JPH05148611A - 鋼材の脱炭防止方法 - Google Patents
鋼材の脱炭防止方法Info
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- JPH05148611A JPH05148611A JP33960691A JP33960691A JPH05148611A JP H05148611 A JPH05148611 A JP H05148611A JP 33960691 A JP33960691 A JP 33960691A JP 33960691 A JP33960691 A JP 33960691A JP H05148611 A JPH05148611 A JP H05148611A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 脱炭した鋼材の雰囲気焼鈍において、Ａ1変
態点以下におけるＣＯの分解を抑制して煤の発生なく、
Ａ１変態点以下の温度域で復炭せしめる。 【構成】 雰囲気ガスがＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ−Ｎ2
系からなる装入部１、抽出部２が開放型の雰囲気連続焼
鈍炉において、被処理材抽出温度５００℃以上、抽出部
２の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓｅｃ以上、かつ抽出部
２の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以上の条件で、被処理
材をＡ1変態点以上に加熱・均熱したのち、Ａ1変態点か
ら抽出温度まで２００℃／Ｈｒ以下、雰囲気ガス中のＣ
Ｏ、ＣＯ2が（ＣＯ）2／ＣＯ2で求められる値で１００
以上３００以下の条件で冷却する。 【効果】 低温浸炭反応における煤の発生を防止でき、
Ａ3変態点以上の高温での長時間の均熱が不要となり、
低温、短時間での処理が可能となり、熱処理コストを大
幅に低減できる。
態点以下におけるＣＯの分解を抑制して煤の発生なく、
Ａ１変態点以下の温度域で復炭せしめる。 【構成】 雰囲気ガスがＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ−Ｎ2
系からなる装入部１、抽出部２が開放型の雰囲気連続焼
鈍炉において、被処理材抽出温度５００℃以上、抽出部
２の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓｅｃ以上、かつ抽出部
２の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以上の条件で、被処理
材をＡ1変態点以上に加熱・均熱したのち、Ａ1変態点か
ら抽出温度まで２００℃／Ｈｒ以下、雰囲気ガス中のＣ
Ｏ、ＣＯ2が（ＣＯ）2／ＣＯ2で求められる値で１００
以上３００以下の条件で冷却する。 【効果】 低温浸炭反応における煤の発生を防止でき、
Ａ3変態点以上の高温での長時間の均熱が不要となり、
低温、短時間での処理が可能となり、熱処理コストを大
幅に低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、表面に脱炭層の生じ
た機械構造用鋼材の復炭のための熱処理方法に関する。
た機械構造用鋼材の復炭のための熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械構造用に使用される鋼材は、切削加
工、冷間鍛造等の加工が施されるが、素材表面に脱炭層
が存在すると、脱炭層部分において所定の強度、組織が
得られないため、加工後の製品品質を満足しない場合が
ある。鋼材の製造プロセスにおいては、スラブ、ビレッ
トは通常脱炭性雰囲気で加熱されるため、熱間加工され
たままの材料では脱炭が避けられない。したがって、こ
のような場合、通常は研削などの手段で脱炭層を除去す
ることも行われているが、これは工数の増加、歩留の低
下などにより製造コストが大幅に増加させてしまう。こ
の問題の解決策の一つとして、脱炭層の生じた鋼材に浸
炭処理を施して復炭させ、脱炭層をなくす方法（特公昭
６２−４７６０５号公報）が提案されている。この方法
は、上記脱炭層を研削除去する方法に比較し、遥かに優
れた方法である。しかし、特公昭６２−４７６０５号公
報に開示の方法は、復炭処理を８００〜９５０℃という
高温で、しかも２４時間というような長時間行うもので
あり、材料劣化を招くばかりでなく、エネルギーコスト
の増加が避けられない。
工、冷間鍛造等の加工が施されるが、素材表面に脱炭層
が存在すると、脱炭層部分において所定の強度、組織が
得られないため、加工後の製品品質を満足しない場合が
ある。鋼材の製造プロセスにおいては、スラブ、ビレッ
トは通常脱炭性雰囲気で加熱されるため、熱間加工され
たままの材料では脱炭が避けられない。したがって、こ
のような場合、通常は研削などの手段で脱炭層を除去す
ることも行われているが、これは工数の増加、歩留の低
下などにより製造コストが大幅に増加させてしまう。こ
の問題の解決策の一つとして、脱炭層の生じた鋼材に浸
炭処理を施して復炭させ、脱炭層をなくす方法（特公昭
６２−４７６０５号公報）が提案されている。この方法
は、上記脱炭層を研削除去する方法に比較し、遥かに優
れた方法である。しかし、特公昭６２−４７６０５号公
報に開示の方法は、復炭処理を８００〜９５０℃という
高温で、しかも２４時間というような長時間行うもので
あり、材料劣化を招くばかりでなく、エネルギーコスト
の増加が避けられない。
【０００３】上記したとおり、鋼材の浸炭処理は、鋼の
オーステナイト（γ）域で行うのが常識とされてきた。
例えば、第３版「鉄鋼便覧第６巻」（丸善、昭和５７年
５月３１日発行）の第５６３頁には、「浸炭は、オース
テナイト中に炭素を固溶させる反応」と定義されてい
る。また、改定３版「金属便覧」（丸善、昭和４６年６
月２５日発行）の第１６８７頁の図１４・１６にあるよ
うに、浸炭温度は８５０〜１０００℃とオーステナイト
域になっている。このように従来は、ガス浸炭であれ固
体浸炭であれ、浸炭処理は、温度の高いオーステナイト
域で炭素を拡散浸透させるのが常識であった。これは温
度の低いところで浸炭した場合は、拡散した炭素が結晶
粒界に塊状炭化物を生成し、これが拡散障壁となるため
十分な深さの浸炭層が得られないと信じられていたので
ある。浸炭層深さは、種々の要因により決まるが、一般
には炭化物の生成挙動ならびに固溶炭素の母材中の拡散
に大きく依存し、温度が高く、処理時間が長いほど浸炭
層は深くなると考えられていた。このため、同じ浸炭層
深さを得るには、高温で処理するほど短時間ですむとい
うのが常識である。前述のように、従来の浸炭処理が高
温のオーステナイト域で行われていたのはこの理由によ
る。
オーステナイト（γ）域で行うのが常識とされてきた。
例えば、第３版「鉄鋼便覧第６巻」（丸善、昭和５７年
５月３１日発行）の第５６３頁には、「浸炭は、オース
テナイト中に炭素を固溶させる反応」と定義されてい
る。また、改定３版「金属便覧」（丸善、昭和４６年６
月２５日発行）の第１６８７頁の図１４・１６にあるよ
うに、浸炭温度は８５０〜１０００℃とオーステナイト
域になっている。このように従来は、ガス浸炭であれ固
体浸炭であれ、浸炭処理は、温度の高いオーステナイト
域で炭素を拡散浸透させるのが常識であった。これは温
度の低いところで浸炭した場合は、拡散した炭素が結晶
粒界に塊状炭化物を生成し、これが拡散障壁となるため
十分な深さの浸炭層が得られないと信じられていたので
ある。浸炭層深さは、種々の要因により決まるが、一般
には炭化物の生成挙動ならびに固溶炭素の母材中の拡散
に大きく依存し、温度が高く、処理時間が長いほど浸炭
層は深くなると考えられていた。このため、同じ浸炭層
深さを得るには、高温で処理するほど短時間ですむとい
うのが常識である。前述のように、従来の浸炭処理が高
温のオーステナイト域で行われていたのはこの理由によ
る。
【０００４】浸炭処理時間を短縮して生産能率を上げる
には、可能な限り短時間で必要な浸炭層深さを得ること
が必要であるが、従来は、前記第３版「鉄鋼便覧第６
巻」の第５６６〜５６７頁に記載のとおり、高温浸炭
（９６０〜１０００℃で浸炭させる）でその目的を達成
していた。しかしながら、高温浸炭法には、高温処理の
ため熱処理炉の寿命が短く、燃料原単位が悪化するとい
う問題点がある。さらに材料の特性面からは、処理温度
が高いため非浸炭部の結晶粒が粗大化してしまい、材料
の靭性低下を招くという大きな問題点がある。これに対
処するには、高価な合金元素であるＮｉ、Ｖ等の元素を
鋼に添加し、結晶粒成長を抑制するという対策が必要と
なり、浸炭材の製造コストがその分高くなる。
には、可能な限り短時間で必要な浸炭層深さを得ること
が必要であるが、従来は、前記第３版「鉄鋼便覧第６
巻」の第５６６〜５６７頁に記載のとおり、高温浸炭
（９６０〜１０００℃で浸炭させる）でその目的を達成
していた。しかしながら、高温浸炭法には、高温処理の
ため熱処理炉の寿命が短く、燃料原単位が悪化するとい
う問題点がある。さらに材料の特性面からは、処理温度
が高いため非浸炭部の結晶粒が粗大化してしまい、材料
の靭性低下を招くという大きな問題点がある。これに対
処するには、高価な合金元素であるＮｉ、Ｖ等の元素を
鋼に添加し、結晶粒成長を抑制するという対策が必要と
なり、浸炭材の製造コストがその分高くなる。
【０００５】上記高温浸炭に替わる方法としては、前工
程で表面に脱炭層の生じた軸受鋼に、その鋼のＡ1変態
点以下の温度で、浸炭処理を施して脱炭層に復炭させる
方法（特開平３−１２６８５８号公報）、処理対象鋼の
Ａ1変態点以下の温度域で浸炭処理を行う方法（特開平
３−１８８２５６号公報）のように、フェライト中への
カーボン拡散係数がオーステナイトよりも大きいことに
着目し、Ａ1変態点近傍より浸炭処理を行う方法が提案
されている。
程で表面に脱炭層の生じた軸受鋼に、その鋼のＡ1変態
点以下の温度で、浸炭処理を施して脱炭層に復炭させる
方法（特開平３−１２６８５８号公報）、処理対象鋼の
Ａ1変態点以下の温度域で浸炭処理を行う方法（特開平
３−１８８２５６号公報）のように、フェライト中への
カーボン拡散係数がオーステナイトよりも大きいことに
着目し、Ａ1変態点近傍より浸炭処理を行う方法が提案
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平３−１２６
８５８号公報および特開平３−１８８２５６号公報に開
示の方法は、Ａ1変態点付近の７００℃程度からＣＯは
ＣとＣＯ2に分解し、Ｃは煤になり易い。鋼材の熱処理
においては、煤が発生すると炉体に付着した場合、雰囲
気制御が不能になり、被処理材に付着した場合は、熱処
理後の酸洗デスケーリングや製品への塗油等が不可能と
なる。このため煤発生防止対策を講じなければ実用に供
し難い。しかしながら、特開平３−１２６８５８号公報
および特開平３−１８８２５６号公報に開示のＡ1変態
点付近より浸炭熱処理する方法は、Ａ3変態点以上で浸
炭熱処理する方法に比較し、処理時間が大幅に短縮され
るメリットがある。
８５８号公報および特開平３−１８８２５６号公報に開
示の方法は、Ａ1変態点付近の７００℃程度からＣＯは
ＣとＣＯ2に分解し、Ｃは煤になり易い。鋼材の熱処理
においては、煤が発生すると炉体に付着した場合、雰囲
気制御が不能になり、被処理材に付着した場合は、熱処
理後の酸洗デスケーリングや製品への塗油等が不可能と
なる。このため煤発生防止対策を講じなければ実用に供
し難い。しかしながら、特開平３−１２６８５８号公報
および特開平３−１８８２５６号公報に開示のＡ1変態
点付近より浸炭熱処理する方法は、Ａ3変態点以上で浸
炭熱処理する方法に比較し、処理時間が大幅に短縮され
るメリットがある。
【０００７】この発明の目的は、鋼材のＡ１変態点以下
の温度域におけるＣＯのＣとＣＯ２への分解を抑制し、
Ａ1変態点以下の温度域で脱炭には至らず、煤の発生の
ない熱処理方法を提供することにある。
の温度域におけるＣＯのＣとＣＯ２への分解を抑制し、
Ａ1変態点以下の温度域で脱炭には至らず、煤の発生の
ない熱処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、熱処理
炉での冷却時Ａ1変態点以下より雰囲気ガス制御を行う
と共に、冷却速度を特定範囲に規制することによって、
ＣＯのＣとＣＯ2への分解が抑制されて煤の発生が防止
できることを究明し、この発明に到達した。
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、熱処理
炉での冷却時Ａ1変態点以下より雰囲気ガス制御を行う
と共に、冷却速度を特定範囲に規制することによって、
ＣＯのＣとＣＯ2への分解が抑制されて煤の発生が防止
できることを究明し、この発明に到達した。
【０００９】すなわちこの発明は、雰囲気ガスがＣＯ−
ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ−Ｎ2系からなる装入、抽出部が開放
型の雰囲気連続焼鈍炉において、被処理材抽出温度５０
０℃以上、抽出部の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓｅｃ以
上、かつ抽出部の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以上の条
件で、被処理材をＡ1点以上に加熱・均熱したのち、Ａ1
点から抽出温度まで２００℃／Ｈｒ以下、雰囲気ガス中
のＣＯ、ＣＯ2が（ＣＯ）2／ＣＯ2で求められる値で１
００以上３００以下の条件で冷却するのである。
ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ−Ｎ2系からなる装入、抽出部が開放
型の雰囲気連続焼鈍炉において、被処理材抽出温度５０
０℃以上、抽出部の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓｅｃ以
上、かつ抽出部の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以上の条
件で、被処理材をＡ1点以上に加熱・均熱したのち、Ａ1
点から抽出温度まで２００℃／Ｈｒ以下、雰囲気ガス中
のＣＯ、ＣＯ2が（ＣＯ）2／ＣＯ2で求められる値で１
００以上３００以下の条件で冷却するのである。
【００１０】
【作用】この発明における炉型式、雰囲気ガス組成、雰
囲気ガス流速、炉内圧力、抽出温度、ヒートパターンお
よびＡ1変態点から抽出温度までの間の雰囲気ガス中の
（ＣＯ）2／ＣＯ2値の限定理由について説明する。熱処
理炉型式を装入、抽出部が開放型の雰囲気連続焼鈍炉と
したのは、バッチ炉、パージ室を有する連続焼鈍炉のよ
うに密閉された炉構造をもつ場合、７００℃より低温側
で（ＣＯ）2／ＣＯ2を大きくすると、ガス流速が小さい
ため、２ＣＯ→ＣＯ2＋Ｃなる反応によって、Ｃが煤に
なり易いためである。雰囲気ガスをＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−
Ｈ2Ｏ−Ｎ2系ガスに限定したのは、吸熱形変成ガス（通
常ＲＸ）、発熱形変成ガス（通常ＤＸ、ＮＸ、ＨＮＸ）
の混合ガスを使用すると、ＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ−
Ｎ2系ガスとなる。抽出部の雰囲気ガス流速を０．５ｍ
／ｓｅｃ以上、かつ抽出部の炉内圧力を０．１ｍｍ／Ｈ
2Ｏ以上としたのは、装入、抽出部が開放型の雰囲気連
続焼鈍炉では、炉外から炉内へＯ2が侵入すると、（Ｃ
Ｏ）2／ＣＯ2値の低下や、爆発等が発生する危険がある
のでこれを回避しなければならない。このためには、図
２に示すとおり、（ＣＯ）2／ＣＯ2値が制御可能な、Ｏ
2が侵入しない、抽出部の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓ
ｅｃ以上、かつ抽出部の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以
上とした。
囲気ガス流速、炉内圧力、抽出温度、ヒートパターンお
よびＡ1変態点から抽出温度までの間の雰囲気ガス中の
（ＣＯ）2／ＣＯ2値の限定理由について説明する。熱処
理炉型式を装入、抽出部が開放型の雰囲気連続焼鈍炉と
したのは、バッチ炉、パージ室を有する連続焼鈍炉のよ
うに密閉された炉構造をもつ場合、７００℃より低温側
で（ＣＯ）2／ＣＯ2を大きくすると、ガス流速が小さい
ため、２ＣＯ→ＣＯ2＋Ｃなる反応によって、Ｃが煤に
なり易いためである。雰囲気ガスをＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−
Ｈ2Ｏ−Ｎ2系ガスに限定したのは、吸熱形変成ガス（通
常ＲＸ）、発熱形変成ガス（通常ＤＸ、ＮＸ、ＨＮＸ）
の混合ガスを使用すると、ＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ−
Ｎ2系ガスとなる。抽出部の雰囲気ガス流速を０．５ｍ
／ｓｅｃ以上、かつ抽出部の炉内圧力を０．１ｍｍ／Ｈ
2Ｏ以上としたのは、装入、抽出部が開放型の雰囲気連
続焼鈍炉では、炉外から炉内へＯ2が侵入すると、（Ｃ
Ｏ）2／ＣＯ2値の低下や、爆発等が発生する危険がある
のでこれを回避しなければならない。このためには、図
２に示すとおり、（ＣＯ）2／ＣＯ2値が制御可能な、Ｏ
2が侵入しない、抽出部の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓ
ｅｃ以上、かつ抽出部の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以
上とした。
【００１１】また、抽出温度を５００℃以上としたの
は、抽出部において炉体および材料に煤が付着するから
である。均熱温度をＡ1変態点以上としたのは、冷却中
にフェライトが析出しなければ、本発明法が適用できな
いからである。Ａ1変態点から抽出温度までの冷却速度
を２００℃／Ｈｒ以下としたのは、冷却速度が２００℃
／Ｈｒ以上では、Ａ1変態点から抽出温度までの所要時
間が短く、浸炭反応が不十分となるからである。冷却速
度規定温度をＡ1変態点以上としたのは、（ＣＯ）2／Ｃ
Ｏ2≧３００の場合、Ａ1変態点以下の温度域に（ＣＯ）
2／ＣＯ2値の高いガスが持込まれるため、Ａ1変態点以
下の温度域で煤が発生し、（ＣＯ）2／ＣＯ2＜３００の
場合、均熱域での脱炭の進行が大きく、熱処理後も脱炭
層が残留する。また、冷却終了後温度＜抽出温度とした
のは、抽出部では被処理材が炉外へ抽出されており、雰
囲気ガス制御が不可能であるからである。
は、抽出部において炉体および材料に煤が付着するから
である。均熱温度をＡ1変態点以上としたのは、冷却中
にフェライトが析出しなければ、本発明法が適用できな
いからである。Ａ1変態点から抽出温度までの冷却速度
を２００℃／Ｈｒ以下としたのは、冷却速度が２００℃
／Ｈｒ以上では、Ａ1変態点から抽出温度までの所要時
間が短く、浸炭反応が不十分となるからである。冷却速
度規定温度をＡ1変態点以上としたのは、（ＣＯ）2／Ｃ
Ｏ2≧３００の場合、Ａ1変態点以下の温度域に（ＣＯ）
2／ＣＯ2値の高いガスが持込まれるため、Ａ1変態点以
下の温度域で煤が発生し、（ＣＯ）2／ＣＯ2＜３００の
場合、均熱域での脱炭の進行が大きく、熱処理後も脱炭
層が残留する。また、冷却終了後温度＜抽出温度とした
のは、抽出部では被処理材が炉外へ抽出されており、雰
囲気ガス制御が不可能であるからである。
【００１２】（ＣＯ）2／ＣＯ2値を１００以上、３００
以下としたのは、（ＣＯ）2／ＣＯ2値が３００を超える
と、炉体および被処理材に煤が付着し、（ＣＯ）2／Ｃ
Ｏ2値が１００未満の場合、被処理材熱処理前の脱炭層
が熱処理後にも残存するからである。装入部の雰囲気ガ
スの流量および炉内圧力、ならびに加熱、均熱部域での
（ＣＯ）2／ＣＯ2は、限定しなくても特に悪影響を与え
ることはない。
以下としたのは、（ＣＯ）2／ＣＯ2値が３００を超える
と、炉体および被処理材に煤が付着し、（ＣＯ）2／Ｃ
Ｏ2値が１００未満の場合、被処理材熱処理前の脱炭層
が熱処理後にも残存するからである。装入部の雰囲気ガ
スの流量および炉内圧力、ならびに加熱、均熱部域での
（ＣＯ）2／ＣＯ2は、限定しなくても特に悪影響を与え
ることはない。
【００１３】この発明方法によれば、炉型式、雰囲気ガ
ス組成、雰囲気ガス流速、炉内圧力、抽出温度、ヒート
パターンおよびＡ1変態点から抽出温度までの間の雰囲
気ガス中の（ＣＯ）2／ＣＯ2値を所定範囲に保持するこ
とによって、Ａ3変態点以上での長時間の均熱が不要と
なり、短時間処理が可能となる。しかも、低温浸炭反応
にかかわらず煤の発生を防止することができる。
ス組成、雰囲気ガス流速、炉内圧力、抽出温度、ヒート
パターンおよびＡ1変態点から抽出温度までの間の雰囲
気ガス中の（ＣＯ）2／ＣＯ2値を所定範囲に保持するこ
とによって、Ａ3変態点以上での長時間の均熱が不要と
なり、短時間処理が可能となる。しかも、低温浸炭反応
にかかわらず煤の発生を防止することができる。
【００１４】
実施例１ 表１に示す化学成分の外径４８．６ｍｍ、肉厚５．０ｍ
ｍのＸ〜Ｚの鋼管について、図１に示すとおり、装入部
１、抽出部２が開放型で加熱・均熱帯３、冷却帯４を有
する雰囲気連続焼鈍炉を用い、雰囲気ガスとして発熱形
変成ガスＮＸと吸熱形変成ガスＲＸとの混合ガスを使用
し、抽出部２の雰囲気ガス流速０．６ｍ／ｓｅｃ、炉内
圧力０．１３ｍｍ／Ｈ2Ｏの条件で、３種類の鋼管をＡ1
変態点以上に加熱・均熱したのち、表２に示すとおり、
７１０℃から抽出温度の４５０℃または５００℃まで、
１５０℃／Ｈｒまたは３００℃／Ｈｒで冷却し、この間
の雰囲気ガス中のＣＯ、ＣＯ2を（ＣＯ）2／ＣＯ2値で
５０、２５０、４００に制御して焼鈍を行った。その場
合における煤発生の有無、脱浸炭の区分と状況を調査し
た。その結果を表３に示す。
ｍのＸ〜Ｚの鋼管について、図１に示すとおり、装入部
１、抽出部２が開放型で加熱・均熱帯３、冷却帯４を有
する雰囲気連続焼鈍炉を用い、雰囲気ガスとして発熱形
変成ガスＮＸと吸熱形変成ガスＲＸとの混合ガスを使用
し、抽出部２の雰囲気ガス流速０．６ｍ／ｓｅｃ、炉内
圧力０．１３ｍｍ／Ｈ2Ｏの条件で、３種類の鋼管をＡ1
変態点以上に加熱・均熱したのち、表２に示すとおり、
７１０℃から抽出温度の４５０℃または５００℃まで、
１５０℃／Ｈｒまたは３００℃／Ｈｒで冷却し、この間
の雰囲気ガス中のＣＯ、ＣＯ2を（ＣＯ）2／ＣＯ2値で
５０、２５０、４００に制御して焼鈍を行った。その場
合における煤発生の有無、脱浸炭の区分と状況を調査し
た。その結果を表３に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】表３に示すとおり、この発明の焼鈍条件を
満足する試験Ｎｏ．６の場合は、煤の発生がなく、しか
も焼鈍時の浸炭によって脱炭が大幅に低減している。こ
れに対し抽出温度の低い試験Ｎｏ．１、３、５、７およ
び（ＣＯ）2／ＣＯ2値の高い試験Ｎｏ．９〜１２の場合
は、いずれも煤が発生している。また、冷却速度の早い
試験Ｎｏ．８、（ＣＯ）2／ＣＯ2値が低い試験Ｎｏ．
２、４の場合は、煤の発生がないが、熱処理前の脱炭が
焼鈍後にも残存しており、本発明の目的を達成すること
ができない。
満足する試験Ｎｏ．６の場合は、煤の発生がなく、しか
も焼鈍時の浸炭によって脱炭が大幅に低減している。こ
れに対し抽出温度の低い試験Ｎｏ．１、３、５、７およ
び（ＣＯ）2／ＣＯ2値の高い試験Ｎｏ．９〜１２の場合
は、いずれも煤が発生している。また、冷却速度の早い
試験Ｎｏ．８、（ＣＯ）2／ＣＯ2値が低い試験Ｎｏ．
２、４の場合は、煤の発生がないが、熱処理前の脱炭が
焼鈍後にも残存しており、本発明の目的を達成すること
ができない。
【００１９】実施例２ 実施例１の表１に示す化学成分の外径４８．６ｍｍ、肉
厚５．０ｍｍのＸ〜Ｚの鋼管について、実施例１と同じ
装入、抽出部が開放型の雰囲気連続焼鈍炉を用い、実施
例１と同じ雰囲気ガスを使用し、抽出部の雰囲気ガス流
速０．６ｍ／ｓｅｃ、炉内圧力０．１３ｍｍ／Ｈ2Ｏの
条件で、Ｘ〜Ｚの鋼管を図１に示すとおり、Ａ1変態点
以上に加熱・均熱したのち、表４に示すとおり、７５０
℃から抽出温度の４５０℃または５００℃まで、１５０
℃／Ｈｒまたは３００℃／Ｈｒで冷却し、この間の雰囲
気ガス中のＣＯ、ＣＯ2を（ＣＯ）2／ＣＯ2値で５０、
２５０、４００に制御して焼鈍を行った。その場合にお
ける煤発生の有無、脱浸炭の区分と状況を調査した。そ
の結果を表５に示す。
厚５．０ｍｍのＸ〜Ｚの鋼管について、実施例１と同じ
装入、抽出部が開放型の雰囲気連続焼鈍炉を用い、実施
例１と同じ雰囲気ガスを使用し、抽出部の雰囲気ガス流
速０．６ｍ／ｓｅｃ、炉内圧力０．１３ｍｍ／Ｈ2Ｏの
条件で、Ｘ〜Ｚの鋼管を図１に示すとおり、Ａ1変態点
以上に加熱・均熱したのち、表４に示すとおり、７５０
℃から抽出温度の４５０℃または５００℃まで、１５０
℃／Ｈｒまたは３００℃／Ｈｒで冷却し、この間の雰囲
気ガス中のＣＯ、ＣＯ2を（ＣＯ）2／ＣＯ2値で５０、
２５０、４００に制御して焼鈍を行った。その場合にお
ける煤発生の有無、脱浸炭の区分と状況を調査した。そ
の結果を表５に示す。
【００２０】
【表４】
【００２１】
【表５】
【００２２】表５に示すとおり、この発明の焼鈍条件を
満足する試験Ｎｏ．１８の場合は、煤の発生がなく、し
かも焼鈍時の浸炭によって脱炭が大幅に低減している。
これに対し抽出温度の低い試験Ｎｏ．１３、１５、１
７、１９および（ＣＯ）2／ＣＯ2値の高い試験Ｎｏ．２
１〜２４の場合は、いずれも煤が発生している。また、
冷却速度の早い試験Ｎｏ．２０、（ＣＯ）2／ＣＯ2値の
低い試験Ｎｏ．１４、１６の場合は、煤の発生がない
が、焼鈍前の脱炭が焼鈍後にも残存しており、本発明の
目的を達成することができない。
満足する試験Ｎｏ．１８の場合は、煤の発生がなく、し
かも焼鈍時の浸炭によって脱炭が大幅に低減している。
これに対し抽出温度の低い試験Ｎｏ．１３、１５、１
７、１９および（ＣＯ）2／ＣＯ2値の高い試験Ｎｏ．２
１〜２４の場合は、いずれも煤が発生している。また、
冷却速度の早い試験Ｎｏ．２０、（ＣＯ）2／ＣＯ2値の
低い試験Ｎｏ．１４、１６の場合は、煤の発生がない
が、焼鈍前の脱炭が焼鈍後にも残存しており、本発明の
目的を達成することができない。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、低温浸炭反応にかかわらず、炉内での煤発生を防止
することができ、しかも、Ａ3変態点以上の温度での長
時間の均熱が不要となり、短時間での処理が可能とな
り、熱処理コストを大幅に低減することができる。さら
に、この発明方法は、焼準、焼鈍に適用可能である。
ば、低温浸炭反応にかかわらず、炉内での煤発生を防止
することができ、しかも、Ａ3変態点以上の温度での長
時間の均熱が不要となり、短時間での処理が可能とな
り、熱処理コストを大幅に低減することができる。さら
に、この発明方法は、焼準、焼鈍に適用可能である。
【図１】この発明方法の原理説明のための雰囲気連続焼
鈍炉の各位置と材料温度との関連を示す説明図である。
鈍炉の各位置と材料温度との関連を示す説明図である。
【図２】この発明の雰囲気連続焼鈍炉の抽出部の雰囲気
ガス流速と炉内圧力と（ＣＯ）2／ＣＯ2値の制御可否を
示すグラフである。
ガス流速と炉内圧力と（ＣＯ）2／ＣＯ2値の制御可否を
示すグラフである。
１ 装入部 ２ 抽出部 ３ 加熱・均熱帯 ４ 冷却帯
Claims (1)
- 【請求項１】 雰囲気ガスがＣＯ−ＣＯ2−Ｈ2−Ｈ2Ｏ
−Ｎ2系からなる装入、抽出部が開放型の雰囲気ガス連
続焼鈍炉において、被処理材抽出温度５００℃以上、抽
出部の雰囲気ガス流速０．５ｍ／ｓｅｃ以上、かつ抽出
部の炉内圧力０．１ｍｍ／Ｈ2Ｏ以上の条件で、被処理
材をＡ1点以上に加熱・均熱したのち、Ａ1点から抽出温
度まで２００℃／Ｈｒ以下、雰囲気ガス中のＣＯ、ＣＯ
2が（ＣＯ）2／ＣＯ2で求められる値で１００以上３０
０以下の条件で冷却することを特徴とする鋼材の脱炭防
止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33960691A JPH05148611A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 鋼材の脱炭防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33960691A JPH05148611A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 鋼材の脱炭防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148611A true JPH05148611A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18329078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33960691A Pending JPH05148611A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 鋼材の脱炭防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05148611A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012081229A1 (ja) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 住友金属工業株式会社 | 高炭素クロム軸受鋼およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP33960691A patent/JPH05148611A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012081229A1 (ja) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 住友金属工業株式会社 | 高炭素クロム軸受鋼およびその製造方法 |
| US8808470B2 (en) | 2010-12-13 | 2014-08-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | High-carbon chromium bearing steel and production method of the same |
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