KR100372169B1 - The cooling device for heat treatment of austenite stainless steel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산세 등의 공해유발 공정을 거치지 않고, 대형 사이즈의 오스테나이트 스텐레스강을 얻을 수 있도록 하기 위하여, 내부에 열처리 대상물이 놓여지는 순동으로 이루어진 냉각박스와 상기 냉각박스의 외부에서 상기 냉각박스를 냉각시키는 케이싱을 구비하고, 냉각박스과 케이싱의 사이에는 상기 냉각박스의 상부와 양 측면부를 냉각시킬 수 있도록 상기 냉각장치의 길이방향을 따라 수분사 노즐이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention provides a cooling box made of pure copper in which a heat treatment object is placed therein, and the cooling box outside of the cooling box so as to obtain austenite stainless steel of a large size without undergoing a pollution-inducing process such as pickling. It is provided with a casing for cooling, and between the cooling box and the casing is provided with a water spray nozzle along the longitudinal direction of the cooling device to cool the upper and both side portions of the cooling box of the austenitic stainless steel It relates to a cooling device for heat treatment.

Description

오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치 {THE COOLING DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF AUSTENITE STAINLESS STEEL}Heat treatment chiller for austenitic stainless steel {THE COOLING DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF AUSTENITE STAINLESS STEEL}

본 발명은 열처리용 냉각장치에 관한 것으로, 특히 오스테나이트계 스텐레스강의 고용화 열처리에 사용되는 급속냉각장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling apparatus for heat treatment, and more particularly, to a rapid cooling apparatus for use in solid solution heat treatment of austenitic stainless steel.

일반적으로 흔히 사용되는 오스테나이트계 스텐레스강을 얻기 위해서는 재료를 오스테나이징 온도까지 가열하여 일정시간을 유지시킨 후 급냉하는 고용화 열처리를 행한다. 곧 재료를 비자성화(非磁性化)시키거나, 입계(粒界)부근의 탄화물을 고용시키기 위한 열처리를 행하게 되는 것이다.In general, in order to obtain austenite-based stainless steel, which is commonly used, the material is heated to an austenizing temperature to maintain a predetermined time and then subjected to a solid solution heat treatment for quenching. In other words, the material is non-magnetic, or a heat treatment is performed to solidify carbides near grain boundaries.

이 오스테나이트계 스텐레스강의 고용화 열처리에 있어 열처리 로(爐)는 전열이나 GAS, 경유를 사용하는 방식으로 재료를 1050 ~ 1100℃ 까지 가열한다. 이렇게 가열된 재료는 일정시간을 유지시킨 후 급냉시키는 데, 냉각시키는 방법에는 직접냉각방식과 간접냉각방식이 있다.In the heat treatment heat treatment of the austenitic stainless steel, the heat treatment furnace heats the material to 1050 to 1100 ° C. by using heat transfer, gas or light oil. The heated material is quenched after maintaining a certain time, the cooling method is a direct cooling method and an indirect cooling method.

직접냉각방식은 가열된 재료를 직접 수중(水中)에서 냉각시키는 것으로 급냉효과가 뛰어난 장점이 있다. 그러나 이렇게 급냉시키는 경우에는 가열된 재료의 표면과 수중 또는 공기중의 산소가 반응하기 때문에 표면에 일차 산화 스케일(SCALE)이 발생되고, 이 산화 스케일을 제거하기 위해 산세(PICKLING) 공정을 추가로 거쳐야 한다. 그런데 이러한 산세 공정은 작업과정에서 발생되는 중독성 ACID HUME 및 사용 후 폐기된 산의 처리문제 등으로 환경오염의 주요한 요인이 되며, 공정의 복잡성으로 인해 생산성의 저해 요인이 되어 재료의 원가상승의 주요인이 된다. 또한 스텐레스강의 표면 광택을 저해하는 요인이 되기도 한다.The direct cooling method has an advantage of excellent quenching effect by directly cooling the heated material in water. However, in the case of such quenching, since the surface of the heated material reacts with oxygen in water or in the air, a primary oxidation scale (SCALE) is generated on the surface, and an additional pickling process is required to remove the oxidation scale. do. However, this pickling process is a major factor in environmental pollution due to the problem of addictive ACID HUME and disposal of acid which is disposed of after use, and the complexity of the process is a factor that hinders productivity, which is a major factor in the cost increase of materials. do. It may also be a factor that inhibits the surface gloss of stainless steel.

이러한 이유로 인해 스텐레스강의 열처리 과정에서 간접냉각방식을 채용하게 되었는데, 이는 불활성 가스의 분위기 하에서 가열 및 냉각을 행하여 표면 산화 스케일의 발생을 최대한 억제하도록 하는 기술이 개발되었다.For this reason, the indirect cooling method was adopted in the heat treatment process of stainless steel, which has been developed to minimize the occurrence of surface oxidation scale by heating and cooling in the atmosphere of an inert gas.

이러한 간접냉각방식은 냉각수가 채워져 있는 워터재킷(WATER-JACKET)내에 스텐레스 튜브(TUBE)나 사각의 관(管)을 삽입시켜 이 튜브나 관의 수냉에 의해 내부의 피열처리재료의 냉각이 이루어 지도록 하는 방식이다. 튜브나 관의 내부에는 불활성가스가 채워져 있는 상태이다.This indirect cooling method inserts a stainless steel tube or a rectangular tube into a water jacket filled with cooling water so that the internal heat treatment material is cooled by water cooling of the tube or tube. That's the way it is. Inert gas is filled inside the tube or the tube.

이 때 워터재킷에 내삽되어 사용되는 튜브나 관은 그 내식성의 문제로 인하여, 보통 스텐레스강으로 된 것을 사용하는 데, 이 스텐레스 튜브는 탄소강에 다량의 합금원소를 함유한 조성으로(일반적으로 SUS 310S를 사용한다.) 대체로 열전도성이 극히 불량하다. 이러한 이유로 인해 중,대형 사이즈의 열처리시에는 튜브내부로 냉각효과를 전달하기에는 매우 어려운 문제가 있으며, 이러한 냉각속도의 지연으로 인해 입계(Grain Boundary)에 크롬탄화물이 석출하여 자성을 갖게 되므로 오스테나이트 스텐레스강의 특징인 비자성을 얻기 어려우며, 또한 내식성을 유지하기 어려워진다. 이러한 이유로 인해 소형 사이즈의 재료만이 열처리가 가능하고, 현재 이러한 방식으로 생산할 수 있는 스텐레스강의 사이즈는 직경이 1/2 inch까지의 것까지인 한계가 있어왔다.At this time, the tube or tube inserted into the water jacket is usually made of stainless steel due to its corrosion resistance. The stainless tube is composed of carbon steel containing a large amount of alloying elements (usually SUS 310S). In general, the thermal conductivity is extremely poor. For this reason, it is very difficult to transfer the cooling effect to the inside of the tube during the heat treatment of medium and large sizes.As a result of the delay of the cooling rate, chromium carbide is precipitated at the grain boundary, resulting in magnetism. It is difficult to obtain nonmagnetic properties, which are characteristic of the river, and it is difficult to maintain corrosion resistance. For this reason, only small sized materials can be heat-treated, and the size of stainless steel that can be produced in this way has been limited to diameters up to 1/2 inch.

또한 현재의 이와같은 간접냉각방식은 워터재킷내에 냉각 튜브가 침적되어 있는 구조로 기본적인 냉각 원리는 대류에 의한 것이었다. 이러한 대류에 의한 방식은 대량의 탄소강인 피열처리재에 대한 장시간적인 효율의 측면에서는 유리하나, 오스테나이트 스텐레스강과 같은 일정량의 중량을 갖는 피열처리재에 대한 급속 냉각에 대한 냉각효과는 불리한 단점이 있다.In addition, the current indirect cooling method is a structure in which a cooling tube is deposited in the water jacket, and the basic cooling principle is convection. This convection method is advantageous in terms of long-term efficiency for a large amount of carbon steel to be treated, but the cooling effect of rapid cooling for a certain amount of weight to be treated such as austenitic stainless steel is disadvantageous. .

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오스테나이트 스텐레스강의 열처리시 급냉효과를 증대시켜 오스테나이트 스텐레스강 고유의 특성을 지니고, 또한 사이즈가 큰 오스테나이트 스텐레스강을 제조할 수 있는 급속냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by increasing the quenching effect during the heat treatment of austenitic stainless steel has a unique characteristic of austenitic stainless steel, and also rapid to produce a large austenitic stainless steel The purpose is to provide a cooling device.

본 발명의 또다른 목적은 중,대형의 오스테나이트 스텐레스강의 열처리시 수반되는 산세공정을 거치지 않고 고품질의 오스테나이트 스텐레스강을 제조할 수 있는 오스테나이트 스텐레스강의 열처리용 급속냉각장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a rapid cooling apparatus for heat treatment of austenitic stainless steel, which can produce high quality austenitic stainless steel without undergoing a pickling process accompanying heat treatment of medium and large austenitic stainless steel.

도 1은 본 발명의 열처리용 냉각장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a cooling apparatus for heat treatment of the present invention.

도 2는 본 발명의 열처리용 냉각장치를 결합한 광휘소둔로의 측면 단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view of the bright annealing furnace combined with the heat treatment cooling device of the present invention.

도 3a는 본 발명의 열처리용 냉각장치를 결합한 광휘소둔로로 열처리시 온도변화를 나타낸 도면.Figure 3a is a view showing a temperature change during heat treatment with a bright annealing furnace combined with a heat treatment cooling device of the present invention.

도 3b는 기존 광휘소둔로로 열처리시 온도변화를 나타낸 도면.Figure 3b is a view showing the temperature change during heat treatment with the existing bright annealing furnace.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 열처리용 냉각장치 11 : 냉각박스10: cooling device for heat treatment 11: cooling box

12 : 케이싱 13 : 냉각수 분사노즐12 casing 13: coolant spray nozzle

14 : 냉각수 공급관 15 : 냉각수 배출관14: cooling water supply pipe 15: cooling water discharge pipe

20 : 광휘소둔로 21 : 예비 분위기 유지부20: bright annealing furnace 21: preliminary atmosphere holding unit

22 : 예열부 23 : 가열부22: preheating unit 23: heating unit

24 : 컨베어 장치24: conveyor device

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 열처리 대상물이 놓여지는 순동으로 이루어진 냉각박스와 상기 냉각박스의 외부에서 상기 냉각박스를 냉각시키는 케이싱을 구비한 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an austenitic stainless steel, characterized in that provided with a cooling box made of pure copper in which the heat treatment object is placed therein and a casing for cooling the cooling box from the outside of the cooling box. It provides a cooling device for heat treatment.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 상기 냉각박스과 상기 케이싱의 사이에는 상기 냉각박스의 상부와 양 측면부를 냉각시킬 수 있도록 상기 냉각장치의길이방향을 따라 수분사 노즐이 구비되어 있는 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치를 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, an austenitic stainless steel is provided between the cooling box and the casing with a water spray nozzle along a length direction of the cooling device to cool the upper side and both side portions of the cooling box. It provides a cooling device for heat treatment of steel.

이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 냉각장치는 간접냉각방식을 채용한 것으로 열처리 대상물을 직접 냉각시키지 아니하고, 열처리 대상물이 놓여진 냉각박스을 냉각한다. 도 1은 본 발명에 따른 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 광휘소둔로의 냉각장치를 개략적으로 나타낸 그림이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The cooling apparatus of the present invention adopts an indirect cooling method, and does not directly cool the heat treatment object, but cools the cooling box in which the heat treatment object is placed. 1 is a view schematically showing a cooling apparatus of a bright annealing furnace for heat treatment of austenitic stainless steel according to the present invention.

본 발명에 따른 냉각장치(10)는 크게 냉각박스(11)와 이를 둘러싸는 케이싱(12)으로 구성되어 있다. 냉각박스(11)에는 내부에 열처리 대상물이 놓여져 연속적으로 냉각시킬 수 있도록 컨베이어 설비(미도시)가 부착되어 있으며, 냉각박스(11)의 내부는 불활성 가스로 채워져 열처리 대상물이 냉각시 산화스케일의 발생을 최대한 억제할 수 있도록 한다. 이러한 냉각박스(11)의 외부를 감싸도록 케이싱(12)이 형성되는 데, 이 케이싱(12)과 냉각박스(11)의 사이에 냉각수단이 배설되는 것이다.The cooling device 10 according to the present invention is largely composed of a cooling box 11 and a casing 12 surrounding the cooling box 11. The cooling box 11 is attached to the conveyor equipment (not shown) so that the heat treatment object is placed inside the cooling box 11 continuously, and the inside of the cooling box 11 is filled with an inert gas to generate an oxidation scale when the heat treatment object is cooled. To suppress as much as possible. A casing 12 is formed to surround the outside of the cooling box 11, and cooling means are disposed between the casing 12 and the cooling box 11.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 열처리용 냉각장치(10)는 오스테나이트 스텐레스강의 열처리에 있어서, 급냉효과를 높이며, 산화스케일을 방지할 수 있도록 하는 것이다. 곧 상기와 같은 냉각장치(10)의 구조에서 산세공정을 없애기 위해 열처리 대상물을 직접적으로 냉각시키지 않고, 간접적으로 냉각시킨다. 그러나 이러한 간접 냉각방식은 직접적으로 냉각되는 것은 냉각박스(11)이며, 열처리 대상물은 냉각박스(11) 내부에서 열전달에 의해 냉각되는 것이다. 따라서 열처리 대상물을 효과적으로 냉각시키기 위해서는 직접적으로 냉각되는 냉각박스(11)로부터 그 내부의 열처리 대상물로의 열전달이 효율적으로 이루어져야 하는 것이 관건이었다. 또한 직접적으로 냉각수 등 냉각매체와 접촉되는 냉각박스(11)는 내식성에 있어서도 매우 중요한 것이다. 이러한 점에서 종래에는 냉각박스(11)로 스텐레스강을 사용하였으나, 스텐레스강은 비록 내식성의 측면에서는 뛰어나나, 고합금강으로 열전도성이 현격히 떨어지는 것이다. 따라서 내부의 열처리 대상물의 사이즈가 큰 것일 경우 냉각효과를 효과적으로 얻을 수 없는 문제가 발생하는 것이다. 곧, 표면광택도가 뛰어나고 비자성인 오스테나이트 스텐레스강을 제조하는 데 있어서, 열처리시 냉각속도가 지연되면 입계(GRAIN BOUNDARY)에 크롬탄화물이 석출하게 되고, 이에 따라 오스테나이트 스텐레스강은 자성을 띄게 된다. 더불어 내식성의 유지도 어려워지는 것이다.As described above, in the heat treatment cooling apparatus 10 of the present invention, in the heat treatment of austenitic stainless steel, it is possible to increase the quenching effect and prevent the scale of oxidation. In other words, in order to eliminate the pickling process in the structure of the cooling device 10 as described above, the heat treatment object is not directly cooled, but indirectly cooled. However, the indirect cooling method is a cooling box 11 that is directly cooled, and the heat treatment object is cooled by heat transfer inside the cooling box 11. Therefore, in order to effectively cool the heat treatment object, it was important that the heat transfer from the cooling box 11 that is directly cooled to the heat treatment object therein be performed efficiently. In addition, the cooling box 11 which is in direct contact with a cooling medium such as cooling water is also very important in corrosion resistance. In this regard, conventionally, stainless steel was used as the cooling box 11, but stainless steel is excellent in corrosion resistance, but thermal conductivity is significantly lowered to high alloy steel. Therefore, when the size of the internal heat treatment target is large, there is a problem in that the cooling effect cannot be effectively obtained. In other words, in the manufacture of austenitic stainless steels having excellent surface gloss and nonmagnetic properties, if the cooling rate is delayed during heat treatment, chromium carbides are precipitated at grain boundaries, and thus the austenitic stainless steels become magnetic. . In addition, it is difficult to maintain corrosion resistance.

이러한 이유로 간접 냉각 방식은 열처리 대상물에 있어서, 매우 적은 사이즈의 것으로 제한을 받는 한계가 있었는 데, 본 발명은 이와 같은 냉각박스(11)를 순동재로 함으로써, 열처리 대상물로의 냉각효과를 현격히 향상시켰다. 곧, 순동(純銅)은 상온에서 열전도성이 냉각박스(11)로 많이 사용되는 스텐레스강인 SUS 310S보다 상온에서 약 20배 정도 뛰어난 것으로 알려져 있다. 또한 실제 광휘열처리로의 적용온도인 약 1100℃ 부근에서도 순동이 SUS 310S보다 약 13배 정도 월등한 것으로 나타났다.For this reason, the indirect cooling method has a limitation that is limited to a very small size in the heat treatment object, the present invention significantly improved the cooling effect to the heat treatment object by using such a cooling box 11 as a pure copper material. . That is, pure copper is known to be about 20 times better at room temperature than SUS 310S, which is a stainless steel that has a high thermal conductivity at room temperature. It was also found that pure copper was about 13 times better than SUS 310S at around 1100 ℃, the actual temperature of the bright heat treatment furnace.

이렇게 순동으로 이루어진 냉각박스(11)를 사용할 경우에는 열전도성이 매우뛰어나므로, 냉각수에 의해 냉각된 냉각박스(11)에서 내부에 놓여진 열처리 대상물로의 냉각효과도 매우 우수하게 되는 것이다.When the cooling box 11 made of pure copper is used, since the thermal conductivity is very excellent, the cooling effect from the cooling box 11 cooled by the cooling water to the heat treatment object placed therein becomes very excellent.

본 발명에 따른 냉각장치는 또한 냉각박스(11)의 냉각방식에 있어서도 종래와 같이 냉각박스(11)을 워터재킷에 침적시켜, 냉각수의 대류에 의한 열전달 효과로 인한 냉각 방식에서 벗어나, 냉각박스(11)에 냉각수를 직접 분사시키는 샤워(Shower)식 냉각방식을 체택하였다. 곧, 냉각수가 채워져 있는 워터재킷에 냉각박스(11)를 침적시키는 방식의 경우에는 워터재킷내의 냉각수의 대류에 의해 냉각수와 냉각박스(11)가 열교환을 하는 것으로, 이러한 방식은 급속냉각에는 한계가 있는 것이다. 따라서, 이러한 대류냉각장치를 냉각박스(11)에 직접적으로 냉각수를 분사시켜 급속적으로 냉각시키는 방식을 사용하였다. 곧, 냉각박스(11)를 에워싸는 형태로 냉각수 분사노즐(13)을 설치하여 냉각수를 연속적으로 공급하는 것이다. 이러한 샤워식 냉각방식은 급속 냉각에 유리한 복사식 구조로 급속냉각효율면에서 유리한 구조이다.The cooling apparatus according to the present invention also cools the cooling box 11 by dipping the cooling box 11 into the water jacket as in the conventional cooling method of the cooling box 11, thereby deviating from the cooling method due to the heat transfer effect by the convection of the cooling water. In 11), a shower type cooling system in which cooling water is directly injected is adopted. In other words, in the case where the cooling box 11 is deposited on the water jacket filled with the cooling water, the cooling water and the cooling box 11 exchange heat by the convection of the cooling water in the water jacket. It is. Therefore, the convective cooling device was used to rapidly cool by spraying the cooling water directly to the cooling box (11). In other words, the cooling water injection nozzle 13 is installed to surround the cooling box 11 to continuously supply the cooling water. Such a shower cooling method is advantageous in terms of rapid cooling efficiency as a radiant structure for rapid cooling.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예]EXAMPLE

도 2는 본 발명의 열처리용 냉각장치를 적용한 오스테나이트 스텐레스강의 광휘소둔로를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 본 발명의 바람직한 일실시예를 적용시킨 열처리로는 오스테나이트 스텐레스강의 연속 광휘소둔로이고, 간접 가열방식을 사용한 설비이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the bright annealing furnace of the austenitic stainless steel to which the heat treatment cooling device of the present invention is applied. The heat treatment furnace to which the preferred embodiment of the present invention is applied is a continuous bright annealing furnace of austenitic stainless steel, and is an equipment using an indirect heating method.

그림에서 볼 수 있듯이 본 발명의 바람직한 일실시예를 적용한 연속 광휘소둔로(20)는 예비 분위기 유지부(21), 예열장치(22), 가열장치(23), 냉각장치(10)로 구성되어 있고, 열처리 대상물은 컨베어 설비(24)에 의해 이를 연속적으로 통과하게 되는 구조이다.As shown in the figure, the continuous bright annealing furnace 20 to which the preferred embodiment of the present invention is applied comprises a preliminary atmosphere holder 21, a preheater 22, a heating device 23, and a cooling device 10. And, the heat treatment object is a structure to pass it continuously by the conveyor equipment (24).

예비 분위기 유지부(21)는 가열장치(23)와 냉각장치(10)에 투입된 수소와 질소가 로에 투입되는 열처리 대상물에 미치도록 하는 곳이다. 암모니아 분해로(미도시)에서 분해된 수소와 질소가스는 가열장치(23)와 냉각장치(10)에 주입되고, 이 2개소에서 사용되고 남은 여분의 가스는 열처리 대상물이 투입되는 투입구쪽으로 배출되게 된다. 이 때 배출되는 수소와 질소 가스를 투입구쪽에 잡아두면 투입되는 열처리 대상물에 부착된 산소와 기타 불순물을 제거하여 주고, 약 600℃의 예열장치(22)에서의 불활성분위기를 유지시켜 준다. 이와 동시에 예열장치나 가열장치내로 외부공기가 유입되는 것을 막아주는 역할 또한 하게 된다.The preliminary atmosphere holding unit 21 is a place where the hydrogen and nitrogen introduced into the heating device 23 and the cooling device 10 reach the heat treatment object introduced into the furnace. Hydrogen and nitrogen gas decomposed in the ammonia cracking furnace (not shown) are injected into the heating apparatus 23 and the cooling apparatus 10, and the excess gas used in these two places is discharged toward the inlet through which the heat treatment object is introduced. . At this time, by holding the discharged hydrogen and nitrogen gas in the inlet side to remove the oxygen and other impurities attached to the heat treatment object to be injected, and maintains the inert atmosphere in the preheater 22 of about 600 ℃. At the same time, it also serves to prevent external air from entering the preheater or heater.

예열장치(22)는 투입된 열처리 대상물의 급가열을 방지하고 가열장치(23)에서의 가열로드를 감소하여 주는 것으로, 예열장치(23)는 온도가 약 600℃까지 도달되도록 한다. 이렇게 예열장치(22)의 온도가 600℃까지 도달되도록 함으로써 후속되는 가열장치(23)에서의 1,100℃까지의 가열시간을 단축시켜 준다. 이로 인하여 대상물의 유지시간을 길게 할 수 있어 투입재료에 혼재하는 δ-ferrite의 입내 고용의 시간을 충분히 확보시켜 줄 수 있으며, 후속 냉간가공시에 발생할 수 있는 잔류 마르텐사이트(Martensite)의 발생을 억제시킬 수 있는 것이다.The preheater 22 prevents rapid heating of the injected heat treatment object and reduces the heating rod in the heating device 23, and the preheater 23 allows the temperature to reach about 600 ° C. Thus, the temperature of the preheater 22 reaches 600 degreeC, and shortens the heating time to 1,100 degreeC in the subsequent heating apparatus 23. As shown in FIG. As a result, the retention time of the object can be lengthened, thereby ensuring sufficient time for intraoral dissolution of δ-ferrite mixed in the input material, and suppressing the generation of residual martensite that can occur during subsequent cold working. It can be done.

가열장치(23)는 온도를 1,050 ∼ 1,100℃로 유지시키는 곳으로, 가열장치(23)에서의 가열조건이나 균열조건에 의하여 δ-ferrite의 고용화 여부가 결정될 수 있으며, 전(前)공정에서 잔존하는 탄화물의 입내 고용을 이룰 수 있는 것이다.The heating device 23 maintains the temperature at 1,050 to 1,100 ° C., and it is possible to determine whether or not to solidify the δ-ferrite by heating conditions or cracking conditions in the heating device 23. In-mouth employment of the remaining carbides can be achieved.

이렇게 가열된 대상물은 냉각장치(10)에서 급냉되어, 광택을 갖는 스텐레스강을 얻어내는 것이다.The object heated in this way is quenched by the cooling apparatus 10, and obtains the stainless steel which has glossiness.

상기와 같은 연속공정에서 최종공정인 냉각장치(10)의 역할 여하에 따라 최종제품의 양(良), 부(否)가 결정되는 데, 1,100℃까지 가열된 재료를 급냉시키지 못하는 경우에는 입계에 크롬탄화물이 석출되고, 이에 따라 자성을 띄게 되는 것이다.In the continuous process as described above, depending on the role of the cooling device 10, which is the final process, the quantity and quantity of the final product are determined. When the material heated to 1,100 ° C cannot be quenched, Chromium carbide is precipitated and thus becomes magnetic.

도 3a는 상기와 같은 본 발명에 따른 냉각장치(10)를 사용할 경우의 온도변화에 대해 나타낸 도면이며, 도 3b는 기존의 광휘 열처리로를 사용하였을 경우의 온도변화에 대해 나타낸 그림이다. 이 시험에서는 열처리 대상물로서 60mm의 각재를 사용하였다. 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 냉각장치를 사용할 경우 1,100℃에서 80℃까지 냉각되는 데 약 5분이 소요되며, 기존의 광휘열처리로의 경우에는 1,100℃에서 150℃까지 냉각되는 데 7분이 소요되고, 같은 온도까지 냉각되는 데는 이보다 훨씬 더 많은 시간이 소요되었다. 곧, 사이즈가 큰 열처리 대상물에 대해서 냉각 효과가 현격히 떨어져 급냉이 되지 못함을 알 수 있다. 이렇게 될 경우에는 오스테나이트 스텐레스강의 본래 특성인 비자성을 유지하기가 어려워 지는 문제가 발생하게 된다.Figure 3a is a diagram showing the temperature change when using the cooling device 10 according to the present invention as described above, Figure 3b is a diagram showing the temperature change when using a conventional bright heat treatment furnace. In this test, a 60 mm square material was used as a heat treatment object. As shown in the figure, it takes about 5 minutes to cool from 1,100 ℃ to 80 ℃ when using the cooling apparatus according to the present invention, 7 minutes to cool from 1,100 ℃ to 150 ℃ in the conventional bright heat treatment furnace And much more time to cool to the same temperature. In other words, it can be seen that the cooling effect is significantly lowered for the heat treatment object having a large size, so that rapid cooling cannot be performed. In this case, it becomes difficult to maintain nonmagnetic properties, which are inherent to austenitic stainless steels.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따라 냉각박스을 순동으로 할 경우에는 냉각효과를 월등히 향상시킬 수 있고, 이에 따라 급냉효과를 월등히 높일 수 있다. 또한 급냉효과가 높아짐으로 인해 기존 간접냉각식 광휘열처리로의 한계인 사이즈 12.7mm 범위를 벗어나 간접냉각방식으로 보다 큰 사이즈의 오스테나이트 스텐레스강을 제조할 수 있다.As described above, when the cooling box is pure copper according to the present invention, the cooling effect can be greatly improved, and the quenching effect can be greatly improved. In addition, due to the high quenching effect, larger size austenitic stainless steel can be manufactured by indirect cooling method beyond the size range of 12.7mm, which is the limit of conventional indirect cooling bright heat treatment.

또한 본 발명의 샤워식 냉각방식을 사용할 경우에는 급속 냉각효과를 더욱 증대시킬 수 있어, 큰 사이즈의 오스테나이트 스텐레스강의 제조에 더욱 효과적일 수 있다. 따라서 큰 사이즈의 오스테나이트 스텐레스강을 제조할 때에 불가피하게 추가되던 산세공정을 제거하여 제조비용을 절감하고, 공해방지의 효과를 얻을 수 있다.In addition, when using the shower cooling method of the present invention can further increase the rapid cooling effect, it can be more effective in the production of austenite stainless steel of a large size. Therefore, the pickling process, which is inevitably added when manufacturing a large size austenitic stainless steel, can be eliminated, thereby reducing manufacturing costs and preventing pollution.

이상에서 설명한 것은 본 발명의 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치의 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment of the cooling device for heat treatment of austenitic stainless steel of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and as claimed in the following claims, Without departing from the gist of the present invention, one of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (3)

내부에 열처리 대상물이 놓여지는 냉각박스(11)와 상기 냉각박스(11)의 외부에서 상기 냉각박스(11)를 냉각시키는 케이싱(12)을 구비한 연속 광휘열처리용 냉각장치에 있어서,In the cooling apparatus for continuous bright heat treatment provided with a cooling box (11) in which a heat treatment object is placed inside and a casing (12) for cooling the cooling box (11) outside of the cooling box (11), 상기 냉각박스(11)는 순동으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치.The cooling box 11 is a cooling device for heat treatment of austenitic stainless steel, characterized in that made of pure copper. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각박스(11)와 상기 케이싱의 사이에는 상기 냉각박스(11)의 상부와 양 측면부를 냉각시킬 수 있도록 상기 냉각장치(10)의 길이방향을 따라 수분사 노즐(13)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치.Between the cooling box 11 and the casing is provided with a water spray nozzle 13 along the longitudinal direction of the cooling device 10 to cool the upper side and both side portions of the cooling box (11). Cooling apparatus for heat treatment of austenitic stainless steel. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 냉각박스(11)의 내부는 불활성가스로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 오스테나이트계 스텐레스강의 열처리용 냉각장치.Cooling apparatus for heat treatment of austenitic stainless steel, characterized in that the inside of the cooling box 11 is filled with an inert gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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