JPS60194014A - 鉄材熱処理法 - Google Patents
鉄材熱処理法Info
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- JPS60194014A JPS60194014A JP60018461A JP1846185A JPS60194014A JP S60194014 A JPS60194014 A JP S60194014A JP 60018461 A JP60018461 A JP 60018461A JP 1846185 A JP1846185 A JP 1846185A JP S60194014 A JPS60194014 A JP S60194014A
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- mixture
- gas
- propadiene
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉄材の加熱処理方法に関し、更に詳しくは、窒
素ベース雰囲気下で棒材および線材を焼なまし、焼なら
し１球状化処理する方法に関する。
素ベース雰囲気下で棒材および線材を焼なまし、焼なら
し１球状化処理する方法に関する。
ストレス緩和の目的のための鉄材の焼なまし。
焼ならし９球状化処理において鉄材の表面製錬での変化
を避けることは重要である。従って、表面の脱炭および
浸炭は、焼なましおよびその池の同じような加熱工程時
に避けなければならないことである。棒材および線材の
ような鉄材は焼なまし時に比較的低温であっても周囲雰
囲気からＣＯ２のよ５な脱炭剤が炉の中にもれこむため
、脱炭する傾向が見出されている。このため、加熱炉に
おいて吸熱９発熱等のような保護雰囲気を利用すること
が一般におこなわれてきた。しかしながら、このような
雰囲気が天然ガスのごとき炭化水素源によるものである
ためこれらの雰囲気をつくりだすコストは、最近非常に
上昇してきている。更に、これらの雰囲気をつくりだす
ために高価な発生装置が必要とされ、かつ、これらの装
置は相当なメインテナンスを必要とし、更に、広範囲の
流速をもついろいろな組成の雰囲気を生みだすために効
果的でない点において融通性がない、主として前述の一
般的な雰囲気は、天然ガスあるいは純メタンによってつ
くられる。すなわち、適切な量の炭化水素は、炉にもれ
と、む−酸化剤および脱炭剤と反応することにより焼な
ましあるいは他の熱処理される鉄材の脱炭あるいは酸化
を防止するために有効である。
を避けることは重要である。従って、表面の脱炭および
浸炭は、焼なましおよびその池の同じような加熱工程時
に避けなければならないことである。棒材および線材の
ような鉄材は焼なまし時に比較的低温であっても周囲雰
囲気からＣＯ２のよ５な脱炭剤が炉の中にもれこむため
、脱炭する傾向が見出されている。このため、加熱炉に
おいて吸熱９発熱等のような保護雰囲気を利用すること
が一般におこなわれてきた。しかしながら、このような
雰囲気が天然ガスのごとき炭化水素源によるものである
ためこれらの雰囲気をつくりだすコストは、最近非常に
上昇してきている。更に、これらの雰囲気をつくりだす
ために高価な発生装置が必要とされ、かつ、これらの装
置は相当なメインテナンスを必要とし、更に、広範囲の
流速をもついろいろな組成の雰囲気を生みだすために効
果的でない点において融通性がない、主として前述の一
般的な雰囲気は、天然ガスあるいは純メタンによってつ
くられる。すなわち、適切な量の炭化水素は、炉にもれ
と、む−酸化剤および脱炭剤と反応することにより焼な
ましあるいは他の熱処理される鉄材の脱炭あるいは酸化
を防止するために有効である。
炉中の特定温度において鉄材の浸炭あるいは脱炭を避け
るために炭酸ガスと一炭化炭素との平衡条件を維持する
こと、即ち、所定温度での所定割合を維持することが必
要である。これらの割合にライては、ＷＩＲＥ ＴＥＣ
Ｉ−ｆＮＯＩＩ）ＧＹ、 １１月〜１２月号（１９７９
）の５１〜５７に記載されている。即ち、窒素ベース雰
囲気に炭化水素を添加することにより、ＣＯ量かつぎの
反応により増加することが述べられている； ＣＨ４＋ＣＯ□ ｇ ２ＣＯ＋ ２Ｈ２（１１２ＣＨ４
＋ ３０２ ＃ ２ＣＯ＋ ４Ｈ２０に）ＣＨ，＋ Ｈ
２Ｏ４ｉＣＯ＋ ３Ｈ，ｆ３１このようなＣＯの増加は
、一定温度におけるＣ Ｏ，／ＣＯ比を減少させそれに
よって、炉雰囲気の脱炭する傾向を減少させる。従って
、メタン添加は、炉雰囲気の脱炭傾向をコントロールあ
るいは制限するために有効である。しかし、この反応は
、供給メタンの各分子につきＣＯの２分子しか生成しな
い。
るために炭酸ガスと一炭化炭素との平衡条件を維持する
こと、即ち、所定温度での所定割合を維持することが必
要である。これらの割合にライては、ＷＩＲＥ ＴＥＣ
Ｉ−ｆＮＯＩＩ）ＧＹ、 １１月〜１２月号（１９７９
）の５１〜５７に記載されている。即ち、窒素ベース雰
囲気に炭化水素を添加することにより、ＣＯ量かつぎの
反応により増加することが述べられている； ＣＨ４＋ＣＯ□ ｇ ２ＣＯ＋ ２Ｈ２（１１２ＣＨ４
＋ ３０２ ＃ ２ＣＯ＋ ４Ｈ２０に）ＣＨ，＋ Ｈ
２Ｏ４ｉＣＯ＋ ３Ｈ，ｆ３１このようなＣＯの増加は
、一定温度におけるＣ Ｏ，／ＣＯ比を減少させそれに
よって、炉雰囲気の脱炭する傾向を減少させる。従って
、メタン添加は、炉雰囲気の脱炭傾向をコントロールあ
るいは制限するために有効である。しかし、この反応は
、供給メタンの各分子につきＣＯの２分子しか生成しな
い。
本発明の譲受人へ譲受けされたアメリカ特許腐４．４１
５，３７９においては、焼なまし工程において窒素ベー
ス炉雰囲気下にプロパンとメタンの両方を導入すること
が提示されている。この反応剤の組合せでは、プロパン
が、低温で脱炭を防止する比較的活性な形のメタンに分
解することを示している。しかしながら、残りのプロパ
ンは、つぎの反応式によりＣ０２，０２およびＨ２Ｏと
反応するであろう。
５，３７９においては、焼なまし工程において窒素ベー
ス炉雰囲気下にプロパンとメタンの両方を導入すること
が提示されている。この反応剤の組合せでは、プロパン
が、低温で脱炭を防止する比較的活性な形のメタンに分
解することを示している。しかしながら、残りのプロパ
ンは、つぎの反応式によりＣ０２，０２およびＨ２Ｏと
反応するであろう。
Ｃ５Ｈｓ ＋ＣＯｖ ｄ ２ＣＯ” ２ＣＨ４（４）Ｃ
３Ｈ８＋ ３−５０２ ＃３ ＣＯ＋４Ｈ２０（５）０
３山＋６八〇 ｄ ３ＣＱ ＋ ７６ （６）従って、
プロパンもまた、炉に使用したプロパンの各分子につき
一酸化炭素２分子を反応によって生成するため有効であ
る。
３Ｈ８＋ ３−５０２ ＃３ ＣＯ＋４Ｈ２０（５）０
３山＋６八〇 ｄ ３ＣＱ ＋ ７６ （６）従って、
プロパンもまた、炉に使用したプロパンの各分子につき
一酸化炭素２分子を反応によって生成するため有効であ
る。
ヨーロッパ出願特許／１６０２７６４９ （１９８１年
４月２９日発行）には、窒素ベース焼なまし工程に添加
剤としてメタノールを使用することが開示されている。
４月２９日発行）には、窒素ベース焼なまし工程に添加
剤としてメタノールを使用することが開示されている。
この中で、メタノールが浸炭および脱炭を防止するのに
有効であると指摘しているがメタノールがその雰囲気下
でつぎのように反応するだろうと云うことが注目される
。
有効であると指摘しているがメタノールがその雰囲気下
でつぎのように反応するだろうと云うことが注目される
。
ＣＨｓ −ＯＨｄ ＣＯ＋ ２＆ （力Ｈ２＋ＣＯ２ｄ
ＣＯ” Ｈ２Ｏ（８）メタノールは、焼なまし工程で
の窒素ベース炉雰囲気下への添加剤として有効であるが
、炉に使用したメタノールの各分子からはＣＯが２分子
だけしか生成されない。
ＣＯ” Ｈ２Ｏ（８）メタノールは、焼なまし工程で
の窒素ベース炉雰囲気下への添加剤として有効であるが
、炉に使用したメタノールの各分子からはＣＯが２分子
だけしか生成されない。
更に、アメリカ特許Ａ４，１０８，６９３には、熱処理
工程にエタン、エチレンおよびアセチレンのような物質
を使用することが開示されている。また更にアメリカ特
許Ａ４，０１６，０１１には、酢酸メチル、あるいはイ
ソプロピルアルコールのような液状有機化合物が窒素ベ
ース雰囲気で使用される鉄材熱処理法が開示されている
。しかしながら、これらのものを熱処理工程に使用して
得られた反応では、メタン、プロパン等のような通常の
添加剤を使用した前述の方法と比較しそんなに多量の一
酸化炭素を生成しないことが認められる。
工程にエタン、エチレンおよびアセチレンのような物質
を使用することが開示されている。また更にアメリカ特
許Ａ４，０１６，０１１には、酢酸メチル、あるいはイ
ソプロピルアルコールのような液状有機化合物が窒素ベ
ース雰囲気で使用される鉄材熱処理法が開示されている
。しかしながら、これらのものを熱処理工程に使用して
得られた反応では、メタン、プロパン等のような通常の
添加剤を使用した前述の方法と比較しそんなに多量の一
酸化炭素を生成しないことが認められる。
■弘ＴＴ此ＡＴＩＮＧ、 （１９８２年３月）３２〜３
４頁に記載されているように、高炭素鋼の焼なまし工程
において窒素ベース雰囲気下プロピレン（Ｃ３ＩＩ、υ
の形で炭化水素を使用することも公知である。プロピレ
ンとＣＯ２，０２およびＨ２０との反応はつキノように
おこなわれる。
４頁に記載されているように、高炭素鋼の焼なまし工程
において窒素ベース雰囲気下プロピレン（Ｃ３ＩＩ、υ
の形で炭化水素を使用することも公知である。プロピレ
ンとＣＯ２，０２およびＨ２０との反応はつキノように
おこなわれる。
２Ｃ３Ｈ６＋ ３ＣＯｄ ６ＣＯ＋ ３ＣＨ，（９）Ｃ
ｓＨ６” ３０２ ４” ３ＣＯ＋ ６Ｈ２０（１０）
Ｃ３Ｈ６＋ ３Ｈ２０’４３ＣＯ＋ ６Ｈ２（１１）更
に、アメリカ特許Ａｉ、１５４，６２９には、鉄材の熱
処理のために、窒素ベース雰囲気下添加剤として有機液
体を使用することにより、上述のプロピレンとＣＯとの
反応の場合のように、加熱炉に使用した有機液体の各分
子に対し、ＣＯの３分子を生成することが記載されてい
る。
ｓＨ６” ３０２ ４” ３ＣＯ＋ ６Ｈ２０（１０）
Ｃ３Ｈ６＋ ３Ｈ２０’４３ＣＯ＋ ６Ｈ２（１１）更
に、アメリカ特許Ａｉ、１５４，６２９には、鉄材の熱
処理のために、窒素ベース雰囲気下添加剤として有機液
体を使用することにより、上述のプロピレンとＣＯとの
反応の場合のように、加熱炉に使用した有機液体の各分
子に対し、ＣＯの３分子を生成することが記載されてい
る。
従って、鉄材の脱炭および酸化が実質的に防止される、
鉄材の焼なまし、焼ならしおよび球状化処理方法は明ら
かに必要かつ要望されているものである。
鉄材の焼なまし、焼ならしおよび球状化処理方法は明ら
かに必要かつ要望されているものである。
本発明の目的は、改良された鉄材の熱処理方法を提供す
ることである。
ることである。
本発明の他の目的は、窒素雰囲気下での改良された鉄材
の熱処理方法を提供することである。
の熱処理方法を提供することである。
更に本発明の目的は、鉄材の著しい脱炭あるいは酸化な
しに鉄材を焼なまし処理することである。
しに鉄材を焼なまし処理することである。
更に本発明の目的は、−酸化炭素が効率的に生成しかつ
炉中に保持される鉄材の熱処理法を提供することである
。
炉中に保持される鉄材の熱処理法を提供することである
。
本発明の更に他の目的は以下に示す実施例態様の詳細な
記載により明らかになる。また本発明の特徴は、詩求範
囲に詳細に記載されている。
記載により明らかになる。また本発明の特徴は、詩求範
囲に詳細に記載されている。
本発明によれば、棒材および線材のような鉄材は、メチ
ルアセチレンとプロパジエンとの混合物を添加した窒素
ベース雰囲気下で焼なまし、焼ならしあるいは球状化処
理される。鉄材を焼なまし処理する炉は、ベル炉のよう
なバッチ炉か、あるいは、その間に入口および出口の小
室とホットゾーンとを有する一般的な連続炉である。主
に焼なまし処理等における炉は、最高給１２５０〜１６
５０°Ｆの温度まで加熱される。
ルアセチレンとプロパジエンとの混合物を添加した窒素
ベース雰囲気下で焼なまし、焼ならしあるいは球状化処
理される。鉄材を焼なまし処理する炉は、ベル炉のよう
なバッチ炉か、あるいは、その間に入口および出口の小
室とホットゾーンとを有する一般的な連続炉である。主
に焼なまし処理等における炉は、最高給１２５０〜１６
５０°Ｆの温度まで加熱される。
メチルアセチレンとプロパジエンとの混合物は、約０．
１〜１０容量優になるように窒素と共に炉雰囲気へ添加
することが好適である。添加は、共通配管あるいは別々
の配管を用いて、これらの成分を送ることによりおこな
われる。メチルアセチレンとプロパジエンとの混合物は
、ＭＡＰＰガスとして市販されている。これは、つぎの
反応により炭酸ガスと効率よく反応する。
１〜１０容量優になるように窒素と共に炉雰囲気へ添加
することが好適である。添加は、共通配管あるいは別々
の配管を用いて、これらの成分を送ることによりおこな
われる。メチルアセチレンとプロパジエンとの混合物は
、ＭＡＰＰガスとして市販されている。これは、つぎの
反応により炭酸ガスと効率よく反応する。
Ｃ３Ｈ４＋ ２ ＣＯ２＃４ＣＯ＋ ＣＨ４（１２）Ｃ
３Ｈ＜ ＋ ２５０２ｄ ５ Ｃｏ ＋ ２ＨｚＯ（１
３）ＣｓＨ４” ３ ＣＯｔ ＃ ６ＣＯ＋２）（２（
１４）Ｃ，Ｈ，＋３ルＯｄ ３ＣＯ＋ ５Ｈ２（１５）
これらの反応に示すように、Ｃ３Ｈ４の１分子は、Ｃ０
２との反応により一酸化炭素４分子を生成する。
３Ｈ＜ ＋ ２５０２ｄ ５ Ｃｏ ＋ ２ＨｚＯ（１
３）ＣｓＨ４” ３ ＣＯｔ ＃ ６ＣＯ＋２）（２（
１４）Ｃ，Ｈ，＋３ルＯｄ ３ＣＯ＋ ５Ｈ２（１５）
これらの反応に示すように、Ｃ３Ｈ４の１分子は、Ｃ０
２との反応により一酸化炭素４分子を生成する。
従って、熱処理炉への反応性ガス添加剤（Ｃ３Ｈ４）の
各容量は、ＣＨ４およびＣｓＨ８等のような他の反応剤
から生成したＣＯ量と比較し、反応剤の各容量あたりよ
り多くのＣＯを生成する。
各容量は、ＣＨ４およびＣｓＨ８等のような他の反応剤
から生成したＣＯ量と比較し、反応剤の各容量あたりよ
り多くのＣＯを生成する。
更に、ＭＡＰＰガスは、比較的低温、即ち１０００〜１
１００下で他の公知の反応性ガスより効果よく炭酸ガス
および他の酸化剤と反応し、かつ、その温度でのＣＯ／
ＣＯ，比を大きくし、その温度での炉雰囲気の脱炭能力
を低下させる傾向があることが見出されたのである。
１００下で他の公知の反応性ガスより効果よく炭酸ガス
および他の酸化剤と反応し、かつ、その温度でのＣＯ／
ＣＯ，比を大きくし、その温度での炉雰囲気の脱炭能力
を低下させる傾向があることが見出されたのである。
本発明によれば、棒材および線材のような鉄材は、窒素
雰囲気下通常の炉で焼なまし、焼ならしあるいは球状化
処理される。例えば、棒材および線材はベル型炉のよう
なバッチ炉中で、あるいは、入口と出口との小室との間
にプレヒートゾーン。
雰囲気下通常の炉で焼なまし、焼ならしあるいは球状化
処理される。例えば、棒材および線材はベル型炉のよう
なバッチ炉中で、あるいは、入口と出口との小室との間
にプレヒートゾーン。
ホットゾーンおよび冷却ゾーンを有する連続炉中で焼な
ましされる。これらの炉は、関連技術者にとって公知で
あり、詳細な説明は不必要であろう。
ましされる。これらの炉は、関連技術者にとって公知で
あり、詳細な説明は不必要であろう。
炉の小室を不活性にするためにあるいはホットゾーンを
窒素ベース雰囲気にするために炉の適応ゾーン中に窒素
ガスを導入する。使用される個々の熱処理操作にもよる
が、主として炉のホットゾーンの温度を１１００１５０
０℃にする。焼なまし、焼ならし処理工程の均熱時間（
鉄材がホットゾーン中で最高温度で保持される時間）お
よび全サイクル時間は、同じような、通常の熱処理法と
同じ時間である。ベル炉のような炉内の内部全体が最高
温度あるいは均熱時間まで加熱され、その結果、１ホツ
トゾーン“を形成することは当然である。
窒素ベース雰囲気にするために炉の適応ゾーン中に窒素
ガスを導入する。使用される個々の熱処理操作にもよる
が、主として炉のホットゾーンの温度を１１００１５０
０℃にする。焼なまし、焼ならし処理工程の均熱時間（
鉄材がホットゾーン中で最高温度で保持される時間）お
よび全サイクル時間は、同じような、通常の熱処理法と
同じ時間である。ベル炉のような炉内の内部全体が最高
温度あるいは均熱時間まで加熱され、その結果、１ホツ
トゾーン“を形成することは当然である。
炉のホットゾーン中に窒素のような不活性ガスを導入す
ることに加えて、更にＭＡＰＰガスを、ホットゾーンに
対してそのガスが不活性ガス流量の約０．１〜１０チと
なるような流量でその中へ供給する。ＭＡＰＰガスを窒
素と共に炉に供給することもできるしまた別の配管を用
いて供給することもできる。前述のように更Ｋ、反応（
１２）〜（１５）により示すように、ＭＡＰＰガスの使
用は、炉に導入したＭＡＰＰガスの１容量あたりのＣＯ
を生成するために特に有効であり、かつ、Ｃ０２，酸素
およびＮ２０を除去するためにも特に有効である。
ることに加えて、更にＭＡＰＰガスを、ホットゾーンに
対してそのガスが不活性ガス流量の約０．１〜１０チと
なるような流量でその中へ供給する。ＭＡＰＰガスを窒
素と共に炉に供給することもできるしまた別の配管を用
いて供給することもできる。前述のように更Ｋ、反応（
１２）〜（１５）により示すように、ＭＡＰＰガスの使
用は、炉に導入したＭＡＰＰガスの１容量あたりのＣＯ
を生成するために特に有効であり、かつ、Ｃ０２，酸素
およびＮ２０を除去するためにも特に有効である。
更に、反応（１２）は低温で開始されるので、その結果
、脱炭は、実質上からも効率上からも最小限となる。関
連技術者にとって明らかなように、 ＭＡＰＰガスは、
安定化あれた（ａｌメチルアセチレンおよび（ｂ）プロ
パジエンから成る混合物であり、各化学式はＣ３Ｈ４に
より表わされ、化学構造はであり、他の物質として主に
プロピレン、プロパン、ブタンおよびプロペンを含有す
る。ＭＡＰＰガスの比重は、−気圧６０６Ｆにおいて１
．４８（空気の比重は土ＯＯである）であり、比容積は
、同じ温度および同じ圧力でポンドあたり８．８５フイ
ート３ である。ＭＡＰＰ液の沸点は、−６６〜−４°
Ｆであり毒性は比較的小さい。ＭＡＰＰガスは、銅と反
応１−るような方法で使用してはいけないが、本発明に
よる鉄材の熱処理に使用するには適している。その他Ｍ
ＡＰＰガスについての更に詳しい事項は、アメリカ特許
Ａ３，３１７，３１４に記載されている。ＭＡＰＰガス
は、鉄材の熱処理に使用される窒素ベース雰囲気への好
適な反応剤ではあるが、ＭＡＰＰガスの使用がメタン、
プロパン等信の、一般的な反応剤を排除するものではな
いことは当然である。
、脱炭は、実質上からも効率上からも最小限となる。関
連技術者にとって明らかなように、 ＭＡＰＰガスは、
安定化あれた（ａｌメチルアセチレンおよび（ｂ）プロ
パジエンから成る混合物であり、各化学式はＣ３Ｈ４に
より表わされ、化学構造はであり、他の物質として主に
プロピレン、プロパン、ブタンおよびプロペンを含有す
る。ＭＡＰＰガスの比重は、−気圧６０６Ｆにおいて１
．４８（空気の比重は土ＯＯである）であり、比容積は
、同じ温度および同じ圧力でポンドあたり８．８５フイ
ート３ である。ＭＡＰＰ液の沸点は、−６６〜−４°
Ｆであり毒性は比較的小さい。ＭＡＰＰガスは、銅と反
応１−るような方法で使用してはいけないが、本発明に
よる鉄材の熱処理に使用するには適している。その他Ｍ
ＡＰＰガスについての更に詳しい事項は、アメリカ特許
Ａ３，３１７，３１４に記載されている。ＭＡＰＰガス
は、鉄材の熱処理に使用される窒素ベース雰囲気への好
適な反応剤ではあるが、ＭＡＰＰガスの使用がメタン、
プロパン等信の、一般的な反応剤を排除するものではな
いことは当然である。
前述の反応式（］、１〜（１５）から、Ｎ２．−ＭＡＰ
Ｐガス混合物が、Ｎ２−メタン；Ｎ２−プロパンおよび
Ｎ２−プロピレンの混合物に比較しつぎのいくつかの有
利性を示１−ことは明白である。まず第一に、ＭＡＰＰ
ガスは、棒鋼、純銅および鉄管のストレス緩和や球状死
焼なましにおいて使用される低温で多量のＣＯおよびＮ
２ を生成することができることである。これは、ＭＡ
ＰＰガスの結合構造が他の炭化水素にくらべ複雑かつ不
安定であるためと考えられる。第二に、Ｎ２−ＭＡＰＰ
ガス混合物が、反応剤（ＭＡＰＰ １ガスあたりの酸素
、炭酸ガスおよび水の除去性に関しより効率的な雰囲気
を提供し、かつ、多量のＣＯを生成し、少量の未反応メ
タンしか生成しないことである。これらの有利性は、ベ
ル型炉中で同じ温度同じ焼なまし処理サイクル工程でＮ
２＋プロパンとＮ２＋ＭＡＰＰガスとを使用したテスト
において確認された。同じ量の反応ガスを用いて、つぎ
の炉雰囲気組成物が得られた：第１表 炉投入 温度 炉雰囲気（容量％） 雰囲気 ’Ｆ Ｃｏ２Ｃｏ ＣＨ４Ｄ、Ｐ。
Ｐガス混合物が、Ｎ２−メタン；Ｎ２−プロパンおよび
Ｎ２−プロピレンの混合物に比較しつぎのいくつかの有
利性を示１−ことは明白である。まず第一に、ＭＡＰＰ
ガスは、棒鋼、純銅および鉄管のストレス緩和や球状死
焼なましにおいて使用される低温で多量のＣＯおよびＮ
２ を生成することができることである。これは、ＭＡ
ＰＰガスの結合構造が他の炭化水素にくらべ複雑かつ不
安定であるためと考えられる。第二に、Ｎ２−ＭＡＰＰ
ガス混合物が、反応剤（ＭＡＰＰ １ガスあたりの酸素
、炭酸ガスおよび水の除去性に関しより効率的な雰囲気
を提供し、かつ、多量のＣＯを生成し、少量の未反応メ
タンしか生成しないことである。これらの有利性は、ベ
ル型炉中で同じ温度同じ焼なまし処理サイクル工程でＮ
２＋プロパンとＮ２＋ＭＡＰＰガスとを使用したテスト
において確認された。同じ量の反応ガスを用いて、つぎ
の炉雰囲気組成物が得られた：第１表 炉投入 温度 炉雰囲気（容量％） 雰囲気 ’Ｆ Ｃｏ２Ｃｏ ＣＨ４Ｄ、Ｐ。
Ｎ＋２５％Ｃ３ル １１［］００．１．ＩＳ Ｏ，２８
１４，０−６°Ｆ１５２０ ０．５０ １．９９ ８．
６０ ＋１６Ｎ２＋２５係ＭＡＰＰ １１００ ０．６
１ １．６０ ６．６ ＋５１３２００．４３２．６９
３．３ −１１前述のように、棒材および線材のよう
な鉄材は、本発明により標準的な炉の通常の温度で効率
良く焼なましされる。例えば、１０２．．２および１０
１８のカーボンスチールを内容積が約９３０フイート３
のベル型炉中で焼なまし処理した。窒素ガスおよびＭＡ
ＰＰガスによる流れを炉内に第２表に示す各時間導入し
、その条件でのｃｏ２．ｃｏおよびＣＩ（４の濃度およ
びその場合の露点を測定した。
１４，０−６°Ｆ１５２０ ０．５０ １．９９ ８．
６０ ＋１６Ｎ２＋２５係ＭＡＰＰ １１００ ０．６
１ １．６０ ６．６ ＋５１３２００．４３２．６９
３．３ −１１前述のように、棒材および線材のよう
な鉄材は、本発明により標準的な炉の通常の温度で効率
良く焼なましされる。例えば、１０２．．２および１０
１８のカーボンスチールを内容積が約９３０フイート３
のベル型炉中で焼なまし処理した。窒素ガスおよびＭＡ
ＰＰガスによる流れを炉内に第２表に示す各時間導入し
、その条件でのｃｏ２．ｃｏおよびＣＩ（４の濃度およ
びその場合の露点を測定した。
第２表
時間 藍、Ｎ、 ＭＡＰＰ ＣＯ２Ｃｏ ＣＨ４１ＷＡ
６：３０Ａ １１００ １３００ ２０ ０．４５ １
．６ ２．２ ０７：００ １１［ＩＤ １３０［１２
００，４４１，７２，２−２７：３０ １１００ １ろ
ＤＯ１５０，４６１，８２，２＋３８：３０ １１００
１３００ １５ ０．４２ １．０ ２．０ −１９
：３０ １２４０ １３００ １５ ０．７３ ２．９
１．９ ＋４１１：００ １３２０ １０００ ８
０．６２ ３．６ １．３ −８１：ＯＯＰ １３２０
１０００ ０ ０．４６ ２．８ ０．５ −２５２
；ろ０ １２ろ５ １０００ ０ ０．３６ ２．７
０．４ −３１表中、温度および露点は下、Ｎ２および
ＭＡＰＰガスはｃｆｈおよびＣＯ，ＣＨ４およびＣＯ□
は容量チである。棒材および線材は充分に焼なましされ
た。
６：３０Ａ １１００ １３００ ２０ ０．４５ １
．６ ２．２ ０７：００ １１［ＩＤ １３０［１２
００，４４１，７２，２−２７：３０ １１００ １ろ
ＤＯ１５０，４６１，８２，２＋３８：３０ １１００
１３００ １５ ０．４２ １．０ ２．０ −１９
：３０ １２４０ １３００ １５ ０．７３ ２．９
１．９ ＋４１１：００ １３２０ １０００ ８
０．６２ ３．６ １．３ −８１：ＯＯＰ １３２０
１０００ ０ ０．４６ ２．８ ０．５ −２５２
；ろ０ １２ろ５ １０００ ０ ０．３６ ２．７
０．４ −３１表中、温度および露点は下、Ｎ２および
ＭＡＰＰガスはｃｆｈおよびＣＯ，ＣＨ４およびＣＯ□
は容量チである。棒材および線材は充分に焼なましされ
た。
不活性ガスの流量は、比較的一定に保持したが、ＭＡＰ
Ｐガスの流量は最初の２ Ｑ ｃｆｈから１５ ｃｆｈ
へ減少させ、その後冷却工程において８ｃｆｈから０へ
と減少させたことに注意すべきである。ＭＡＰＰガスの
流量は、従来技術による熱処理法で用いられるプロパン
のような他の炭化水素の流量の約％である。その結果、
焼なまし処理工程の操作サイクル時のＭＡＰＰガス流量
を減少することができることにより、この物質をかなり
効率的に使用することができるのである。
Ｐガスの流量は最初の２ Ｑ ｃｆｈから１５ ｃｆｈ
へ減少させ、その後冷却工程において８ｃｆｈから０へ
と減少させたことに注意すべきである。ＭＡＰＰガスの
流量は、従来技術による熱処理法で用いられるプロパン
のような他の炭化水素の流量の約％である。その結果、
焼なまし処理工程の操作サイクル時のＭＡＰＰガス流量
を減少することができることにより、この物質をかなり
効率的に使用することができるのである。
前述の実施例は、１０１８および１０２２カーボンスチ
ールの焼なまし処理について述べたものであるが、他の
低合金スチールも本発明によるＭＡＰＰガスの使用によ
り焼なまし処理されうろことは当然である。要するに、
本発明は、反応性ガス剤、即ち、ＭＡＰＰガスが炉のホ
ットゾーンにおいて多量のＣＯを発生するために有効利
用され、更に特に低い炉温において鉄材が脱炭および酸
化されるのを効率的に防止する、鉄材熱処理法である。
ールの焼なまし処理について述べたものであるが、他の
低合金スチールも本発明によるＭＡＰＰガスの使用によ
り焼なまし処理されうろことは当然である。要するに、
本発明は、反応性ガス剤、即ち、ＭＡＰＰガスが炉のホ
ットゾーンにおいて多量のＣＯを発生するために有効利
用され、更に特に低い炉温において鉄材が脱炭および酸
化されるのを効率的に防止する、鉄材熱処理法である。
その結果、焼なまし、焼ならし処理等の熱処理工程が低
温度において効率よ〈実施されるようになる。従って、
本発明によるＭＡＰＰガスを使用することによって、炉
に使用したＭＡＰＰガス容量あたりのＣＯ２および酸化
剤が効率的に除去され、一方望ましくないすすを生成さ
せる未反応メタンが、プロパン、プロピレン等のような
反応性ガス剤を使用した場合の未反応メタン量とくらべ
て、比較的少なくなるのである。
温度において効率よ〈実施されるようになる。従って、
本発明によるＭＡＰＰガスを使用することによって、炉
に使用したＭＡＰＰガス容量あたりのＣＯ２および酸化
剤が効率的に除去され、一方望ましくないすすを生成さ
せる未反応メタンが、プロパン、プロピレン等のような
反応性ガス剤を使用した場合の未反応メタン量とくらべ
て、比較的少なくなるのである。
本発明の主旨および範囲から離脱することなく、前述の
および他のいろいろな変更および改良が可能であるが、
本請求範囲はそれらの変更および改良のすべてを包含し
ているものとして解釈すべきである。
および他のいろいろな変更および改良が可能であるが、
本請求範囲はそれらの変更および改良のすべてを包含し
ているものとして解釈すべきである。
（外５名）
手続補正書
昭和６０年３月２７日
特許庁長官 志賀 学 殿
２、発明の名称
鉄材熱処理法
６補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所
４、代理人
５、補正の対象
明細書の〔特許請求の範囲〕の欄
（別紙）
特許請求の範囲を次のように訂正する。
「１．炉に不活性ガスの流れを導入し、更に、鉄材の脱
炭が実質上防止されるように、炉にメチルアセチレンお
よびプロパジエンから成る混合物を供給する工程から成
ることを特徴とする、１１００Ｆ以下の温度まで加熱し
た炉における鉄材熱処理方法。
炭が実質上防止されるように、炉にメチルアセチレンお
よびプロパジエンから成る混合物を供給する工程から成
ることを特徴とする、１１００Ｆ以下の温度まで加熱し
た炉における鉄材熱処理方法。
２、鉄材が棒材および線材から成る特許請求の範囲第１
項記載の方法。
項記載の方法。
６、該鉄材が焼なまし処理される、特許請求の範囲第１
項記載の方法。
項記載の方法。
４、該鉄材が焼ならし処理される、特許請求の範囲第１
項記載の方法。
項記載の方法。
５ 該鉄材が球状化処理される、特許請求の範囲第１項
記載の方法。
記載の方法。
６、 メチルアセチレンとプロパジエンとの該Ｗ合物が
、炉に導入される不活性ガスの約０．１〜１０容量％か
ら成る特許請求の範囲第１項記載の方法。
、炉に導入される不活性ガスの約０．１〜１０容量％か
ら成る特許請求の範囲第１項記載の方法。
Ｚ メチルアセチレンとプロパジエンとの混合物が、炉
に導入される不活性ガスの約０．２〜１．６容量％から
成る特許請求の範囲第６項記載の方法。
に導入される不活性ガスの約０．２〜１．６容量％から
成る特許請求の範囲第６項記載の方法。
８、不活性ガスが窒素である特許請求の範囲第１項記載
の方法。
の方法。
９ 炉を１１００Ｆ以上の温度まで加熱すること；窒素
ガスの流れを炉内に導入して実質上炉を不活性化するこ
と；少な（ともサイクルの一部のために炉内にメチルア
セチレンとプロパジエンガスとから成る混合物を供給し
て鉄材の脱炭が実質上防止されるように外部環境から炉
に入ってくるＣＯｚと混合物との反応により炉内に該混
合物の単位容量あたり４倍谷量のＣｏ を生成すること
；および該鉄材を冷却すること；である各工程から成る
ことを特徴とする炉の熱処理サイクルで鉄材を処理する
方法。
ガスの流れを炉内に導入して実質上炉を不活性化するこ
と；少な（ともサイクルの一部のために炉内にメチルア
セチレンとプロパジエンガスとから成る混合物を供給し
て鉄材の脱炭が実質上防止されるように外部環境から炉
に入ってくるＣＯｚと混合物との反応により炉内に該混
合物の単位容量あたり４倍谷量のＣｏ を生成すること
；および該鉄材を冷却すること；である各工程から成る
ことを特徴とする炉の熱処理サイクルで鉄材を処理する
方法。
１０、該鉄材が該炉内で冷却されかつ更に該冷却時、メ
チルアセチレンとプロパジエンとの混合物の流れを中止
する工程から実質土酸る特許請求の範囲第９項記載の方
法。
チルアセチレンとプロパジエンとの混合物の流れを中止
する工程から実質土酸る特許請求の範囲第９項記載の方
法。
１１、該窒素ガスおよび該混合物を炉の共通配管を通じ
七通過することにより該窒素ガスを炉に導入しかつ該混
合物を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。」 以 上
七通過することにより該窒素ガスを炉に導入しかつ該混
合物を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。」 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炉に不活性ガスの流れを導入し、更に、鉄材の脱炭
が実質上防止されるように、炉にメチルアセトンおよび
プロパジエンから成る混合物を供給する工程から成るこ
とを特徴とする、１１００°Ｐ以上の温度まで加熱した
炉における鉄材熱処理法。 ２、鉄材が棒材および線材から成る特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ３、該鉄材が焼なまし処理される、特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ４、該鉄材が焼ならし処理される、特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ５、該鉄材が球状化処理される、特許請求の範囲第１項
記載の方法。 ６、メチルアセチレンとプロパジエンとの該混合物が、
炉に導入される不活性ガスの約０．１〜１０容量チから
成る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、メチルアセチレンとプロパジエンとの混合物が、炉
に導入される不活性ガスの約０．２〜１．６容量チから
成る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８、不活性ガスが窒素である特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ９、炉を１１００’Ｆ以上の温度まで加熱すること；窒
素ガスの流れを炉内に導入して実質上炉を不活性化する
こと；少なくともサイクルの一部のために炉内にメチル
アセチレンとプロパジエンガスとから成る混合物を供給
して鉄材の脱炭が実質上防止されるように外部環境から
炉に入ってくるＣＯ７と混合物との反応により炉内に該
混合物の単位容量あたり４倍容量のＣｏを生成すること
；および該鉄材を冷却すること；である各工程から成る
ことを特徴とする炉の熱処理サイクルで鉄材を処理する
方法。 １０、該鉄材が該炉内で冷却されかつ更に該冷却時、メ
チルアセチレンとプロパジエンとの混合物の流れを中止
する工程から実質上酸る特許請求の範囲第９項記載の方
法。 １１、該窒素ガスおよび該混合物を炉の共通配管を通じ
て通過することにより該窒素ガスを炉に導入しかつ該混
合物を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/576,589 US4549911A (en) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | Processes for heat treating ferrous material |
| US576589 | 1984-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194014A true JPS60194014A (ja) | 1985-10-02 |
| JPH0148332B2 JPH0148332B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=24305063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018461A Granted JPS60194014A (ja) | 1984-02-02 | 1985-02-01 | 鉄材熱処理法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4549911A (ja) |
| JP (1) | JPS60194014A (ja) |
| KR (1) | KR920006580B1 (ja) |
| CA (1) | CA1239078A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5221369A (en) * | 1991-07-08 | 1993-06-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | In-situ generation of heat treating atmospheres using non-cryogenically produced nitrogen |
| KR102467854B1 (ko) * | 2020-09-18 | 2022-11-17 | 현대제철 주식회사 | 자기 조립 내산화층 형성 방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3337314A (en) * | 1964-01-21 | 1967-08-22 | Dow Chemical Co | Method of producing fuel gas |
| JPS5537570B2 (ja) * | 1974-04-19 | 1980-09-29 | ||
| US4108693A (en) * | 1974-12-19 | 1978-08-22 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for the heat-treatment of steel and for the control of said treatment |
| JPS51115222A (en) * | 1975-04-02 | 1976-10-09 | Nachi Fujikoshi Corp | Method and apparatus for heat treatment of steels in non-explosive atm osphere |
| US4415379A (en) * | 1981-09-15 | 1983-11-15 | The Boc Group, Inc. | Heat treatment processes |
| US4461656A (en) * | 1983-03-15 | 1984-07-24 | Ross John A | Low temperature hardening of the surface of a ferrous metal workpiece in a fluidized bed furnace |
-
1984
- 1984-02-02 US US06/576,589 patent/US4549911A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-01-22 CA CA000472557A patent/CA1239078A/en not_active Expired
- 1985-02-01 JP JP60018461A patent/JPS60194014A/ja active Granted
- 1985-02-01 KR KR1019850000632A patent/KR920006580B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR850006014A (ko) | 1985-09-28 |
| CA1239078A (en) | 1988-07-12 |
| US4549911A (en) | 1985-10-29 |
| JPH0148332B2 (ja) | 1989-10-18 |
| KR920006580B1 (ko) | 1992-08-10 |
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