KR20000028808A - 산소에 대한 고친화성 금속의 광휘 어닐링 방법 - Google Patents

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Abstract

후드형 또는 그와 같은 노(爐) 안에 보호가스 속에서 산소에 대한 고친화성 (高親和性)을 갖는 금속을 만족스럽게 광휘 어닐링 할 수 있게 하기 위하여, 예를 들어 수소와 같은 환원가스를 50부피% 이하로 혼합한 아르곤, 네온, 또는 헬륨과 같은 가능한 한 순수한 불활성 가스를 보호가스로서 산소 결합제, 특히 티타늄과 함께 사용한다.

Description

산소에 대한 고친화성 금속의 광휘 어닐링 방법{METHOD OF BRIGHT ANNEALING METALS HAVING A HIGH AFFINITY TO OXYGEN}
본 발명은 산소에 대한 고도의 친화력을 갖는 금속을 후드형(hood type)과 같은 노(爐) 안에 보호가스 속에서 광휘(光輝) 어닐링(annealing)을 실시하는 방법에 관한 것이다.
중등급 내지 고등급의 합금강, 비철금속, 그리고 일반적으로 광휘 어닐링(annealing)이 어렵고, 예를 들어 크롬, 망간, 실리콘, 티타늄 등과 같이 산소에 대한 고(高)친화성을 갖는 성분을 함유하는 금속들을 지금 까지 이들의 조직을 형성시키기 위하여, 또는 몰딩 단계 이후에 그 마이크로급 조직을 재결정시키기 위하여 열처리를 하였다. 이러한 열처리는 통상 수소 또는 수소와 질소 혼합물을 보호가스로 사용하는 비 밀폐형 하부구조를 갖는 후드형 노 속에서 행하여진다. 그러나, 노 안에서 하부구조의 단열재와의 접촉 때문에 수소에 의하여 잔류 산소가 처리될 장입물(裝入物), 예를 들어 띠강 코일로 이동한다. 따라서, 반응을 통하여 발생하는 수소증기는 어닐링할 재료표면을 산화시키며, 이때 보호가스 내의 잔류산소가 어닐링할 재료의 표면과 반응을 일으키기 때문에 계속적으로 결함이 발생한다.
만약 밀폐된 하부구조를 갖는 후드형 노를 사용할 때는 가장 낮은 노점(露點) 하에서 어닐링이 행하여질 수 있으며, 그러나 여전히 어닐링할 재료의 금속표면에 눈에 보이는 불량한 산화 잔류물이 남아있다.
결국, 극도로 환원하기 쉬운 순수 수소에 의하여 어닐링 상자(annealing box), 예를 들어 하부구조의 내화(耐火) 강철구조물인 보호 커버, 하부구조 팬(fan), 분배장치, 및 기존의 산화 피막에 대하여 환원작용을 일으켜, 그 결과 발생되는 수분이 어닐링할 재료에 가해진다. 어닐링할 재료를 필름으로 포장하거나, 또는 산소에 대하여 고친화성을 갖지 않는 강철 뚜껑으로 덮는다 해도 어닐링할 재료의 잔류 변색을 완전히 방지할 수는 없다.
그 밖에, 상기 어닐링할 재료의 표면에는 선행하는 성형 공정에서 여전히 잔류 윤활제가 남아있게 되며, 상기 잔류 윤활제는 주로 수분과 기름으로 이루어져서, 즉, 유상액(乳狀液) 상태로 남아 있어서, 가열 시 증발하여 어닐링할 재료 표면과 반응하게 된다. 따라서, 보호 가스를 대량으로 공급하여도 잔류 변색은 방지할 수 없다.
따라서, 상술한 바와 같이 어닐링할 재료의 표면 결함을 실질적으로 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 아르곤, 네온 또는 헬륨과 같은 가능한 한 순수한 불활성 가스를 산소 결합제, 특히 티타늄과 함께 사용함으로써 달성된다.
어닐링 상자 속에 충전된 산소 결합제와 함께 그러한 보호 가스를 사용하므로 써, 어닐링할 재료의 산화 또는 변색을 수반하는 CO, CO2, H2O 또는 산소와 같은 산소 담체(擔體)들의 반응이 방지된다. 또한, 상기 어닐링 상자의 내화 재료로부터 산소 및 산소 담체들이 어닐링될 재료로 이동하는 것을 완전히 방지된다.
질소를 불활성 가스로서 사용하는 것은 오직 제한된 범위에 한하여 가능하다. 왜냐하면, 각종 금속의 어닐링할 재료의 표면에 원치 않는 질화물(窒化物)이 생성될 수 있기 때문이다.
만약 잔류 윤활유로 오염된 금속을 광휘 어닐링 시킬 경우에는, 무엇보다도 먼저 질소와 같은 희유(稀有) 기체 또는 불활성 가스 및/또는 수소와 같은 환원 가스를 함유하는 보호가스 속에서 윤활제를 증발 시키고, 그 다음 차후의 광휘 어닐링을 위하여, 50 부피% 이하의 환원가스와 혼합된 가능한 한 순수 불활성 가스를 산소 결합제, 특히 티타늄과 함께 보호가스로서 사용된다.
표면에 부착된 잔류 윤활제를 증발시키는 공정은 증발이 저온에서 이루어지기 때문에 광휘 어닐링 공정과는 다른 보호가스 또는 혼합보호가스 하에서 이루어질 수 있으며, 따라서 불리한 표면 변색을 예상할 필요가 없다. 증발 후에 보호가스를 교체하여 열처리를 진행한다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같이 어닐링할 재료의 표면 결함을 실질적으로 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

  1. 후드형 또는 이와 같은 노(爐) 속에 보호 가스 하에서 산소에 대한 고친화성을 갖는 금속을 광휘 어닐링 하는 방법에 있어서, 아르곤, 네온, 또는 헬륨과 같은 가능한 한 순수 불활성 가스를 보호 가스로서 산소 결합제, 특히 티타늄과 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 금속의 광휘 어닐링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    잔류 윤활제로 오염된 금속을 광휘 어닐링 하기 위하여, 윤활제를 제일 먼저 질소와 같은 불활성 가스 및/또는 수소와 같은 환원 가스를 함유하는 보호가스 하에서 증발시킨 다음, 이어서 광휘 어닐링을 실시하기 위하여, 50 부피% 이하의 환원가스와 혼합된 가능한 한 순수한 불활성 가스를 보호가스로서 산소 결합제, 특히 티타늄과 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 금속의 광휘 어닐링 방법.
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