KR20020046334A

KR20020046334A - 특수강의 조직에 따른 광휘 소둔방법

Info

Publication number: KR20020046334A
Application number: KR1020000075661A
Authority: KR
Inventors: 한상남
Original assignee: 이구택; 주식회사 포스코
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-21

Abstract

본 발명은 특수강에 따른 광휘 소둔방법에 관한 것으로서, 이의 목적은 촉매없이도 광휘 소둔이 가능하고, 스트립 표면에 잔류하는 미량의 탈지가 안된 압연유나 탈지제등과 반응하지 않으며, 스테인리스강의 광휘 소둔에 가장 적합한 가스의 혼합비율을 임의로 조절가능한 특수강의 광휘 소둔방법을 제공하는 데 있다.

이에 본 발명의 광휘 소둔방법은, 소둔로에 공급되는 분위기 가스는 별도로 공급되는 수소가스와 질소가스를 사용하고, 이때의 이슬점 온도는 영하 35℃이하로 하여 특수강을 광휘 소둔한다.

Description

특수강의 조직에 따른 광휘 소둔방법{Bright annealing method in according with structure of special steel}

본 발명은 소둔 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 특수강의 광휘 소둔시 사용하는 가스를 수소 단일가스와 질소 단일가스를 최적의 비율로 혼합하여 사용하는 특수강의 광휘 소둔방법에 관한 것이다.

일반적으로 특수강은 국내에서 사용되는 개념으로서, 달리 표현하면 합금강 및 고급 탄소강 또는 원칙적으로 열처리를 해서 사용되는 고급강이라고 할 수 있다.

그 종류로는 각종 공구강, 기계구조용탄소강, 합금강, 스프링강, 베어링강, 스테인리스강, 내열강, 내식내열합금, 쾌삭강 및 피아노선재 등이 있다.

이러한 특수강 중에서 특히 스테인리스강의 냉연강판을 제조하는데 있어서 재질을 조절하기 위하여 냉간압연후 재결정 소둔이 통상 행해지고 있다.

이 재결정소둔에서는 그 온도가 소둔전의 냉연비율이나 스테인리스강의 강종에 따라 다르며 일반적으로 페라이트계 스테인리스강에서는 800~1050℃, 오스테나이트게 스테인리스강에서는 950~1200℃가 사용되고, 마르텐사이트계 스테인리스강은 750~950℃에서 열처리되어 급속가열 급속냉각이 실시되고 있다.

재결정소둔을 공기나 연소 배가스의 분위기 중에서 행하면 스테인리스강의 표면이 엷은 산화피막으로 덮이고 그 산화피막에는 탈크롬층이나 탈탄층이 생긴다.

산화피막이 생기면 강재를 소모할 뿐만 아니라 디스켈링 공정이 후공정으로 요구된다. 이때는 냉간압연에 의해 생긴 미려한 외관을 손상하며, 또한 탈스케일층이나 탈탄층은 내식성 등의 강재의 내식성을 약하시킨다.

이러한 이유로 광휘소둔이 이루어지는데 그 분위기로는 종래 암모니아 분해가스가 사용되고 있다.

암모니아(NH₃)가스는 700~1150℃로 가열한 금속 또는 금속산화물의 촉매로 접촉시키면 다음의 반응에 의해 H₂(이하 수소가스라 칭함)와 N₂(이하 질소가스라 칭함)로 분해하고 수소가스가 75부피%, 질소가스가 25부피%로 이루어진 혼합가스로 변화한다.

2NH₃→(금속촉매 + 가열) →3H₂+ N₂

이 혼합가스 중에 포함되는 수소가스가 산화피막의 환원이나 산화방지의 임무를 띠고 그것에 의해 산화피막이 없는 광휘 소둔이 가능하다고 알려져 있다.

즉, 산화 분위기에서는 산화에 의한 강재피막이 소모되거나, 산화피막층 제거를 위한 별도의 산세설비가 필요하게 되고, 산세설비에 들어가는 산의 독성에 의한 후처리 설비가 필요하게 되며, 산세후의 표면이 요철부의 발생으로 판이 미려하지 못한 점등의 단점이 있다.

스테인리스강의 암모니아 분해가스를 이용한 광휘 소둔 분위기로 사용하는 것을 다음과 같은 잇점을 가지고 있다.

즉, 적은 압력으로 용이하게 액화할 수 있고 액화한 것에서 용이하게 가스를 얻을 수 있고, 취급과 다량의 저장 및 수송이 간단하며, 가열과 촉매로 용이하게 수소가스와 질소가스로 분해할 수 있을 뿐만 아니라, 분해 가스중의 수소가스 함유량이 높고 대부분 모든 종류의 스테인리스강의 광휘 소둔하는데 충분한 수소가스 분량을 가지고 있다.

이와 같은 잇점이 있지만 암모니아 분해가스를 사용하여 광휘 소둔을 할 때는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 암모니아는 수소가스와 질소가스를 고온 고압하에서 분해한다. 즉 분해하는 과정에서 촉매가 필요하다.

둘째, 암모니아는 온도관리, 촉매관리 및 유량관리 등을 엄밀하게 관리하여분해하였어도 100% 완전분해 하는 것을 불가능하고 미분해 암모니아가 남는다. 이것은 스트립 표면에 잔류하는 미량의 탈지가 안된 압연유나 탈지제등과 반응하여 복잡한 화합물을 형성하고 광휘 소둔에 영향을 준다.

셋째, 수소가스와 질소가스의 비율이 75부피%, 25부피%로 고정되어 그 비율을 자유롭게 변화하기 어렵고, 이 비율이 스테인리스강의 광휘 소둔에 가장 적합하다고 할 수 없다. 종래에는 이슬점 관리등으로 경제적으로 조건설정을 행하고 있었지만 상기 비율이 최적이라 할 수 없고 수소가스는 질소가스보다 10배정도 비싼 가격으로 수소가스를 낭비한다고 할 수 있다.

그렇지만 암모니아를 사용한 광휘 소둔방법으로는 수소가스의 소비를 억제하기란 사실상 곤란하다.

이와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 촉매없이도 광휘 소둔이 가능하고, 스트립 표면에 잔류하는 미량의 탈지가 안된 압연유나 탈지제등과 반응하지 않으며, 스테인리스강의 광휘 소둔에 가장 적합한 가스의 혼합비율을 임의로 조절가능한 특수강의 광휘 소둔방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광휘 소둔방법과 종래 광휘 소둔방법을 이용하여 스테인레스 강의 전위차와 질소량 상관성을 보인 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 광휘 소둔방법과 종래 광휘 소둔방법을 이용하여 내열강의 전위차와 질소량 상관성을 보인 그래프이다.

도 3은 본 발명의 실시예로써 사용한 냉연강대의 제조공정도를 나타낸 도면이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광휘 소둔방법은, 소둔로에 공급되는 분위기 가스는 별도로 공급되는 수소가스와 질소가스를 사용하고, 이때의 이슬점 온도는 영하 35℃이하로 하여 특수강을 광휘 소둔한다.

이하 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 광휘 소둔방법과 종래 광휘 소둔방법을 이용하여 스테인레스 강과 내열강의 전위차와 질소량 상관성을 보인 그래프이다.

광휘 소둔방법은 소둔로에 분위기 가스를 공급함에 있어 수소가스와 질소가스를 별도로 공급하는 것이 특징이다.

오스테나이크계 스테인리스강의 대표인 STS304와, 내열강인 STR409L과, 페라이트계 스테인리스강인 STS430과, 마르텐사이트계 스테인리스강 STS410을 사용하여 본 발명에 따른 방법을 실시하였다.

각 시험편은 냉간압연후 소둔전의 것으로 두께는 STS410이 0.8mm이고, STS304, STR409L, STS430의 두께는 0.7mm이다.

이러한 시험편은 도 3에 도시한 바와 같은 공정들 중에서 박판을 제조하는 공정에서 제조된다.

아래 표 1은 각 시험편의 강종에 따른 화학성분을 중량%로 나타내고 있다.

성분강종	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	N	Mo
STS304	0.04	0.5	1.1	0.020	0.001	8.6	18.5	0.04	0.4
STR409L	0.01	0.6	0.3	0.003	0.001	0.2	11.3	0.01	0.3
STS430	0.04	0.3	0.4	0.005	0.001	0.3	16.5	0.04	0.2
STS410	0.05	0.4	0.4	0.003	0.001	0.3	13.2	0.02	0.1

소둔온도와 시간은 스테인리스강의 냉간압연 조직이 재결정되고 재결정입자가 적정하게 성장한 조건 즉 입도가 KS(한국표준규격) 또는 JIS(일본표준규격)에 규정된 결정입도시험법에 의해 결정입도(Grain Size)에 관한 소둔조건은 아래 표 2와 같은데 이 조건은 소둔온도와 소둔시간과의 상관이 있다.

소둔조건강종	소둔로 온도(℃)	재로시간(sec)	결정입도
STS304	1140	50~90	6~9
STR409L	1020	50~90	6~9
STS430	980	50~90	6~9
STS410	950	50~90	-

혼합분위기 가스

수소가스와 질소가스의 비율은 표 3에서 강종별로 수소가스 부피%를 100, 85, 75, 65, 50, 30, 20, 0으로 하고 나머지는 질소가스의 부피%를 사용했다.

이슬점의 온도는 -35℃이상, -35℃ ~ -55℃, -55℃이하의 3범위를 사용했다.

[실험결과]

실험조건에 의해 시험하여 강판의 도달온도, 표면경도, 결정입도 및 표면사태에 대해서 얻은 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3에서 STS410의 결정입도는 기준이 없으므로 제외되었고, 표면상태는 표면의 착색상태를 육안에 의해 다음 5단계로 구분하고 평가하였다.

기호 '●'은 전면에 진한 착색(blue)이고, 기호 '◐'은 전면의 엷은 착색(blue)이고, 기호 '⊙'은 전면의 극히 얇은 착색(Milky white)이고, 기호 '◎'는 일부분 극히 얇은 착색(Milky whitish)이고, 기호 '○'는 착색없고 압연상태의 금속광택(Bright)를 나타낸다.

육안 관찰로부터 착색된 산화피막의 주성분을 X선 회절로 조사한 결과, STS304와 STS430에서는 Cr₂O₃, 내열강과 STS410에서는 스피널상(spinel) [(MnO).Cr₂O₃)]이 주성분이었고, SiO₂가 전강종에서 약간 검출되었다.

이것을 통해 산화와 환원에 의한 반응임을 알 수 있다.

강종

노점(℃)

재로시간(초)

분위온도(℃)

O₂량(ppm)

경도(Hv)

결정입도

H₂량(Balance N₂)

0

10

20

30

50

65

75

85

100

STS304

-50이하

85

1100~1150

5~40

138~159

7.5~9.5

●

◐

⊙

◎

○

-35~-45

50~95

●

◐

⊙

◎

○

-35이상

102~200

●

◐

⊙

◎

○

STR409L

-55이하

70

950~100

2~30

140~153

9.0~9.5

●

◐

⊙

◎

○

85

1025~1050

132~138

8.0~9.0

●

◐

⊙

◎

○

100

1060~1080

122~128

7.0~8.0

●

◐

⊙

◎

○

-35~-55

70

950~1000

40~70

140~153

9.0~9.5

●

◐

⊙

◎

85

1025~1050

132~138

8.0~9.0

●

◐

⊙

◎

○

100

1060~1080

122~128

7.0~8.0

●

◐

⊙

◎

○

130

1090~1110

115~120

6.5~7.0

●

◐

⊙

◎

○

-35이상

70

90~120

140~53

9.0~9.5

●

◐

◎

100

122~128

7.0~8.0

●

◐

⊙

◎

STS430

-55이하

85

890~920

2~30

144~151

8.0~9.5

●

◐

⊙

◎

○

-35~-55

40~70

●

◐

⊙

◎

○

-35이상

90~120

●

◐

⊙

◎

○

STS410

-55이하

70

790~820

2~30

151~160

-

●

◐

⊙

◎

○

85

830~850

140~146

-

●

◐

⊙

◎

○

100

860~880

134~138

-

●

◐

⊙

◎

○

-35~-55

70

790~820

40~70

151~160

-

●

◐

⊙

◎

85

830~850

140~146

-

●

◐

⊙

◎

○

100

860~880

134~138

-

●

◐

⊙

◎

○

130

890~910

142~156

-

●

◐

⊙

◎

○

-35이상

70

790~820

90~120

151~160

-

●

◐

⊙

85

830~850

140~146

-

●

◐

⊙

100

860~880

134~138

-

●

◐

⊙

◎

위의 표 3에서는 표면상태에 미치는 재온, 수소함량, 이슬점 온도 영향의 실험결과를 총괄하여 나타내었다. 그리고 일반적으로 나타나는 강종별 재온, 수소량, 이슬점 영향은 다음과 같다.

[STS304의 실시예]

(1) 재료온도의 영향

혼합가스 중의 미량의 산소, 수증기(H₂O)에 의해 다음의 반응식 1과 반응식 2와 같이 진행된다.

그러나, 재온이 높아지면 생성한 산화물의 산소분압이 커지고(엘링헴 다이아그램:Ellingham diagram), 반응식 1에 의해 해리가 일어나는 것 및 수소의 환원력이 강해지는 것 때문에 금속광택을 나타내는 무산화 영역을 얻는데 표 3의 STS304에 필요한 수소분량은 -50℃이하일때는 수소가스가 30%만 되어도 가능하다.

4CR + 3O₂↔2CR₂O₃산화/해리

2Cr+3H₂O + Cr₂O ↔3H₂산화

즉, 이슬점온도 -35℃~50℃일 경우 수소의 양이 환원력을 더하지 않고도 무산화금속 광택을 띠게 된다.

그러나 이슬점 -10℃~-35℃에서는 반응식 2의 산화반응이 크게 일어나기 때문에 재온 1150℃정도에서는 무산화영역은 존재하지 않는다고 말한다.

(2) 수소분량의 영향

수소에 의한 환원반응은 다음의 반응식 3에서 나타낸다. 이 수소 환원력은 이슬점 온도가 낮을수록 크다. 예를 들어 재온 1050℃에서 반응식 1과 반응식 2의 산화반응을 억제하는데 필요한 수소량은 이슬점 온도가 -50℃이하에서 30%, 35~55℃일때는 소수는 50%, 이슬점이 -30℃이상에서는 수소 100%에서도 산화반응을 억제할 수 없다.

Cr₂O₃+ 3H₂↔2Cr₃H₂O

또 재온이 1000℃로 높아지면 반응식 1에 의하는 산화물의 해리반응이 더해진다.

(3) 이슬점 온도의 영향

즉, 수소-수증기 분위기 중에서의 각 금속의 각 온도에서의 산화환원상태는 Fe, Cr, Mn, Ti, Al의 순서에서 뒤로 갈수록 산소와의 친화력이 강해져서 수소에 의한 환원이 어려운 것과 각 금속온도가 높아질수록 수소가스, 수증기량이 많아도 환원이 가능한 것을 알 수 있다.

예를 들면 스테인리스강의 주요함금원소인 Cr인 경우 800℃에서 이슬점이 -75℃이하, 1000℃에서 이슬점이 -45℃이하, 1400℃에서는 약-10℃이하의 수분함유량이면 수소로의 환원이 가능하다.

스테인리스강의 경우도 같은 결과를 얻을 수 있다.

더욱이 STS340의 경우 이슬점이 -10℃~-30℃에서는 수증기가 1000ppm으로 많기 때문에 산화반응이 강하고 수소 100%에서도 무산화 표면을 얻을 수 없다.

[STS430의 실시예]

(1) 재료온도의 영향

STS430의 처리온도는 일반적으로 800~1000℃로 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 처리온도가 낮기 때문에 Cr₂O₃로부터 O₂를 해리하려면 분위기 중의 산소분압을 대단히 작게 할 필요가 있다.

즉, 온도축에 평행으로 환원반응 없이는 무산화영역이 존재하지 않는다.

(2) 수소량의 영향

재온이 800℃에서 900℃로 높아져도 금속광택을 얻기 위한 필요 수소량이 변화하지 않는다. 이것은 800℃~900℃에서는 수소의 환원력에 거의 차이가 없기 때문이다.

(3) 이슬점 온도의 영향

오스테나이트계 스테인리스강보다 열처리온도가 낮고 산화물의 해리가 진행되지 않는 것 및 수소의 환원력이 약한 이유 때문에 산화반응의 수증기에의 의존성이 매우 커지는 것 때문에 이슬점의 온도가 낮아진다.

즉, 표면성상, 표면경도 및 결정입도를 검토한 결과로부터 표 4의 결과와 같이 결정입도를 STS304(오스테나이트계)는 7.0~8.0, STS430(페라이트계)은 8.0~10.0번을 기준으로 한 경우 금속광택을 나타내는 무산화표면이 얻어지는 수소의 최소한계는 비율은 표 4와 같이 나와 있고 수소와 질소의 혼합가스 분위기 중의 수소비율을 표 4에 나타내는 비율 이상으로 한 경우에 광휘 소둔이 가능하게 된다.

이슬점(℃)강종	-55℃	-35℃ ~ -55℃	-35℃이상
STS304	20%	20%	85%에서도 착색
STS410	20%	20%	100%에서도 착색

[STR409L 및 STS410의 실시예]

표 1의 표면상태, 경도, 결정입도 및 재료온도의 측정결광서 STR409L, STS410에 대하여 산화환원상태도에 대하여 기술한다.

(1) 재온의 영항

혼합가스 중의 O₂및 수증기에 의해 다음과 같은 반응식 4와 반응식 5에 의한 산화 환원반응이 STS304의 실시예에서 반응식 1, 반응식 2와 평행하게 진행된다.

이 경우 STR409L과 STS410은 Mn(Ti)산화물의 해리가 광휘소둔의 표면성상에 크게 영향을 주고 재온이 높아진다. 산화환원 반응은 반응식 3의 해리가 일어나고 계속해 반응식 4의 해리가 일어나 무산화 금속 광택을 띠게 된다.

2Mn + O₂↔2MnO 해리 ↔산화

Mn+ H₂O ↔MnO + H₂환원 ↔산화

STR409L과 STS410의 산화피막은 Cr₂O₃보다 훨씬 해리압이 작은 MnO가 주성분이기 때문에 1050℃정도에서는 반응식 4의 해리는 일어나지 않지만 110℃이상에서 해리가 강하게 일어난다.

이 때문에 수소 25% 이상에서도 금속광택을 얻는 무산화영역이 얻어진다.

(2) 수소의 영향

수소에 의한 환원반응은 반응식 5은 반응식 5로 나타내는데 이는 이슬점이 낮은 쪽이 수소의 환원력이 크다는 것을 알 수 있다. 1100℃에서 반응식 4, 반응식 5의 산화반응을 억제하는 필요한 수소량은 이슬점은 -50℃이하에서는 25%이지만 -35℃ ~ -45℃에서는 40%가 필요하게 된다. -15℃ ~ -20℃에서는 수증기에 의하는 산화반응이 크기 때문에 수소 100%에서도 무산화영역은 존재하지 않는다.

(3) 이슬점 영향

도 1에서는 MnO가 Cr₂O₃보다 산화를 억제하는 수증기의 허용량이 적은 것을 나타내고 있다. 이슬점이 -50℃이하의 경우 1050℃에서 약25%를 필요로 하고, 또한 -45℃ ~ -35℃의 경우에는 1075℃에서는 무산화상태는 얻을 수 없고 1100℃에서 수소 약60%, 1150℃에서 약25%를 필요로 하며, 환원상태를 얻으려면 어느 경우도 STS340보다도 낮은 이슬점 온도를 필요로 한다.

[기계적 성질과 질소함유량]

본 발명에 따르는 광휘소둔(이슬점은 -40℃ ~ 50℃로 함)을 실시한 재료의 기계적 성질, 결정입도(STS410제외) 및 N함유량의 측정결과를 표 5에 총괄하여 나타낸다.

강 종	스트립온도	H₂:N₂	결정입도	경도(Hv)	인장강도	연신율	비고
STR409L	1000	0:100	9.0	152	53	25	본 발명
		75:25	9.0	152	52	25	종래
		100:0	8.7	150	52	25	본 발명
	1050	0:100	8.0	140	46	33	본 발명
		75:25	8.0	141	46	33	종래
		100:0	7.5	138	46	33	본 발명
	1100	0:100	7.0	125	42	40	본 발명
		75:25	7.0	123	42	40	종래
		100:0	6.5	120	41	40	본 발명
STS410	800	0:100	-	180	57	20	본 발명
		75:25	-	181	57	20	종래
		100:0	-	175	57	20	본 발명
	850	0:100	-	165	50	28	본 발명
		75:25	-	163	50	28	종래
		100:0	-	160	50	28	본 발명
	900	0:100	-	152	45	33	본 발명
		75:25	-	151	45	33	종래
		100:0	-	150	45	33	본 발명
STS304	1050	0:100	9.5	185	75	55	본 발명
	1100	75:25	8.0	163	70	58	본 발명
	1150	100:0	7.0	152	66	62	본 발명

표 5의 결과로부터 알 수 있듯이 STS304에 있어서 흡수질소량은 가스분위기 수소가스 대 질소가스의 부피비율이 0 대 100, 25 대 75 에서는 가열시간과 함께 증가하고, 한편 수소가스 대 질소가스의 부피비율이 100 대 0에서는 가열시간에 관계하지 않고 변화하지 않는다.

그러나 각 가스분위기 모두 기계적 성질(경도, 인장강도, 항복강도)은 가열시간이 길어짐에 따라서 점차 저하경향을 나타내고 있다.

또한 파단 연신은 반대로 약간 증가하고 있다. 재료강도에 있어서 이러한 거동은 질소의 흡수량에는 관계하지 않고 질소의 고용강화 작용보다도 가열시간이 길게 될수록 결정입도가 점점 커지는 것을 알 수 있다.

따라서 페치(Petch)의 관계식에 의해 이러한 설명은 가능하다. 또 파단연신도 입경이 커지면 증가하는 것이 주지의 사실이다.

STR409L에서도 STS304와 거의 같은 결과를 얻을 수 있다.

이와 같이 양호한 기계적 성질을 얻을 수 있는 것은 질소가 고용상태로 흡수되는 것과 함께 얇은 표층에만 농축하기 때문이다.

한편으로 STS410은 가스분위기에 의한 질소 흡수량이 STS430과 유사하게 전혀 변화하지 않으므로 기계적 성질이 유사함을 알 수 있다. 통상의 암모니아 분해가스에 의한 광휘소둔재나 산세공정을 통판하는 2D재는 동등한 특성을 같고 있고 질소를 어느정도 흡수함에 따른 가공경화는 인정되지 않는다.

아래 표 6에서는 광휘소둔과 산화분위기의 광택차이를 나타내고 있다.

강종	Ra(um)	Rmax(um)	광택도
STS304	광휘소둔	0.16	1.8	80
STS304	기존 산화분위기	0.35	5.0	45
STS430	광휘소둔	0.11	1.5	87
STS430	기존 산화분위기	0.30	4.0	50

표 6에서 나타난 것처럼 광휘소둔을 하면 304와 430 공히 조도가 좋아지고 광택이 좋아짐을 알 수 있다.

[내식성]

내식성평가의 하나의 방법으로 부동태영역에서 구하는 공식전위측정시험이 있다. 조건으로써 1000ppm, 80℃의 수용액을 사용해 시료표면은 연마하지 않고 광휘소둔표면 그대로 하고 공식전위를 구했다.

도 1와 도 2를 참조하면 STS340과 STR409L은 질소량이 증가함으로 공식전위도 향상되는 것을 확인할 수 있다.

또한 본 발명에 의하는 광휘소둔으로 암모니아 분해가스의 경우보다 많이 질소를 흡수한 것은 종래에 행해지고 있는 암모니아 분해가스에 의해 광휘소둔한 것에 비해 공식전위가 높아 우수한 내식성을 가지고 있는 것을 알 수 있다.

STR409L의 경우도 도 2에 도시한 바와 같이, STS304와 같이 흡수 질소의 증가에 비례해 내식성이 향상하고 있다. 본 발명에 의해 광휘소둔한 것은 종래 행해지고 있던 암모니아 분해가스 대신에 그 조성보다 수소량이 적고 질소량이 많은 수소가스와 질소가스의 혼합가스 분위기를 사용하고 그 비율이 이슬점 온도를 적절히 관리하면 효과적인 광휘소둔을 행할 수 있고 이 분위기에서 소둔재는 표면층에 고용상태로 질소가 흡수되고 있는데 그것은 탈크롬이나 탈탄층과 달리 재료의 내식성, 내마모성 등을 향상하게 하는 것으로 재료의 특성은 향상시키는 것으로 본 발명의 효과를 설명한다. 단 Ti의 영향은 별도로 TiN의 영향 문제가 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 촉매없이도 광휘 소둔이 가능하고, 스트립 표면에 잔류하는 미량의 탈지가 안된 압연유나 탈지제등과 반응하지 않으며, 스테인리스강의 광휘 소둔에 가장 적합한 가스의 혼합비율을 임의로 조절가능하다.

Claims

특수강의 소둔방법에 있어서,

소둔로에 공급되는 분위기 가스는 별도로 공급되는 수소가스와 질소가스를 사용하고, 이때의 이슬점 온도는 영하 35℃이하로 하여 특수강을 광휘 소둔하는 것을 특징으로 하는 특수강의 광휘 소둔방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특수강이 오스테아니트계 스테인리스강일 경우에는 수소가스를 30부피% 내지 100부피% 정도로, 질소가스를 70부피%이하로 사용하는 것을 특징으로 하는 특수강의 광휘 소둔방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특수강이 409L계 내열강일 경우에는 수소가스를 20부피% 내지 100부피% 정도로, 질소가스를 80부피%이하로 사용하는 것을 특징으로 하는 특수강의 광휘 소둔방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특수강이 페라이트계 스테인리스강일 경우에는 수소가스를 50부피% 내지 100부피% 정도로, 질소가스를 50부피%이하로 사용하는 것을 특징으로 하는 특수강의 광휘 소둔방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특수강이 마르텐사이트계 스테인리스강일 경우에는수소가스를 30부피% 내지 100부피% 정도로, 질소가스를 70부피%이하로 사용하는 것을 특징으로 하는 특수강의 광휘 소둔방법.