JP3687132B2

JP3687132B2 - Heat treatment method in continuous furnace for metals containing zinc

Info

Publication number: JP3687132B2
Application number: JP11625195A
Authority: JP
Inventors: 進高橋
Original assignee: Kanto Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kanto Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: JPH08277448A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、亜鉛を含む金属、例えば黄銅等の連続炉中での熱処理方法に関するものである。本発明の方法による熱処理には、黄銅部品のろう付けや黄銅部品の連続光輝焼鈍熱処理方法等がある。
【０００２】
【従来の技術】
バッチ型のブレージング炉中に独立した特別のろう付け室を設置し、このろう付け室中に亜鉛粒と銅又は銅−錫メッキした鉄系材料の組み立て品を入れて加熱し黄銅ろう付けする方法が、特開昭５５−４５５８９号公報明細書に開示されている。この方法においては、加熱された亜鉛粒の亜鉛蒸気が材料の銅メッキと反応して組み立て品が黄銅ろう付けされるものである。
【０００３】
本発明にあっては、熱処理される材料が予め亜鉛を含む金属であって、上記した特開昭５５−４５５８９号明細書の発明とは異なるところであるが、亜鉛蒸気を含む雰囲気で熱処理する点においては同一である。
【０００４】
亜鉛蒸気中の亜鉛が酸化亜鉛となると、ろう接等の熱処理ができなくなる。このため、上記特開昭５５−４５５８９号明細書の発明では、炉中に非酸化性ガスを導入している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、炉中で蒸発して拡散する亜鉛を非酸化に保つのは誠に難しく、そのために上記特開昭５５−４５５８９号明細書の発明では、炉と独立した特別のろう付け室を用いている。
【０００６】
本発明では、トンネル状の長い炉室中を循環するコンベアベルト上に被熱処理金属を置き、亜鉛蒸気を含む非酸化性雰囲気下で熱処理するものであって、被処理物に含まれる亜鉛が雰囲気中に脱れるのを防ぐものである。ここに、雰囲気の亜鉛蒸気が非酸化に保たれなければならないことは勿論のことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、ＣＯガスやＨ₂ガスなどの還元性ガスを使用しないで、窒素等の不活性ガスのみを雰囲気とし、炭素質の炉壁を備えた連続する長い炉室の中央部でのみ亜鉛を蒸発させ、この中央部に続く入口側と出口側の炉室中では亜鉛蒸気が凝縮するようにしたのである。
【０００８】
凝縮して液化した亜鉛は中央部に集められる。このため、亜鉛蒸気は外乱によって酸化されることがなく、中央部で再び蒸発して中央部の雰囲気が亜鉛で飽和状態に保たれ、かつ入口側と出口側の炉室中はほとんど窒素ガスのみによって占められるので、被熱処理物が酸化されることなく熱処理できることになる。そして、亜鉛が効率よくリサイクルされることにもなり、また炉内に特別な室を設ける必要もない。
【０００９】
本発明の方法を実施するための好適な炉は、炭素質の炉内壁を備えたトンネル状の長い炉室を持ち、その中央部に溶融亜鉛を入れる容器が設けられ、この溶融亜鉛の温度が調節できるものである。この容器と炉の内壁部は金属亜鉛蒸気に触れて侵食されるおそれのない炭素質材料によって作られるのが好ましい。また、被処理物を支持して炉内を連続搬送するコンベアベルトも炭素質材料によって作られるのが好ましい。
【００１０】
【実施例】
実施例１
連続炉中を循環する炭素製のコンベアベルト１が通る入口２と出口３を有するトンネル状の炭素質の炉壁を備えた炉室内に窒素ガスを満たし、炉の中央部Ａを発熱体４により温度７５０℃に保ち、この中央部分の両側に続いて炉外部方向に温度４５０℃に保持される領域の凝縮帯Ｂを設けた。この中央部の炉床部に置かれ亜鉛を満たした容器５を７５０℃に加熱したところ、中央部Ａの窒素雰囲気中には多量の亜鉛蒸気が停留しているのが認められた（Ｎ_２ガス密度約０．３５Ｋｇ／ｃｍ^３でＺｎ蒸気密度が約０．５２５Ｋｇ／ｍ^３）。一方、凝縮帯Ｂの窒素雰囲気中には亜鉛蒸気が存在していなかった（Ｎ_２ガス濃度が約０．４７５Ｋｇ／ｍ^３でＺｎ蒸気濃度は０）。
【００１１】
この状態を保ちつつ、ベルトが中央部を通過するのに１０分かかるようにベルトの速度を調節した。このベルトに黄銅製の部品を組み立てた非熱処理物にＪＩＳ−ＢＡＧ−７のろう材をセットしたものを置いて、ろう付け処理した。
ベルトに乗って搬出された部品は亜鉛が酸化することなく、美麗な黄金色を呈し、極めて良好なろう付品を得ることができた。
【００１２】
上記した亜鉛の凝縮帯Ｂから中央高温部Ａに向けて炉底６をゆるやかに傾斜させ、凝縮帯Ｂで凝縮した亜鉛はその上を流れて高温部の炉底に設けられた亜鉛容器５に達し、再び蒸発する。
【００１３】
実施例２
条状の銅−亜鉛合金（ＪＩＳ−Ｃ２６００）を中央部Ａが温度６５０℃に保たれた上記した炉中を通過させ、冷却したところ、美麗な黄金色をもった状態で加熱・冷却の焼鈍熱処理を行なうことができた。
【００１４】
なお、炉中へ不活性ガスを送る手段は図では省略してある。また、符号７は水冷帯を示す。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、連続炉の中央部の加熱処理帯で亜鉛を含む金属製品が、金属亜鉛蒸気で飽和した不活性ガス雰囲気で熱処理されるので、金属製品から亜鉛が蒸発し拡散することなく良好に熱処理でき、不活性ガス雰囲気中の亜鉛蒸気も加熱処理帯の両側の凝縮帯で凝縮されて中央部へ再帰されるので酸化することがなく、しかも再利用することができる卓越した効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するのに好適な連続雰囲気炉の説明的な断面図である。
【符号の説明】
Ａ−炉の中央部の加熱処理帯
Ｂ−凝縮帯
１−コンベアベルト
２−炉の入口
３−炉の出口
４−発熱体
５−亜鉛溶融容器
６−ゆるやかに傾斜した炉底
７−冷却部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a heat treatment method in a continuous furnace made of a metal containing zinc, such as brass. The heat treatment by the method of the present invention includes brazing of brass parts and continuous bright annealing heat treatment method of brass parts.
[0002]
[Prior art]
A method in which an independent special brazing chamber is installed in a batch type brazing furnace, and an assembly of iron-based material plated with zinc particles and copper or copper-tin-plated is placed in the brazing chamber and heated to braze brass Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-45589. In this method, the zinc vapor of heated zinc particles reacts with the copper plating of the material to braze the assembly.
[0003]
In the present invention, the material to be heat-treated is a metal containing zinc in advance, which is different from the invention disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-45589, but is heat-treated in an atmosphere containing zinc vapor. Are the same.
[0004]
When zinc in zinc vapor becomes zinc oxide, heat treatment such as brazing cannot be performed. For this reason, in the invention of the above-mentioned JP-A-55-45589, a non-oxidizing gas is introduced into the furnace.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is very difficult to keep zinc which is evaporated and diffused in the furnace non-oxidized. Therefore, in the invention of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-45589, a special brazing chamber independent of the furnace is used. .
[0006]
In the present invention, a metal to be heat-treated is placed on a conveyor belt that circulates in a long tunnel-like furnace chamber, and heat-treated in a non-oxidizing atmosphere containing zinc vapor, and the zinc contained in the object to be treated is an atmosphere. It prevents it from slipping inside. Here, of course, the atmospheric zinc vapor must be kept non-oxidized.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, a reducing gas such as CO gas or H ₂ gas is not used, but only an inert gas such as nitrogen is used as an atmosphere, and a central portion of a continuous long furnace chamber having a carbonaceous furnace wall is used. Only the zinc was evaporated, and the zinc vapor was condensed in the furnace chamber on the inlet side and the outlet side following this central part.
[0008]
The condensed and liquefied zinc is collected in the center. For this reason, zinc vapor is not oxidized by disturbances, evaporates again in the center, the atmosphere in the center is kept saturated with zinc, and only nitrogen gas is contained in the furnace chambers on the inlet and outlet sides. Therefore, the object to be heat-treated can be heat-treated without being oxidized. And zinc will also be recycled efficiently and it is not necessary to provide a special chamber in the furnace.
[0009]
A suitable furnace for carrying out the method of the present invention has a long tunnel-like furnace chamber with a carbonaceous furnace inner wall, and a vessel for containing molten zinc is provided in the center of the furnace. It can be adjusted. The vessel and the inner wall of the furnace are preferably made of a carbonaceous material that is not susceptible to erosion when exposed to metallic zinc vapor. Moreover, it is preferable that the conveyor belt which supports a to-be-processed object and is continuously conveyed in the furnace is also made of a carbonaceous material.
[0010]
【Example】
Example 1
A furnace chamber provided with a tunnel-like carbonaceous furnace wall having an inlet 2 and an outlet 3 through which a carbon conveyor belt 1 circulating in a continuous furnace passes is filled with nitrogen gas. The temperature was maintained at 750 ° C., and a condensing zone B in a region maintained at a temperature of 450 ° C. was provided on both sides of the central portion in the direction toward the outside of the furnace. When the vessel 5 filled with zinc placed on the hearth of the central part was heated to 750 ° C., it was found that a large amount of zinc vapor was retained in the nitrogen atmosphere of the central part A (N ₂ Gas density is about 0.35 Kg / cm ³ and Zn vapor density is about 0.525 Kg / m ³ ). On the other hand, no zinc vapor was present in the nitrogen atmosphere of the condensation zone B (N ₂ gas concentration was about 0.475 Kg / m ³ and Zn vapor concentration was 0).
[0011]
While maintaining this state, the belt speed was adjusted so that it took 10 minutes for the belt to pass through the center. A brazing material was set by placing a brazing material of JIS-BAG-7 on a non-heat-treated product in which brass parts were assembled on this belt.
The parts carried out on the belt exhibited a beautiful golden color without oxidation of zinc, and an extremely good brazed product could be obtained.
[0012]
The furnace bottom 6 is gently inclined from the zinc condensation zone B toward the central high temperature portion A, and the zinc condensed in the condensation zone B flows over the zinc container 5 provided on the furnace bottom of the high temperature portion. And evaporate again.
[0013]
Example 2
When a strip-shaped copper-zinc alloy (JIS-C2600) is passed through the above-mentioned furnace whose central part A is maintained at a temperature of 650 ° C. and cooled, it is heated and cooled with a beautiful golden color. A heat treatment could be performed.
[0014]
The means for sending the inert gas into the furnace is omitted in the figure. Reference numeral 7 denotes a water cooling zone.
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the metal product containing zinc is heat-treated in an inert gas atmosphere saturated with metal zinc vapor in the heat treatment zone at the center of the continuous furnace, zinc does not evaporate and diffuse from the metal product. The heat treatment can be performed well, and the zinc vapor in the inert gas atmosphere is condensed in the condensation zone on both sides of the heat treatment zone and recirculated to the center so that it does not oxidize and can be reused. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an illustrative cross-sectional view of a continuous atmospheric furnace suitable for carrying out the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
A-Heat treatment zone B in the center of the furnace B-Condensation zone 1-Conveyor belt 2-Furnace inlet 3-Furnace outlet 4-Heating element 5-Zinc melting vessel 6-Slowly inclined furnace bottom 7-Cooling part

Claims

In a heat treatment method in a continuous furnace for a metal containing zinc, an atmosphere of only an inert gas in a furnace having a carbonaceous furnace wall contains metallic zinc vapor in the center of the furnace, and the steam is in the center of the furnace The heat treatment method as described above, characterized in that the two sides are condensed and returned to the center in the furnace.