KR20160113744A - 금속관의 열처리 방법, 금속관 및 열처리로 - Google Patents

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Abstract

금속관의 열처리 방법에 있어서, 열처리로에 수용되는 금속관(1)을, 그 길이 방향으로 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔(22) 상에 올려 놓고 열처리를 행함으로써, 금속관의 착색 및 제조 효율의 악화를 발생시키지 않고, 금속관의 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있다. 금속관(1)을 빔(22) 상에 올려 놓을 때, 스페이서를 개재시켜 금속관(1)을 빔(22) 상에 올려 놓아도 된다. 본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 볼록 형상의 상면을 가지는 빔 또는 볼록 형상을 가지는 스페이서를 이용하는 것이 바람직하고, 이것에 의해 마찰흠을 더 억제할 수 있다.

Description

금속관의 열처리 방법, 금속관 및 열처리로{METHOD FOR HEAT-TREATING METAL PIPES, METAL PIPE, AND HEAT TREATMENT FURNACE}
본 발명은, 구부러짐 및 마찰흠의 발생을 억제할 수 있는 금속관의 열처리 방법, 그 열처리 방법에 의해 처리된 금속관 및 그 열처리 방법에 이용하는 열처리로에 관한 것이다.
금속관은, 원자력 플랜트에 있어서, 증기 발생기의 전열관 및 급수 히터 등의 열교환기의 전열관으로서 이용할 수 있다. 이하에서는, 원자력 플랜트의 증기 발생기용 전열관 및 열교환기용 전열관을 총칭하여 원자력 플랜트용 금속관이라고도 부른다. 이러한 원자력 플랜트용 금속관은, 염화물을 포함하는 환경에서의 내식성이 우수한 스텐레스강이나, 고온수 환경에서 내(耐)입계 부식성이 우수한 니켈기 합금으로 이루어진다.
원자력 플랜트용 금속관의 제조는, 일반적으로, 관을 소정의 치수로 가공한 후, 그 관에 고용화 (제1) 열처리를 실시하고, 또한 제2 열처리를 실시하여 마무리된다. 제2 열처리는, 고용화 (제1) 열처리 후에 행해지는 구부러짐 교정 및 연마 가공에 의한 잔류 응력을 금속관으로부터 제거하는 것을 목적으로 하는 경우가 있다. 또, 제2 열처리는, 상기 서술한 잔류 응력의 제거와 함께 입계에 Cr탄화물을 석출시킴으로써, 금속관의 내입계 부식성을 높이는 것을 목적으로 하는 경우가 있다.
잔류 응력의 제거와 함께 입계로의 Cr탄화물의 석출을 목적으로 하는 경우, 제2 열처리는, 690~740℃ 정도에서 2시간 이상, 바람직하게는 5시간 이상 균열(均熱)함으로써 실시된다. 또, 잔류 응력의 제거 만을 목적으로 하는 경우, 제2 열처리는, 690~740℃ 정도에서 0.5시간 이상, 바람직하게는 2시간 이상 균열함으로써 실시된다.
이러한 제2 열처리는, 복수의 금속관을 카트나 트레이 등에 올려 놓은 상태로, 노 내에 수용하여 열처리를 실시하는 배치식에 의해 행할 수 있다.
도 1은, 열처리로가 구비하는 금속관을 올려 놓는 카트를 나타내는 도이며, 도 1(a)는 정면도, 도 1(b)는 측면도이다. 도 1에 나타내는 카트(2)는, 차륜을 가지는 대차(21)와, 대차에 고정된 지주(23)와, 2개의 지주(23)의 사이에 걸쳐진 빔(22)으로 구성된다. 도 1에 나타내는 카트를 이용하여, 열처리로에 의해 금속관에 열처리를 실시하는 경우는, 복수의 금속관(1)이 빔(22)에 올려 놓아진 상태로, 카트를 열처리로에 수용하여 금속관을 가열함으로써 행한다.
여기서, 금속관(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같은 직관에 한정되지 않고, 굽힘 가공이 실시된 곡관도 빔(22)에 올려 놓은 상태로 열처리로에 수용하면, 열처리를 실시할 수 있다. 또, 금속관(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 빔에 올려 놓아진 금속관 상에 금속관을 올려 놓음으로써 2단으로 하여 올려 놓을 수 있다.
원자력 플랜트용 금속관은, 일반적으로, 직경 15~22mm, 두께 0.9~1.3mm, 길이 15,000~27,000mm이기 때문에, 장척이다. 이 때문에, 카트(2)에는, 올려 놓아진 금속관이 휨으로써 열처리 시에 변형되는 것을 방지하기 위해, 금속관의 길이 방향으로 복수의 빔(22)이 배치된다. 또, 금속관의 전체 길이에 걸쳐 빔을 배치하기 때문에, 카트(2)는 복수의 대차(21)를 연결하여 구성된다.
원자력 플랜트용 금속관에서는, 제2 열처리 시에 휨에 의해 변형되어 구부러짐이 발생하면, 증기 발생기에 전열관으로서 고정하는 경우에 관지지판과 간섭하게 되어, 운전 시에 파손되어 중대한 사고를 일으킬 우려가 있다. 그 때문에, 원자력 플랜트의 증기 발생기용의 전열관에서는, 통상, 구부러짐량을 길이 방향 1000mm당 0.50~1.0mm 이하로 하는 것이 요구된다.
구부러짐량이 허용 범위를 초과하는 경우는 금속관을 교정하여 구부러짐을 제거할 필요가 있다. 교정할 때에, 냉간 압연기나 교정기(스트레이트너)에 통과시키면, 제2 열처리에 의해 금속관으로부터 제거된 잔류 응력을, 다시 발생시키게 된다. 그 때문에, 교정은 오로지 수작업에 의해 국부적으로 교정하는 방법으로 행해지므로, 제2 열처리에서 휨에 의한 구부러짐이 발생하면 금속관의 제조 효율이 현저하게 악화된다.
한편, 열처리에 있어서, 금속관은, 고온으로 가열되어 관의 길이 방향으로 열팽창한다. 이 때, 금속관의 재치(載置)에 이용되는 카트나 트레이도 열팽창하지만, 금속관과 열팽창율이 상이하고, 장척의 금속관은 그 변형량이 크기 때문에, 금속관과 카트 또는 트레이의 재치부가 마찰되어, 금속관 외면이 깎아져 오목부가 형성된다.
이러한 오목부로 이루어지는 마찰흠은, 금속관의 부식의 기점이 되어, 원자력 플랜트에 금속관을 이용하는 경우는 중대한 사고를 일으킬 우려가 있다. 이 때문에, 원자력 플랜트용 금속관에서는, 마찰흠은 한도 견본 이하의 깊이 및 길이인 것이 요구된다. 마찰흠의 한도 견본은, 통상, 인공적으로 금속관의 외면을 깎아 마찰흠을 형성함으로써 제작되며, 형성된 마찰흠은, 깊이가 0.01~0.1mm, 길이가 10~100mm이다.
제2 열처리에서 금속관 외면에 발생한 마찰흠의 깊이 및 길이가 한도 견본을 초과하는 경우는 금속관 외면을 연마하여 마찰흠을 제거할 필요가 있다. 이 연마를 기계 가공에 의해 행하면, 제2 열처리에 의해 금속관으로부터 제거된 잔류 응력을, 다시 발생시키게 되므로, 연마는 오로지 수작업에 의해 행해진다. 따라서, 금속관의 제조 효율이 현저하게 악화된다.
이러한 열처리에 기인하는 구부러짐 또는 마찰흠의 억제에 관하여, 종래부터 다양한 제안이 이루어지고 있으며, 예를 들면 특허 문헌 1~5가 있다. 특허 문헌 1에서는, 지주에 소정 간격으로 복수의 트레이를 부착하고, 그 트레이가 두께 방향보다 길이 방향의 열전도성이 우수한 판재로 이루어지는 스태킹 트레이가 제안되어 있다. 이러한 스태킹 트레이에 피처리재를 올려 놓고 열처리를 실시하면, 가열된 피처리재에서 온도 편차를 작게 할 수 있어, 고품질의 처리재를 얻을 수 있는 것으로 하고 있다.
여기서, 스태킹 트레이를 이용하여 금속관에 열처리를 실시하면, 트레이에 의해 금속관이 길이 방향에 걸쳐 지지됨과 함께, 온도의 편차가 작기 때문에, 얻어지는 금속관의 구부러짐을 억제할 수 있다. 그렇지만, 특허 문헌 1에서 제안되는 스태킹 트레이에서는, 트레이와의 접촉에 의해 금속관의 외면의 길이 방향에 걸쳐 마찰흠이 형성되어 문제가 된다.
또, 특허 문헌 2에서는, 내열성 섬유와 무기질 섬유를 서로 혼면 또는 층 형상으로 배치하여, 니들 펀칭에 의해 일체화한 시트 형상의 쿠션재가 제안되어 있다. 특허 문헌 3에서는, 복수장 적층한 내열 시트를 내열성 실(絲) 또는 내열성 접착제에 의해 일체화한 내열성 쿠션재가 제안되어 있다. 이러한 쿠션재를 개재시켜 금속관을 빔에 올려 놓으면, 마찰흠을 방지하는 효과가 크지만, 쿠션재를 가열함으로써 발생하는 가스로 금속관 외면이 착색된다.
금속관에 착색이 발생하면, 미관을 해쳐 상품 가치가 저하된다. 또, 원자력 플랜트용 금속관에서는, 부식의 기점이 되어 중대한 사고를 일으킬 우려가 있다. 이 때문에, 금속관의 착색을 수작업의 연마에 의해 제거할 필요가 있어, 금속관의 제조 효율이 현저하게 악화된다.
특허 문헌 4에서는, 두께 0.1~1.2mm의 내열포(布)를 개재시켜 금속관을 빔 상에 올려 놓는 금속관의 열처리 방법이 제안되어 있다. 또, 특허 문헌 4에서는, 착색의 원인이 되는 내열포에 잔존하는 수분을 제거하기 위해, 열처리 시에 100에서 300℃까지의 온도 범위를 30분 이상에 걸쳐 가열하는 것을 바람직한 것으로 하고 있다. 이 때문에, 특허 문헌 4에서 제안되는 금속관의 열처리 방법에서는, 금속관의 제조 효율이 악화될 우려가 있다.
특허 문헌 5에서는, 피처리재를 올려 놓는 부분에 격자 형상의 부재가 설치된 봉강 수납대가 제안되어 있다. 격자 형상의 부재는, 구조상, 강성이 높고 내구성이 우수하기 때문에, 최소한의 부재 중량으로 피처리재를 지지할 수 있음과 함께, 피처리재로의 입열(入熱)의 방해를 최소한으로 할 수 있는 것으로 하고 있다. 이러한 격자 형상의 부재가 설치된 수납대에 금속관을 올려 놓고 열처리를 실시하면, 구부러짐의 억제를 기대할 수 있지만, 금속관이 격자 형상의 부재와 접촉하는 면적이 증가하기 때문에, 금속관에 마찰흠이 형성된다.
일본국 실용신안공개 평4-13653호 공보 일본국 실용신안공개 소60-362호 공보 일본국 실용신안공개 평5-85840호 공보 WO 2011/093059호 공보 일본국 특허공개 2003-247023호 공보
상기 서술한 대로, 금속관의 열처리에서는, 처리된 금속관의 구부러짐 및 마찰흠이 문제가 된다. 상기 특허 문헌 1 및 5에 제안되는 열처리 방법에서는, 구부러짐의 억제는 기대할 수 있지만, 마찰흠이 형성된다. 또, 특허 문헌 2 및 3에 제안되는 쿠션재는, 구부러짐 및 마찰흠의 억제를 기대할 수 있지만, 착색이 발생하여 문제가 된다. 특허 문헌 4에서 제안되는 열처리 방법은, 착색을 발생시키지 않고, 구부러짐 및 마찰흠의 억제를 기대할 수 있지만, 100에서 300℃까지의 온도 범위를 30분 이상에 걸쳐 가열하는 것이 바람직하기 때문에, 금속관의 제조 효율이 악화될 우려가 있다.
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 착색 및 제조 효율의 악화를 발생시키지 않고, 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있는 금속관의 열처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 그 열처리 방법을 이용한 금속관 및 그 열처리 방법에 이용하는 금속관의 열처리로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 착색의 문제를 회피하기 위해, 쿠션재 및 내열포를 이용하지 않고, 구부러짐 및 마찰흠을 억제하는 방법을 검토하여, 그 결과, 길이 방향으로 복수 배치되는 빔의 배치에 주목했다. 구체적으로는, 상기 도 1에 나타내는 카트를 이용하여 열처리를 행하고, 그 때에 서로 이웃하는 빔의 간격 d(상기 도 1 참조)를 100~3000mm로 변화시키는 시험을 행했다. 금속관이 올려 놓아지는 빔의 상면 형상은 하기 도 2에 나타내는 바와 같이 평면으로 했다.
도 2는, 상면 형상이 평면인 빔을 나타내는 정면 단면도이다. 이 도면에는, 상면 형상이 평면인 빔(22)과, 빔(22)에 올려 놓아진 금속관(1)을 나타낸다. 이러한 상면이 평면인 빔을 이용한 시험에서는, 금속관 상에 금속관을 올려 놓지 않고, 빔 상에 11개의 금속관을 1단으로 올려 놓고 열처리를 실시했다. 금속관의 조건 및 열처리 조건은, 후술하는 실시예의 직관을 이용한 시험과 동일한 조건으로 했다. 처리 후의 금속관에 대해서, 1000mm당 구부러짐량, 및, 깊이 0.01mm 이상 또한 길이 10mm 이상인 마찰흠의 개수를 조사했다. 1000mm당 구부러짐량 및 마찰흠의 개수의 조사는, 후술하는 실시예의 시험과 동일한 절차로 행했다.
도 3은, 상면 형상이 평면인 빔을 이용한 경우의 빔의 간격과 구부러짐의 관계, 및, 빔의 간격과 마찰흠의 관계를 나타내는 도이다. 이 도면으로부터, 처리된 금속관의 구부러짐량은 빔의 간격과 상관 관계를 가지며, 빔의 간격이 넓어질수록 금속관의 구부러짐량이 증가하는 경향이 확인된다. 이것은, 빔의 간격이 넓어질수록, 재치 시의 금속관의 휨이 커지는 것에 의한 것이다.
한편, 처리된 금속관에 발생하는 마찰흠의 개수도 빔의 간격과 상관 관계를 가지며, 빔의 간격이 좁아질수록 마찰흠의 발생 개수가 증가하는 경향이 확인된다. 이것은, 빔의 간격이 좁아질수록, 금속관이 빔과 접촉하는 면적이 증가하며, 즉, 마찰흠이 형성되는 영역이 증가하는 것에 의한 것이다.
여기서, 1000mm당 구부러짐량이 0.5mm 이하이면, 상기 서술한 요구되는 구부러짐량보다 작기 때문에, 원자력 플랜트용 금속관의 제조에 있어서 제2 열처리 후에 구부러짐을 교정하는 작업이 불필요해진다. 한편, 깊이 0.01mm 이상 또한 길이 10mm 이상의 마찰흠의 개수가 20개 이하이면, 형성된 마찰흠은 경미하고, 한도 견본에 따라서는 연마에 의한 마찰흠의 제거가 불필요해진다. 또, 마찰흠에 대한 요구가 엄격한 경우에도, 수작업의 연마로 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 원자력 플랜트용 금속관의 제조 효율이 거의 악화되지 않는다.
이러한 1000mm당 구부러짐량이 0.5mm 이하, 또한, 마찰흠의 개수가 20개 이하인 조건을 만족하려면, 이 도면으로부터, 빔의 간격을 200~2500mm의 범위로 제한할 필요가 있는 것을 발견했다.
본 발명자들은, 구부러짐 및 마찰흠을 더 억제하기 위해, 금속관이 올려 놓아지는 면의 형상에 주목하여, 금속관이 올려 놓아지는 빔의 면을 볼록 형상으로 하는 것을 시도했다. 구체적으로는, 금속관이 올려 놓아지는 빔의 상면을 볼록 형상으로 하는 것, 및, 금속관과 빔의 사이에 상면이 볼록 형상인 스페이서를 개재시키는 것을 시도했다.
도 4는, 상면이 볼록 형상인 빔을 나타내는 도이며, 도 4(a)는 정면 단면도, 도 4(b)는 상면도이다. 도 4에는, 상면이 원호, 즉, 볼록 형상의 곡면인 빔(22)과, 빔(22)에 올려 놓아진 금속관(1)을 나타낸다. 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 금속관(1)을 상면이 볼록 형상인 빔(22)에 올려 놓으면, 올려 놓아지는 금속관의 외면의 상하 방향 위치가 가장 낮은 저부(1a)와, 빔(22)의 상면의 상하 방향 위치가 가장 높은 꼭대기부(22a)가 접촉된 상태가 된다. 또, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 금속관의 외면의 직선 형상인 저부(1a)와 빔의 상면의 직선 형상인 꼭대기부(22a)가 직교한다.
도 5는, 상면이 볼록 형상인 스페이서를 나타내는 정면 단면도이다. 도 5에는, 상면이 평면인 빔(22)과, 빔(22)에 올려 놓아진 금속관(1)과, 금속관(1)과 빔(22) 사이에 개재하는 상면이 원호, 즉, 상면이 볼록 형상의 곡면인 스페이서(24)를 나타낸다. 상면이 볼록 형상인 빔의 경우와 마찬가지로, 금속관(1)의 외면의 직선 형상 저부와 스페이서(24)의 상면의 직선 형상 꼭대기부가 직교하도록 스페이서(24)를 개재시켜 금속관(1)을 빔(22)에 올려 놓는다.
그래서, 본 발명자들은, 상기의 상면이 볼록 형상인 스페이서를 이용하여 열처리를 행하고, 처리된 금속관의 구부러짐 및 마찰흠을 조사하는 시험을 행했다. 그 때, 스페이서의 상면의 곡률 반경은 100mm로 하고, 서로 이웃하는 빔의 간격 d를 100~3000mm로 변화시켰다. 스페이서 이외의 조건은, 상면이 평면인 빔을 이용한 시험과 동일한 조건으로 했다.
도 6은, 상면이 볼록 형상인 스페이서를 이용한 경우의 빔의 간격과 구부러짐의 관계, 및, 빔의 간격과 마찰흠의 관계를 나타내는 도이다. 도 6 및 상기 도 3으로부터, 금속관이 올려 놓아지는 면의 형상은, 금속관의 구부러짐에 거의 영향을 미치지 않는 것이 판명되었다. 한편, 마찰흠은, 금속관이 올려 놓아지는 면의 형상의 영향을 받아, 금속관이 올려 놓아지는 면의 형상을 볼록 형상으로 함으로써, 마찰흠을 더 억제할 수 있는 것이 밝혀졌다.
이것은, 상기 서술한 대로, 금속관의 외면의 직선 형상 저부와, 스페이서의 상면의 직선 형상 꼭대기부가 직교하는 형태가 되기 때문에, 금속관과 스페이서의 접촉 면적이 극히 작아져 거의 점접촉이 되어, 금속관의 외면에서 마찰흠이 발생하는 영역이 더 감소하는 것에 의한 것이다.
본 발명자들은, 상기 도 4에 나타내는 바와 같은 상면이 볼록 형상인 빔을 이용한 경우에도, 상면이 볼록 형상인 스페이서를 이용한 경우와 동일한 경향인 것을 확인했다.
본 발명은, 상기의 지견에 기초하여 완성한 것이며, 하기 (1)~(4)의 금속관의 열처리 방법, 하기 (5)의 금속관 및 하기 (6)~(8)의 배치식 진공 열처리로를 요지로 하고 있다：
(1) 열처리로에 수용되는 금속관을, 그 길이 방향으로 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓고 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는 금속관의 열처리 방법.
(2) 상기 빔으로서, 볼록 형상의 상면을 가지는 빔을 이용하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 금속관의 열처리 방법.
(3) 상기 금속관을 빔 상에 올려 놓을 때에 볼록 형상의 상면을 가지는 스페이서를 개재시켜 금속관을 빔 상에 올려 놓는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 금속관의 열처리 방법.
(4) 상기 금속관의 조성이, 질량%로, C：0.15% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：10.0~40.0%, Ni：8.0~80.0%, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하, Al：0.5% 이하 및 N：0.20% 이하를 함유하며, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 금속관의 열처리 방법.
(5) 상기 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 금속관의 열처리 방법을 이용하여 열처리된 것을 특징으로 하는 금속관.
(6) 금속관을, 그 길이 방향으로 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓은 상태로 수용하여 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는 열처리로.
(7) 상기 빔이, 볼록 형상의 상면을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 (6)에 기재된 열처리로.
(8) 상기 (6)에 기재된 열처리로가, 볼록 형상의 상면을 가지며, 상기 빔과 올려 놓아지는 금속관의 사이에 개재시키는 스페이서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열처리로.
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 하기의 현저한 효과를 가진다.
(1) 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 금속관을 올려 놓음으로써, 처리된 금속관의 구부러짐을 억제할 수 있어, 열처리 후의 구부러짐 교정이 불필요해진다.
(2) 또, 처리된 금속관의 마찰흠을 억제할 수 있어, 한도 견본에 따라서는 열처리 후의 연마에 의한 마찰흠의 제거가 불필요하게 되어, 마찰흠의 제거가 필요한 경우에도 부하를 경감할 수 있다.
(3) 금속관에 착색이 발생하지 않으며, 또한, 가열에 시간을 필요로 하는 것에 의한 제조 효율의 악화가 발생하지 않고, 금속관에 열처리를 실시할 수 있다.
본 발명의 금속관은, 상기 서술한 본 발명의 금속관의 열처리 방법을 이용하여 열처리가 실시되어, 구부러짐 및 마찰흠이 억제되어 있기 때문에, 내식성이 우수하다.
본 발명의 금속관의 열처리로는, 빔이 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치되어 있기 때문에, 상기 서술한 본 발명의 금속관의 열처리 방법을 용이하게 실시할 수 있다.
도 1은, 열처리로가 구비하는 금속관을 올려 놓는 카트를 나타내는 도이며, 도 1(a)는 정면도, 도 1(b)는 측면도이다.
도 2는, 상면 형상이 평면인 빔을 나타내는 정면 단면도이다.
도 3은, 상면 형상이 평면인 빔을 이용한 경우의 빔의 간격과 구부러짐의 관계, 및, 빔의 간격과 마찰흠의 관계를 나타내는 도이다.
도 4는, 상면이 볼록 형상인 빔을 나타내는 도이며, 이 도 (a)는 정면 단면도, 이 도 (b)는 상면도이다.
도 5는, 상면이 볼록 형상인 스페이서를 나타내는 정면 단면도이다.
도 6은, 상면이 볼록 형상인 스페이서를 이용한 경우의 빔의 간격과 구부러짐의 관계, 및, 빔의 간격과 마찰흠의 관계를 나타내는 도이다.
이하에, 본 발명의 금속관의 열처리 방법, 그 열처리 방법에 의해 처리된 금속관 및 그 열처리 방법에 이용하는 열처리로에 대해서 설명한다.
［금속관의 열처리 방법］
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 열처리로에 수용되는 금속관을, 그 길이 방향으로 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓고 열처리를 행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서, 빔의 간격 d는, 빔의 상면이 평면인 경우, 상기 도 1에 나타내는 바와 같이 올려 놓아지는 금속관의 길이 방향의 중앙 위치를 기준으로 하고, 빔의 상면이 볼록 형상인 경우, 빔의 상면의 꼭대기부를 기준으로 한다. 또, 스페이서를 개재시켜 금속관을 빔에 올려 놓을 때의 빔의 간격 d는, 스페이서의 상면이 평면인 경우, 올려 놓아지는 금속관의 길이 방향의 중앙 위치를 기준으로 하고, 스페이서의 상면이 볼록 형상인 경우, 스페이서의 상면의 꼭대기부를 기준으로 한다.
빔의 간격을 200~2500mm로 함으로써, 상기 도 3 및 6에 의해 분명한 바와 같이, 처리된 금속관의 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있다. 이 때문에, 처리된 금속관이 원자력 플랜트용 금속관인 경우에도, 수작업에 의한 구부러짐의 교정이 불필요하다. 또, 한도 견본에 따라서는 제2 열처리 후의 연마에 의한 마찰흠의 제거가 불필요하게 되어, 마찰흠의 제거가 필요한 경우에도 부하를 경감할 수 있다. 따라서, 본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 원자력 플랜트용 금속관의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 쿠션재를 이용하지 않기 때문에, 금속관이 착색되는 문제를 회피할 수 있다. 또, 본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 내열포를 이용하지 않기 때문에, 100에서 300℃까지의 온도 범위를 30분 이상에 걸쳐 가열할 필요가 없고, 가열에 시간을 필요로 하는 것에 의한 제조 효율의 악화가 발생하지 않는다.
빔의 간격이 200mm 미만에서는, 마찰흠의 발생이 현저하게 많아진다. 한편, 빔의 간격이 2500mm를 초과하면, 금속관의 구부러짐이 커진다. 그 때문에, 빔의 간격을 200~2500mm로 한다. 바람직한 빔의 간격은, 300~2000mm이다. 보다 바람직하게는, 500~1500mm이다.
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 빔으로서, 상기 도 4에 나타내는 바와 같이, 볼록 형상의 상면을 가지는 빔을 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 처리된 금속관의 마찰흠을 더 억제할 수 있다. 빔은 적어도 상면이 볼록 형상이면 되고, 하면의 형상은 어느 것이어도 된다. 예를 들면, 단면이 원형상이나 타원 형상인 빔을 이용할 수 있다. 또, 단면이 반원 형상인 부재를 상하로 접착시킴으로써 원 형상의 단면을 형성한 빔을 이용할 수도 있다.
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 빔이 금속관과 직접 접촉하지 않아도 되고, 스페이서를 개재시켜 금속관을 빔에 올려 놓아도 된다. 스페이서의 상면은 평면이어도 되지만, 처리된 금속관의 마찰흠을 더 억제하기 위해, 상기 도 5에 나타내는 바와 같이, 상면을 볼록 형상으로 하는 것이 바람직하다. 상면이 볼록 형상인 스페이서로서, 예를 들면, 굽힘 가공에 의해 상면을 볼록 형상으로 한 금속판으로 이루어지는 스페이서나 단면이 반원 형상인 스페이서를 이용할 수 있다.
스페이서는 빔에 고정해도 되지만, 상기 도 5에 나타내는 바와 같이, 올려 놓아지는 금속관의 길이 방향으로 이동 가능한 상태로 스페이서를 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 금속관의 열팽창에 따라 스페이서가 이동하기 때문에, 금속관 외면과 스페이서가 마찰되는 길이를 억제할 수 있어, 발생하는 마찰흠의 길이를 저감할 수 있다.
빔 및 스페이서의 재질은 열처리 온도에 따라 적절히 설정할 수 있으며, 예를 들면 금속제의 빔 및 금속제의 스페이서를 채용할 수 있다. 빔 및 스페이서의 재질은, 피처리재인 금속관과 열팽창 계수가 가까운 것이 보다 바람직하고, 예를 들면, 피처리재인 금속관과 동재질의 빔 및 스페이서가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 피처리재와 동일한 재질의 금속관을 소정 길이로 절단하여 빔으로서 이용할 수 있다. 또, 스페이서로서, 피처리재와 동일한 재질의 금속관을 소정 길이로 절단하고, 그것을 평평하게 한 후, 상면이 볼록 형상이 되도록 굽힘 가공을 실시함으로써 얻어진 스페이서를 이용할 수도 있다.
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 상면이 볼록 형상인 빔에 금속관을 올려 놓는 경우 및 상면이 볼록 형상인 스페이서를 개재시켜 금속관을 빔에 올려 놓는 경우 어느 것에서도, 볼록 형상의 상면의 곡률 반경을 50~300mm로 하는 것이 바람직하다. 볼록 형상의 상면의 곡률 반경이 50mm 미만이면, 금속관이 빔 또는 스페이서와 접촉하는 면적이 감소하는데 수반하여 마찰흠이 형성되는 영역도 감소하지만, 깊은 마찰흠이 형성되기 쉬운 경향이 된다. 그 결과, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 마찰흠의 개수가 약간 증가하는 경향이 된다. 한편, 볼록 형상의 상면의 곡률 반경이 300mm를 초과하면, 상면을 볼록 형상으로 함으로써 마찰흠을 억제하는 효과가 작아진다.
본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓을 수 있으면, 피처리재인 금속관에 특별히 제한은 없으며, 직관 및 곡관 중 어느 것에도 열처리를 실시할 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이 본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 처리된 금속관의 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있기 때문에, 구부러짐 및 마찰흠에 대해서 엄격한 관리가 요구되는 원자력 플랜트의 열교환기용 전열관의 제2 열처리에 적합하다. 증기 발생기용 전열관은 구부러짐 및 마찰흠에 대해서 보다 엄격한 관리가 요구되므로, 본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 원자력 플랜트의 증기 발생기용 전열관의 제2 열처리에 특히 적합하다.
［금속관의 조성］
본 발명의 금속관의 열처리 방법에서는, 금속관의 조성이, 질량%로, C：0.15% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：10.0~40.0%, Ni：8.0~80.0%, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하, Al：0.5% 이하 및 N：0.20% 이하를 함유하며, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 금속관을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 불순물이란, 금속관을 공업적으로 제조할 때에, 광석, 스크랩 등으로부터 혼입되는 성분이며, 본 발명에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
각 원소의 한정 이유는 하기 대로이다. 또한, 이하의 설명에 있어서 함유량에 대한 「%」는, 「질량%」를 의미한다.
C：0.15% 이하
C는, 0.15%를 초과하여 함유시키면, 내응력 부식 균열성이 열화될 우려가 있다. 따라서, C를 함유시키는 경우에는, 그 함유량을 0.15% 이하로 하는 것이 바람직하고, 더 바람직한 것은, 0.06% 이하이다. 또한, C는, 합금의 입계 강도를 높이는 효과를 가진다. 이 효과를 얻기 위해서는, C의 함유량은 0.01% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
Si：1.00% 이하
Si는 제련 시의 탈산재로서 사용되며, 합금 중에 불순물로서 잔존하므로, 그 함유량을 1.00% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. Si함유량이 0.50%를 초과하면 합금의 청정도가 저하되는 경우가 있기 때문에, Si함유량은 0.50% 이하로 제한하는 것이 보다 바람직하다.
Mn：2.0% 이하
Mn은, 불순물 원소인 S를 MnS로서 고정하고, 열간 가공성을 개선함과 함께, 탈산제로서 유효한 원소이다. 그 함유량이 2.0%를 초과하면 합금의 청정성을 저하시키므로, 2.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 것은 1.0% 이하이다. 또, Mn에 의한 열간 가공성의 개선 효과를 얻고 싶은 경우는 Mn을 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.
P：0.030% 이하
P는 합금 중에 불순물로서 존재하는 원소이며, 그 함유량이 0.030%를 초과하면 내식성에 악영향을 미치는 경우가 있다. 따라서, P함유량은 0.030% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
S：0.030% 이하
S는 합금 중에 불순물로서 존재하는 원소이며, 그 함유량이 0.030%를 초과하면 내식성에 악영향을 미치는 경우가 있다. 따라서, S함유량은 0.030% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
Cr：10.0~40.0%
Cr은, 합금의 내식성을 유지하는데 필요한 원소이며, 10.0% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Cr의 함유량이 40.0%를 초과하면 상대적으로 Ni함유량이 적어져, 합금의 내식성이나 열간 가공성이 저하될 우려가 있다. 따라서, Cr의 함유량은 10.0~40.0%가 바람직하다. 특히, Cr을 14.0~17.0% 함유하는 경우에는, 염화물을 포함하는 환경에서의 내식성이 우수하고, Cr을 27.0~31.0% 함유하는 경우에는, 또한, 고온에 있어서의 순수나 알칼리 환경에서의 내식성에도 우수하다.
Ni：8.0~80.0%
Ni는, 합금의 내식성을 확보하기 위해 필요한 원소이며, 8.0% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, Ni는 고가이기 때문에, 용도에 따라 필요 최소한 함유시키면 되며, 그 함유량은 80.0% 이하로 하는 것이 바람직하다.
Ti：0.5% 이하
Ti는, 그 함유량이 0.5%를 초과하면, 합금의 청정성을 열화시킬 우려가 있으므로, 그 함유량은 0.5% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 것은 0.4% 이하이다. 단, 합금의 가공성 향상 및 용접 시에 있어서의 입성장의 억제의 관점에서는, Ti를 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.
Cu：0.6% 이하
Cu는 합금 중에 불순물로서 존재하는 원소이며, 그 함유량이 0.6%를 초과하면 합금의 내식성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, Cu함유량은 0.6% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
Al：0.5% 이하
Al는 제강 시의 탈산재로서 사용되며, 합금 중에 불순물로서 잔존한다. 잔존한 Al는, 합금 중에서 산화물계 개재물이 되어, 합금의 청정도를 열화시켜, 합금의 내식성 및 기계적 성질에 악영향을 미칠 우려가 있다. 따라서, Al함유량은 0.5% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
N：0.20% 이하
N은, 첨가하지 않아도 되지만, 본 발명이 대상으로 하는 합금 중에는, 통상, 0.01% 정도의 N이 불순물로서 함유되어 있다. 한편, N을 적극적으로 첨가하면, 내식성을 열화시키지 않고, 강도를 높일 수 있다. 단, 0.20%를 초과하여 N을 함유시키면 내식성이 저하되므로, N을 함유시키는 경우의 N함유량의 상한은 0.20%로 하는 것이 바람직하다.
상기 조성으로 이루어지는 금속관 중에서도, 특히, C：0.15% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：10.0~40.0%, Fe：15.0% 이하, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하 및 Al：0.5% 이하를 함유하며, 잔부가 Ni 및 불순물로 이루어지는 조성의 Ni기 합금관이, 내식성이 보다 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 내식성을 높이는 관점에서, 잔부 Ni의 일부를, Ca, Mg, B 및 희토류 원소의 1종 혹은 2종 이상으로 치환해도 된다. 이 경우의 바람직한 첨가 범위는, 이들의 합계가 0.001~0.1%이다.
상기 조성로 이루어지며, 금속관에 이용하는 것이 바람직한 Ni기 합금은, 대표적인 것으로서 이하의 2종류를 들 수 있다.
(a) C：0.15% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：14.0~17.0%, Fe：6.0~10.0%, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하 및 Al：0.5% 이하를 함유하며, 잔부가 Ni 및 불순물로 이루어지는 Ni기 합금.
(b) C：0.06% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：27.0~31.0%, Fe：7.0~11.0%, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하 및 Al：0.5% 이하를 함유하며, 잔부가 Ni 및 불순물로 이루어지는 Ni기 합금.
상기 (a)의 합금은, Cr을 14.0~17.0% 포함하고, Ni를 75% 정도 포함하기 때문에 염화물을 포함하는 환경에서의 내식성이 우수한 합금이다. 이 합금에 있어서는, Ni함유량과 Cr함유량의 밸런스의 관점에서 Fe의 함유량은 6.0~10.0%로 하는 것이 바람직하다.
상기 (b)의 합금은, Cr을 27.0~31.0% 포함하고, Ni를 60% 정도 포함하기 때문에, 염화물을 포함하는 환경 외에, 고온에 있어서의 순수나 알칼리 환경에서의 내식성에도 우수한 합금이다. 이 합금에 있어서도 Ni함유량과 Cr함유량의 밸런스의 관점에서 Fe의 함유량은 7.0~11.0%로 하는 것이 바람직하다.
［금속관］
본 발명의 금속관은, 상기 서술한 본 발명의 금속관의 열처리 방법을 이용하여 열처리된 것을 특징으로 한다. 이 때문에, 본 발명의 금속관은, 열처리에 기인하는 착색의 발생이 없고, 구부러짐 및 마찰흠이 억제되어 있다. 본 발명의 금속관은, 직관이어도 곡관이어도 된다. 이러한 본 발명의 금속관은, 내식성이 우수하기 때문에, 원자력 플랜트용 금속관에 적합하다.
［열처리로］
본 발명의 열처리로는, 금속관을, 그 길이 방향으로 200~2500mm의 간격으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓은 상태로 수용하여 열처리를 행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 열처리로는, 금속관을 그 길이 방향으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓은 상태로 수용하기 때문에, 예를 들면 상기 도 1에 나타내는 카트를 채용하고, 그 서로 이웃하는 빔의 간격을 200~2500mm로 함으로써 구성할 수 있다. 이러한 본 발명의 열처리로는, 상기 서술한 본 발명의 금속관의 열처리 방법을 용이하게 실시할 수 있어, 처리된 금속관에 착색을 발생시키지 않고, 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있다. 또, 내열포를 이용하지 않기 때문에, 가열에 시간을 필요로 하는 것에 의한 제조 효율의 악화가 발생하지 않는다.
본 발명의 열처리로는, 도 2에 나타내는 바와 같은 상면이 평면인 빔을 채용할 수 있지만, 마찰흠을 더 억제하기 위해, 도 4에 나타내는 바와 같은 상면이 볼록 형상인 빔을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 열처리로는, 빔과 올려 놓아지는 금속관의 사이에 개재시키는 스페이서를 구비해도 된다. 스페이서는, 상면이 평면인 스페이서를 채용할 수 있지만, 마찰흠을 더 억제하기 위해, 도 5에 나타내는 바와 같은 상면이 볼록 형상인 스페이서를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 스페이서를 빔에 고정해도 되지만, 길이 방향으로 이동 가능한 스페이서를 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 스페이서를 열처리로가 구비하면, 스페이서를 분리함으로써 용이하게 세정할 수 있음과 함께, 스페이서가 손상된 경우에 신품으로 용이하게 교체할 수 있어, 열처리로의 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.
<실시예>
본 발명의 금속관의 열처리 방법 및 열처리로에 의해, 제2 열처리를 실시하여 금속관을 얻는 시험을 행하여, 본 발명의 효과를 검증했다.
［시험 방법］
상기 도 1에 나타내는 카트의 빔(22) 상에 관을 올려 놓은 후, 카트를 열처리로에 수용했다. 열처리로를 진공 흡인한 후, 노 내를 가열하여 관에 열처리를 실시함으로써, 금속관을 얻었다. 본 시험에 이용한 관의 조건은 하기 대로이다.
관：외경 19.05mm, 두께 1.067mm, 길이 20,000mm
재질 ASME SB-163 UNS N06690의 Ni기 합금
(대표 조성：30질량% Cr-60질량% Ni-10질량% Fe)
본 시험에서는, 상기 도 2에 나타내는 바와 같이 금속관을 상면이 평면인 빔에 올려 놓는 경우, 상기 도 4에 나타내는 바와 같은 상면이 볼록 형상인 빔에 올려 놓는 경우, 및, 스페이서를 개재시켜 빔에 올려 놓는 경우를 설정했다. 어느 경우에서도, 빔의 폭(올려 놓아지는 금속관의 길이 방향에 있어서의 빔의 길이)은, 35mm로 했다. 또, 스페이서는, 상면이 평면인 스페이서와, 상기 도 5에 나타내는 바와 같은 상면이 볼록 형상인 스페이서를 이용하여, 어느 스페이서도 관의 길이 방향으로 이동 가능하게 배치했다. 빔 및 스페이서의 재질은 피처리재의 관과 동일하게 하고, 즉, 상기 Ni기 합금으로 했다.
관은, 상기 치수의 직관과, U자 형상의 곡관을 준비했다. 직관의 경우, 빔 상에 11개의 직관을 1단으로 올려 놓고, 곡관의 경우, 빔 상에 3개의 곡관을 1단으로 올려 놓았다. 직관의 열처리는, 상온으로부터 열처리 온도 725℃까지 가열한 후, 열처리 온도를 10시간 유지하고, 그 후, 상온까지 10시간에 걸쳐 냉각함으로써 행했다. 곡관의 열처리는, 열처리 온도의 유지 시간을 2시간으로 하고, 그 이외의 조건은 직관과 동일한 조건으로 했다.
［평가 지표］
처리에 의해 얻어진 금속관에 대해서 마찰흠의 개수 및 구부러짐량을 조사하고, 그 결과를 평가했다. 조사는, 직관에서는 1단으로 올려 놓은 11개의 관 중에서 중앙의 관을 대상으로 하고, 곡관에서는 1단으로 올려 놓은 3개의 관 중에서 중앙의 관을 대상으로 했다. 구부러짐량은, 1000mm당 구부러짐량을 금속관의 전체 길이에 걸쳐 측정하고, 그 최대치로 했다. 또, 마찰흠의 개수는, 깊이 10μm 또한 길이 10mm의 한도 견본을 준비하고, 금속관 외면에 형성된 한도 견본 이상(깊이 10μm 이상 또한 길이 10mm 이상)의 마찰흠의 유무를 관 전체 길이에 걸쳐 확인하여, 한도 견본 이상의 마찰흠의 개수를 카운트했다.
표 1의 처리에 의해 얻어진 금속관의 「평가」란의 기호의 의미는 다음과 같다：
○：1000mm당 구부러짐량이 0.5mm 이하, 또한, 마찰흠의 개수가 20개 이하인 것을 나타낸다.
×：1000mm당 구부러짐량이 0.5mm 이하, 및, 마찰흠의 개수가 20개 이하인 조건 중에서, 어느 조건을 만족하지 않았던 것을 나타낸다.
표 1에, 시험 구분, 관의 형상, 서로 이웃하는 빔의 간격 d(mm), 스페이서에 의한 개재의 유무, 빔 또는 스페이서의 상면의 곡률 반경 및 처리에 의해 얻어진 금속관을 조사한 결과를 나타낸다. 또, 얻어진 금속관을 조사한 결과로서, 처리에 의해 얻어진 금속관의 1000mm당 구부러짐량, 마찰흠의 개수 및 그 평가를 나타낸다.
Figure pat00001
［시험 결과］
표 1에 나타내는 결과로부터, 본 발명예 1~15에서는, 빔의 간격을 200~2500mm로 해, 어느 조건에서도 처리에 의해 얻어진 금속관의 구부러짐량이 0.5mm 이하, 또한, 마찰흠의 개수가 20개 이하가 되어, 그 평가가 ○이 되었다. 한편, 비교예 1 및 3에서는, 빔의 간격을 본 발명에서 규정하는 범위를 초과하여 100mm로 해, 어느 조건에서도 처리에 의해 얻어진 금속관의 마찰흠의 개수가 20개를 초과하여, 그 평가가 ×가 되었다. 또, 비교예 2 및 4에서는, 빔의 간격을 본 발명에서 규정하는 범위를 초과하여 3000mm로 해, 어느 조건에서도 처리에 의해 얻어진 금속관의 구부러짐량이 0.5mm를 초과하여, 그 평가가 ×가 되었다.
또한, 본 발명예 1~15에서 처리에 의해 얻어진 금속관 외면의 착색을 조사한 바, 착색은 인정되지 않았다. 이것으로부터, 빔의 간격을 200~2500mm로 함으로써, 처리에 의해 얻어진 금속관에서, 착색을 발생시키지 않고, 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있는 것이 밝혀졌다.
본 발명예 1~3에서는, 빔의 간격을 500mm로 일정하게 하고 빔의 상면의 형상을 변화시켰다. 그 결과, 처리에 의해 얻어진 금속관의 구부러짐량에 유의차는 인정되지 않았지만, 빔의 상면이 평면인 본 발명예 1과 비교해, 빔의 상면을 볼록 형상으로 한 본 발명예 2 및 3에서 마찰흠의 개수가 감소했다. 이것으로부터, 볼록 형상의 상면을 가지는 빔을 이용함으로써, 마찰흠을 더 억제할 수 있는 것이 밝혀졌다.
본 발명예 4~7에서는, 스페이서를 개재시켜 관을 올려 놓고, 빔의 간격을 500mm로 일정하게 하는 한편으로 스페이서의 상면의 형상을 변화시켰다. 그 결과, 처리에 의해 얻어진 금속관의 구부러짐량에 유의차는 인정되지 않았지만, 스페이서의 상면이 평면인 본 발명예 4와 비교해, 빔의 상면을 볼록 형상으로 한 본 발명예 5~7에서 마찰흠의 개수가 감소했다. 이것으로부터, 볼록 형상의 상면을 가지는 스페이서를 이용함으로써, 마찰흠을 더 억제할 수 있는 것이 밝혀졌다.
<산업상의 이용 가능성>
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명의 금속관의 열처리 방법은, 처리된 금속관의 구부러짐 및 마찰흠을 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 금속관의 열처리 방법 및 그것에 이용하는 열처리로를, 금속관의 제조에 적용하면, 우수한 내식성을 가지는 본 발명의 금속관을 얻을 수 있다. 얻어진 금속관은, 원자력 플랜트용 금속관에 적합하므로, 본 발명은 원자력 플랜트용 금속관의 제조에서 유효하게 이용할 수 있다.
1：금속관 1a：금속관의 저부
2：카트 21：대차
22：빔 22a：빔의 볼록 형상 상면의 꼭대기부
23：지주 24：스페이서

Claims (3)

  1. 열처리로에 수용되는 금속관을, 그 길이 방향으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔과 직접 맞닿도록 상기 빔 상에 올려 놓고 열처리를 행하는 금속관의 열처리 방법으로서,
    상기 열처리 후의 상기 금속관에 있어서, 1000mm당 구부러짐량이 0.5mm 이하가 되는 것과 더불어, 깊이 0.01mm 이상 또한 길이 10mm 이상인 마찰흠의 개수가 20개 이하가 되도록, 상기 열처리 시에 상기 빔의 간격을 200~2500mm로 하고,
    상기 빔은, 대향하는 2개의 지주의 사이에 걸쳐있고, 볼록 형상의 상면을 가지고,
    상기 볼록 형상의 상면의 곡률 반경은 50~300mm이고,
    상기 금속관의 조성이, 질량%로, C：0.15% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：0.1~2.0%, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：10.0~40.0%, Ni：8.0~80.0%, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하, Al：0.5% 이하 및 N：0.20% 이하를 함유하며, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 금속관의 열처리 방법.
  2. 열처리로에 수용되는 금속관을, 그 길이 방향으로 복수개 늘어놓아 배치된 빔 상에 올려 놓고 열처리를 행하는 금속관의 열처리 방법으로서,
    상기 열처리 후의 상기 금속관에 있어서, 1000mm당 구부러짐량이 0.5mm 이하가 되는 것과 더불어, 깊이 0.01mm 이상 또한 길이 10mm 이상인 마찰흠의 개수가 20개 이하가 되도록, 상기 열처리 시에 상기 빔의 간격을 200~2500mm로 하고,
    상기 빔은, 대향하는 2개의 지주의 사이에 걸쳐있고,
    상기 금속관을 빔 상에 올려 놓을 때에 볼록 형상의 상면을 가지는 스페이서를 개재시켜 금속관을 빔 상에 올려 놓고, 상기 스페이서를 상기 금속관과 직접 맞닿게 하고,
    상기 볼록 형상의 상면의 곡률 반경은 50~300mm이고,
    상기 금속관의 조성이, 질량%로, C：0.15% 이하, Si：1.00% 이하, Mn：0.1~2.0%, P：0.030% 이하, S：0.030% 이하, Cr：10.0~40.0%, Ni：8.0~80.0%, Ti：0.5% 이하, Cu：0.6% 이하, Al：0.5% 이하 및 N：0.20% 이하를 함유하며, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속관의 열처리 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 금속관의 열처리 방법을 이용하여 열처리된 것을 특징으로 하는 금속관.
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