KR100474414B1 - Bright heat treatment method of inert neutral-gas environment at a high temperature - Google Patents

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KR100474414B1 KR10-2001-0074388A KR20010074388A KR100474414B1 KR 100474414 B1 KR100474414 B1 KR 100474414B1 KR 20010074388 A KR20010074388 A KR 20010074388A KR 100474414 B1 KR100474414 B1 KR 100474414B1
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    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/76Adjusting the composition of the atmosphere

Abstract

본 발명은 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속열처리 가공분야에 있어서 철강재료의 분위기 가열에 대해서 불활성 및 중성의 가스분위기 형성법과, 이를 이용하여 공해나 환경오염이 없이 열처리를 행할 수 있는 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법에 관한 것이다.The present invention relates to a bright heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature. More specifically, in the metal heat treatment processing field, an inert and neutral gas atmosphere is formed for the heating of an atmosphere of a steel material, and The present invention relates to a bright heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature at which heat treatment can be performed without environmental pollution.

본 발명의 목적은 질소가스에 산소를 함유한 유기액체 화합물을 극히 미량을 첨가함으로써 불연성인 것과 동시에 비 폭발성의 침탄이나 탈탄이 발생되지 않는 중성적인 성상을 가진 가스분위기를 형성할 수 있어 광휘성이 높고 소입경화가 가능하고, 이로 인해 진공가열에서 발생되는 탈원소의 현상이나, 냉각속도 및 부분 과열에 의해 결정립의 이상 성장 등을 방지할 수 있으며, 적은 비용으로 품질이 우수한 열처리품을 생산할 수 있는 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to add a very small amount of oxygen-containing organic liquid compound to the nitrogen gas to form a gas atmosphere having a non-flammable and neutral properties of non-explosive carburizing or decarburization, it is bright It is possible to harden and harden the particle size, which can prevent the phenomenon of de-elements generated by vacuum heating, abnormal growth of crystal grains due to the cooling rate and partial overheating, and to produce heat-treated products with high quality at low cost. It is to provide a bright heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 불활성의 질소가스를 베이스로 하고 여기에 산소를 결합한 유기액체 화합물을 첨가한 혼합가스를 고온(1000∼1300℃)의 로 내에 공급하여 열분해시켜 불활성, 불연성, 비폭발성의 가스분위기와 침탄이나 탈탄이 발생하지 않고 탄소포텐셜(Carbon Potential)의 조절을 필요로 하지 않는 중성의 가스분위기를 형성하여 고합금강의 광휘열처리 분위기로서 사용되는 것을 특징으로 한다.The structure of the present invention for achieving the above object is based on an inert nitrogen gas, and the mixed gas to which the organic liquid compound combined with oxygen is added to the furnace at a high temperature (1000 to 1300 ° C.) to be pyrolyzed to inert. , A non-flammable, non-explosive gas atmosphere and a neutral gas atmosphere that does not require carburizing or decarburization and does not require control of carbon potential, and is used as a high heat treatment atmosphere of high alloy steel.

여기서, 상기 유기액체 화합물의 첨가량은 열분해에 의해 생성된 활성가스량과 환원반응에 의해 형성된 활성가스량의 합계가 고온분위기 로내에 존재하는 총 가스량의 2∼6% 범위가 되도록 첨가하는 것이 바람직할 것이다.Here, the addition amount of the organic liquid compound may be added such that the sum of the amount of active gas generated by pyrolysis and the amount of active gas formed by the reduction reaction is in the range of 2 to 6% of the total amount of gas present in the high temperature atmosphere furnace.

또한 바람직하게는, 상기 유기액체 화합물은, 알콜류, 케톤류, 알데히드류 등의 단독액이나 혼합액의 탄소원자수와 산소원자수의 구성비(C/O)가 1∼3로 된 유기액체 화합물을 질소가스에 첨가하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the organic liquid compound may include an organic liquid compound having a composition ratio (C / O) of 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms in a single liquid or a mixture of alcohols, ketones, aldehydes, etc. in nitrogen gas. It is characterized by the addition.

Description

고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법{Bright heat treatment method of inert neutral-gas environment at a high temperature}Bright heat treatment method of inert neutral-gas environment at a high temperature

본 발명은 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속열처리 가공분야에 있어서 철강재료의 분위기 가열에 대해서 불활성 및 중성의 가스분위기 형성법과, 이를 이용하여 공해나 환경오염이 없이 열처리를 행할 수 있는 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법에 관한 것이다.The present invention relates to a bright heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature. More specifically, in the metal heat treatment processing field, an inert and neutral gas atmosphere is formed for the heating of an atmosphere of a steel material, and The present invention relates to a bright heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature at which heat treatment can be performed without environmental pollution.

종래부터 철강재료의 가열법에 관해서는 여러 가지 방법이 개발되어 있지만, 근년에 이르러서 열처리 환경의 악화에 의한 환경오염, 독성 등이 공해문제로서 사회문제로 대두되고, 또한 열처리 제품의 품질에도 악영향을 끼치고 있다.Conventionally, various methods have been developed for the heating method of steel materials. However, in recent years, environmental pollution and toxicity caused by the deterioration of heat treatment environment have become a pollution problem, which is a social problem and adversely affects the quality of heat treatment products. It is hurting.

열처리 환경의 개선이나 공해문제를 해결하기 위해서는 열처리에 사용되는 주원료 및 보조재료 등에 대해서 공해가 발생하지 않는 것으로 교체할 필요가 있다.In order to improve the heat treatment environment or solve the pollution problem, the main raw materials and auxiliary materials used in the heat treatment need to be replaced with non-pollution.

가열 승온에 대해서는 진공가열이나 무해가스에 의한 분위기 가열이 적합하며, 냉각에 대해서는 종래부터 공구강 등의 고합금강은 유냉이나 저융점 염욕제에 대한 냉각법이 주류로 되어 왔다.For heating and heating, vacuum heating or atmospheric heating with harmless gas is suitable. For cooling, high-alloy steel such as tool steel has been conventionally used for cooling of oil or low melting point salt bath.

그러나, 상기 염욕 냉각법은 작업환경의 악화, 염욕, 세척폐액, 폐기염욕제나 염욕제의 노화나 분해에 의한 유해가스의 발생 등 환경오염이나 공해문제가 사회문제로 되어있다.However, in the salt bath cooling method, environmental pollution and pollution problems such as deterioration of working environment, salt bath, washing waste liquid, generation of harmful gas by aging or decomposition of waste salt bath or salt bath are a social problem.

또한, 염욕제에 의한 구멍막힘, 녹의 발생 등에 의한 처리품의 품질악화가 문제로 되어 있다.In addition, deterioration in the quality of processed products due to clogging of pores, occurrence of rust, etc. is a problem.

결국, 종래부터 열처리에 의한 가열과 냉각으로는 공해의 원인인 염욕제나 기름주류로서 사용하였으나, 앞으로는 공해나 환경오염을 발생하지 않는 새로운 열처리법을 개발해야 할 실정이다.As a result, conventionally, heating and cooling by heat treatment have been used as a salt bath or oil liquor that causes pollution, but in the future, it is necessary to develop a new heat treatment method that does not cause pollution or environmental pollution.

열처리 기술의 진보에 따라서 염욕에 대신할 방법으로서 가스분위기 로가 개발되어 침탄소입 가스질화 혹은 소입가열 분위기로 왕성히 이용되어 급속히 보급되어 왔다.With the advance of heat treatment technology, a gas atmosphere furnace has been developed as an alternative to the salt bath, and has been widely used as a carbonaceous gas-nitriding or hardening heating atmosphere.

상기 분위기 가스의 형성에는 주로 LPG나 LNG 등 탄화수소를 주원료로 한 변성가스(GAS GENERATOR)를 이용해 주원료 가스를 분해해서 CO, H2, N2를 주성분으로 한 혼합가스 분위기가 사용되어지고 있다.In the formation of the atmosphere gas, a mixed gas atmosphere containing CO, H 2 , and N 2 as a main component by decomposing the main raw material gas using a modified gas (GAS GENERATOR) mainly containing hydrocarbons such as LPG and LNG is used.

이러한 변성로 가스는 통상 보통강이나 저합금강 처럼 일반적으로 1000℃ 이하에서 가열처리 되는 열처리용 분위기 가스로서 철강재료의 침탄 및 침탄소입, 소입, 소둔 등의 가열분위기로서 널리 보급되어 있다.Such modified furnace gas is a heat treatment atmosphere gas that is generally heat-treated below 1000 ° C., such as ordinary steel or low alloy steel, and is widely used as a heating atmosphere for carburizing, carburizing, hardening and annealing steel materials.

상기 변성로 가스는 CO, H2 등의 활성가스를 다량으로 함유하기 때문에 가연성의 가스임과 동시에 폭발성 가스이기 때문에 취급에 주의를 요한다.Since the denatured furnace gas contains a large amount of active gas such as CO and H 2 , it is a flammable gas and an explosive gas.

로 내에 있어서는 다음에 표시한 수성가스 평형(1)이나 BOUDAUD반응(2) 등의 가스상호반응이 진행한다. In a furnace, gas mutual reactions, such as the water gas balance (1) and BOUDAUD reaction (2) shown next, advance.

CO + H2O ↔ CO2 + H2 ------ (1)CO + H 2 O ↔ CO 2 + H 2 ------ (1)

2CO ↔ [C] + CO2 ------ (2)2CO ↔ [C] + CO 2 ------ (2)

CO + H2 ↔ [C] + H2O ------ (3)CO + H 2 ↔ [C] + H 2 O ------ (3)

상기 (1)∼(3)의 반응은 모두 가역반응이고, 로 내의 상황에 따라 우→좌 또는 좌→우로 진행된다.The reactions of (1) to (3) are all reversible reactions, and proceed from right to left or from left to right depending on the situation in the furnace.

상기 (1)식의 수성가스 평형의 평형상수(K)는 의 식으로 나타내고 780℃에서 K=1.0,950℃에서 K=1.5를 나타내고 800℃~1000℃의 범위에서 성립하는 것이 판명되어 있다.Equilibrium constant (K) of water gas equilibrium of formula (1) is It is represented by the following formula, and it is found that K = 1.5 at 780 ° C and K = 1.5 at 780 ° C and hold in the range of 800 ° C to 1000 ° C.

상기 (2), (3)식은 철강 재료가 촉매로 되어 가스가 접촉했을 때에 반응하고 발생기탄소[C]는 철강에 침투해서 탈탄(脫炭)이 진행 한다.The above formulas (2) and (3) react when the steel material becomes a catalyst and the gas contacts, and the generator carbon [C] penetrates the steel and decarburization proceeds.

따라서, 로(爐)내에서는 가스 상호반응이나 침탄(浸炭)이 진행하면 가스조성이 변화하게 된다.Therefore, in the furnace, the gas composition changes when gas interaction or carburization proceeds.

가스조성의 변화는 철강재료의 표면탄소의 농도와 밀접한 관계가 있다.Changes in gas composition are closely related to the concentration of surface carbon in steel materials.

종래법에서는 가스조성 중의 H20의 농도를 측정해서 철강 재료와 가스조성의 탄소평형 농도를 검출하여 이 값을 탄소포텐셜(Carbon Potential)로서 분위기 가스의 절약을 하여왔다.In the conventional method, the concentration of H 2 O in the gas composition is measured to detect the carbon equilibrium concentration of the steel material and the gas composition, and this value is used as carbon potential to save the atmospheric gas.

결국, 가스분위기 가열에서는 침탄(浸炭)이나 탈탄(脫炭)도 발생시키지 않기 위해서는 탄소포텐셜(Carbon Potential)을 가열하는 철강 재료와 평형한 탄소 농도로 절약할 필요가 있다.As a result, it is necessary to save the carbon potential in equilibrium with the steel material that heats the carbon potential in order not to generate carburization or decarburization in gas atmosphere heating.

또한, 여기에 철강 재료의 강종에 따라서 합금성분이 다르기 때문에 탄소와의 결합상태를 다르게 하므로 적정한 탄소포텐셜(Carbon Potential)이 다른 것도 판명되었다.In addition, since the alloy composition is different according to the steel type of the steel material, it is also found that the proper carbon potential is different because the bonding state with carbon is different.

다음으로, 가열온도가 1000℃를 넘는 고온으로 되면 철강 합금 중의 각 원소의 산화물은 해리압이 상승하기 때문에 분위기가스와는 관계없이 산화물은 분해해서 산소를 방출하고 Fe을 처음 각 합금 원소의 산화물은 실질적으로 환원되는 현상이 일어난다.Next, when the heating temperature is higher than 1000 ° C., the dissociation pressure of the oxide of each element in the steel alloy increases, so that regardless of the atmosphere gas, the oxide decomposes to release oxygen and Fe is first released from each alloy element. Substantially reducing occurs.

따라서, 수성가스 평형의 적용이 곤란하게 되어 탄소포텐셜(Carbon Potential)의 제어가 불가능하게 된다 1000℃를 넘는 고온에서 처리되는 다이스강, 스테인레스강 및 고속도공구강 등의 고합금강에 대해서는 변성로(變成爐) 가스의 적용은 안전성을 포함해서 극히 곤란하다.Therefore, it is difficult to apply the water gas balance, so that the control of carbon potential becomes impossible. For high-alloy steels such as die steel, stainless steel, and high-speed coated steel, which are processed at a high temperature over 1000 ° C, the modified furnace is used. Application of gas is extremely difficult, including safety.

현재에 이르기까지 1000℃를 넘는 가스분위기 가열에 있어서 처리품의 품질을 해치지 않고 가열한 예는 없을 뿐만 아니라, 완전한 불활성가스를 이용해서 실용화 한 예도 없다.To date, there have been no examples of heating the gas atmosphere over 1000 ° C. without damaging the quality of the processed product, and none have been put to practical use using a complete inert gas.

최근이 되어서 겨우 진공 가열이 실용화되어 일반적으로는 10-2~10-3 Torr의 진공도로 가동되고 있는 예가 많다.In recent years, the vacuum heating is only practically used, and in many cases, it is generally operated at a vacuum degree of 10 -2 to 10 -3 Torr.

그러나, 당초부터 문제로 되고 있는 탈 원소나 냉각속도 및 가열시간의 문제는 해결되지 않고 있다.However, the problem of de-element, cooling rate and heating time which has been a problem from the beginning has not been solved.

진공 가열은 열처리 비용면에서는 가스분위기 가열에 비교해서 불리하지만 환경오염이나 공해문제에는 유리하다.Vacuum heating is disadvantageous compared to gas atmosphere heating in terms of heat treatment cost, but is advantageous for environmental pollution and pollution problems.

진공가열은 방사열만의 가열이기 때문에 부분적인 가열이 되기 쉽고 가열시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다.Since vacuum heating is only heating of radiant heat, there is a problem that partial heating is easy and heating takes a long time.

부분 가열에 관해서는 그림자 지는 부분은 열처리품의 열전도만으로 되기 때문에 온도분포가 극히 나쁘다.As for the partial heating, the temperature distribution is extremely bad because the shadowed part is only the thermal conductivity of the heat treated product.

또, 가열되는 부분은 과열되기 쉽기 때문에 결정립(結晶粒)의 이상 성장도 확인되고 있다.Moreover, since the part heated is easy to overheat, abnormal growth of a crystal grain is also confirmed.

이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로는 계단 승온을 실시하고 있다.In order to solve such a problem, staircase heating is generally performed.

결국, 예를 들면 1200℃ 승온의 부분은 700∼800℃, 900∼1000℃, 1200℃로 3단계로 나누어서 승온과 유지를 반복하면서 가열하기 때문에 승온에 시간이 걸리는 등의 문제가 남아 있다.As a result, for example, the part of the temperature rising at 1200 ° C. is divided into three stages of 700 ° C. to 800 ° C., 900 ° C. to 1000 ° C., and 1200 ° C., so that heating is repeated while raising and maintaining the temperature.

다음으로, 탈 원소의 문제이지만 고속도공구강의 진공소입 조건 범위 내에서 특히 크롬(Cr)이나 망간(Mn)은 기화증발하기 때문에 탈 원소의 현상이 발생한다.Next, although it is a problem of deelementation, in particular, chromium (Cr) and manganese (Mn) vaporize and evaporate within the vacuum quenching condition of high-speed coating oral cavity, so that the phenomenon of deelementation occurs.

탈(脫)원소의 문제는 온도가 높을 때, 고 진공일 때, 가열시간이 길 때 현저하기 때문에 주의를 요하는 것으로 아직 해결되지 않았다.The problem of deelements has not been solved yet, which requires attention because it is remarkable when the temperature is high, high vacuum, and the heating time is long.

또한 소입 냉각에 관한 냉각 속도의 문제 이지만 진공 가열 로(爐)는 로체(爐休) 구조나 진공 계통의 유지 관리의 문제로 유냉은 극히 곤란함과 동시에 처리품의 두께 등에 따라서 크랙(CRACK)이나 변형의 문제에서 고 합금강은 유냉이 부적당하고 가스 냉각이 가장 적당하다.In addition, it is a problem of the cooling rate related to quenching cooling, but the vacuum heating furnace is extremely difficult due to the problems of the furnace structure or the maintenance of the vacuum system, and it is extremely difficult to cool the oil, and cracks and deformations are caused by the thickness of the processed product. In the matter of high alloy steels, oil cooling is inadequate and gas cooling is most suitable.

예를 들면, 다이스강처럼 공냉으로도 소입(燒入)경화 하는 재료는 특히 문제되지 않지만 고속도공구강처럼 통상의 가스냉각법으로는 소입경화가 불완전한 경우는 냉각속도의 향상을 도모할 필요가 있다.For example, a material hardened by air cooling, such as a die steel, is not particularly a problem. However, when the hardening hardened by an ordinary gas cooling method such as high-speed coated steel is incomplete, it is necessary to improve the cooling rate.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 질소가스에 산소를 함유한 유기액체 화합물을 극히 미량을 첨가함으로써 불연성인 것과 동시에 비 폭발성의 침탄이나 탈탄이 발생되지 않는 중성적인 성상을 가진 가스분위기를 형성할 수 있어 광휘성이 높고 소입경화가 가능하고, 이로 인해 진공가열에서 발생되는 탈원소의 현상이나, 냉각속도 및 부분 과열에 의해 결정립의 이상 성장 등을 방지할 수 있으며, 적은 비용으로 품질이 우수한 열처리품을 생산할 수 있는 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to add non-flammable and non-explosive carburizing or decarburization by adding an extremely small amount of an organic liquid compound containing oxygen to nitrogen gas. It is possible to form a gas atmosphere with a neutral property, so that it has high brightness and small particle size, which prevents the phenomenon of de-element generated in vacuum heating or abnormal growth of crystal grains by cooling rate and partial overheating. It is possible to provide a heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature capable of producing a high quality heat treatment product at low cost.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 불활성의 질소가스를 베이스로 하고 여기에 산소를 결합한 유기액체 화합물을 첨가한 혼합가스를 고온(1000∼1300℃)의 로 내에 공급하여 열분해시켜 불활성, 불연성, 비폭발성의 가스분위기와 침탄이나 탈탄이 발생하지 않고 탄소포텐셜(Carbon Potential)의 조절을 필요로 하지 않는 중성의 가스분위기를 형성하여 고합금강의 광휘열처리 분위기로서 사용되는 것을 특징으로 한다.The structure of the present invention for achieving the above object is based on an inert nitrogen gas, and the mixed gas to which the organic liquid compound combined with oxygen is added to the furnace at a high temperature (1000 to 1300 ° C.) to be pyrolyzed to inert. , A non-flammable, non-explosive gas atmosphere and a neutral gas atmosphere that does not require carburizing or decarburization and does not require control of carbon potential, and is used as a high heat treatment atmosphere of high alloy steel.

여기서, 상기 유기액체 화합물의 첨가량은 열분해에 의해 생성된 활성가스량과 환원반응에 의해 형성된 활성가스량의 합계가 고온분위기 로내에 존재하는 총 가스량의 2∼6% 범위가 되도록 첨가하는 것이 바람직할 것이다.Here, the addition amount of the organic liquid compound may be added such that the sum of the amount of active gas generated by pyrolysis and the amount of active gas formed by the reduction reaction is in the range of 2 to 6% of the total amount of gas present in the high temperature atmosphere furnace.

또한 바람직하게는, 상기 유기액체 화합물은, 알콜류, 케톤류, 알데히드류 등의 단독액이나 혼합액의 탄소원자수와 산소원자수의 구성비(C/O)가 1∼3로 된 유기액체 화합물을 질소가스에 첨가하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the organic liquid compound may include an organic liquid compound having a composition ratio (C / O) of 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms in a single liquid or a mixture of alcohols, ketones, aldehydes, etc. in nitrogen gas. It is characterized by the addition.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법에 관해 상세히 설명한다.Hereinafter, a light heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at high temperature according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명에 따른 C/O=2.0인 유기액체 화합물과 질소가스의 유량 관계를 도시한 그래프이고, 도 1b는 본 발명에 따른 C/O=1.5인 유기액체 화합물과 질소가스의 유량 관계를 도시한 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따른 로 내에 0.05%C와 1.0%C의 강박(鋼箔)을 장입하여 분위기 냉각을 행한 후 탄소포텐셜(Carbon Potential)을 검출한 결과를 도시한 그래프이고, 도 3은 본 발명에 따른 분위기 소입로에서 분위기 원료 가스인 질소와 유기액체화합물의 유동을 도시한 플로우 시트이다.Figure 1a is a graph showing the flow rate of the organic liquid compound and nitrogen gas of C / O = 2.0 according to the present invention, Figure 1b is the flow rate relationship of the organic liquid compound and nitrogen gas of C / O = 1.5 according to the present invention Figure 2 is a graph showing the results of detecting the carbon potential (Carbon Potential) after charging the atmosphere of 0.05% C and 1.0% C in the furnace according to the present invention after cooling the atmosphere 3 is a flow sheet showing the flow of nitrogen and an organic liquid compound, which is an atmospheric raw material gas, in an atmosphere quenching furnace according to the present invention.

본 발명의 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법은 불활성의 질소가스를 베이스로 하고 여기에 산소를 결합한 유기액체 화합물을 첨가한 혼합가스를 고온(1000∼1300℃)의 로 내에 공급하여 열분해시켜 불활성, 불연성, 비폭발성의 가스분위기와 침탄이나 탈탄이 발생하지 않으며, 탄소포텐셜(Carbon Potential)의 조절을 필요로 하지 않는 중성의 가스분위기를 형성하여 고합금강의 광휘열처리 분위기로서 이용하는 것이다.In the high temperature heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature of the present invention, a mixed gas containing an organic liquid compound bonded to oxygen based on an inert nitrogen gas is supplied into a furnace at a high temperature (1000 to 1300 ° C.) By thermal decomposition, an inert, non-flammable, non-explosive gas atmosphere and no carburizing or decarburization are generated, and a neutral gas atmosphere that does not require control of carbon potential is used to form a high heat treatment atmosphere of high alloy steel.

상기 유기액체 화합물은 열분해에 의해 생성된 활성가스량과 환원반응에 의해 형성된 활성가스량의 합계가 고온분위기 로내에 존재하는 총 가스량의 2∼6% 범위가 되도록 첨가하는 것이 바람직할 것이다.The organic liquid compound may be added such that the sum of the amount of active gas generated by pyrolysis and the amount of active gas formed by the reduction reaction is in the range of 2 to 6% of the total amount of gas present in the high-temperature atmosphere furnace.

여기서, 상기 유기액체 화합물은 열분해에 의해서 발생기 탄소(C)와 일산화탄소(CO), 수소(H2) 등의 활성가스를 생성하게 되며, 상기 발생기 탄소(C)는 활성이 좋아 로(爐) 내벽이나 바스켓(basket), 트레이(tray), 처리품 등으로 부터 유입된 산화성가스 및 산화물이나 산화물의 해리에 의해서 발생한 산소(O2)와 반응해서 일산화탄소(CO)나 수소(H2) 등의 활성가스를 형성하게 된다.Herein, the organic liquid compound generates active gases such as generator carbon (C), carbon monoxide (CO), and hydrogen (H 2 ) by pyrolysis, and the generator carbon (C) has good activity and has good inner walls. Activities such as carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) by reacting with oxidizing gases introduced from baskets, trays, processed products, etc., and oxygen (O 2 ) generated by the dissociation of oxides or oxides. Will form a gas.

상기 산소를 결합한 유기액체 화합물은 알콜류, 케톤류, 알데히드류 등의 단독액 또는 혼합액의 탄소원자수와 산소원자수의 구성비(C/O)가 1∼3로 된 화합물을 질소가스에 첨가한 것이다.The oxygen-bonded organic liquid compound is obtained by adding a compound having a composition ratio (C / O) of 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms in a single or mixed liquid such as alcohols, ketones, and aldehydes to nitrogen gas.

상기 분위기 가스는 다이스강, 스테인레스강 및 고속도공구강 등의 고합금강 혹은 초경(超硬), CERMET, 세라믹 등의 로(爐)중(中) 납땜용 분위기로서 뛰어난 효과를 발휘한다.The atmosphere gas exhibits excellent effects as a high alloy steel such as die steel, stainless steel and high-speed coated steel, or an atmosphere for brazing in furnace such as cemented carbide, CERMET, ceramic, and the like.

즉, 본 발명의 분위기가스는 극히 활성적인 접착면이 얻어지는 것으로 납땜재의 흡착성이 양호하게 되기때문에 일반적인 납땜법과 같이 플럭스(flux)를 필요로 하지 않고 100%의 접착을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 로(爐)중(中) 납땜과 동시에 급냉하는 것에 의해서 납땜과 동시에 소입(燒入) 경화처리가 가능하게 된다.In other words, the atmosphere gas of the present invention obtains an extremely active adhesive surface, so that the adsorption property of the brazing material becomes good, so that 100% of the adhesion can be obtained without the need for flux as in the general soldering method. Iii) By quenching simultaneously with medium soldering, quenching and curing can be performed simultaneously with soldering.

상기와 같은 고온에서 불활성의 중성가스 분위기의 형성방법과 작용 및 효과를 실시예를 통해 설명한다.The method, action and effect of forming an inert neutral gas atmosphere at high temperature as described above will be described through examples.

먼저, 로(爐) 내에 존재하는 산화성가스(O2, H2O, CO2)는 극히 미량일지라도 탈탄이 발생하기 때문에 모두 환원성 가스로서 존재시킬 필요가 있다.First, oxidizing gases (O 2 , H 2 O, CO 2 ) present in the furnace need to be present as reducing gases because decarburization occurs even in a very small amount.

그러기 위해서는 수성가스의 평형조건이 성립하지 않는 고온(1000℃이상)의 조건 하에서는 CO나 H2처럼 환원성가스만으로는 아래 반응식 1의 환원반응에 의해서 산화성가스(O2, H2O, CO2)를 생성하므로 부적당하다.To this end, under the conditions of high temperature (1000 ℃ or more) where the equilibrium condition of water gas is not satisfied, oxidizing gas (O 2 , H 2 O, CO 2 ) is reduced by the reducing reaction of Reaction Scheme 1 only with CO2 or H 2 . It is inappropriate because it generates.

[반응식 1] : 환원성 가스에 의한 환원반응[Scheme 1]: Reduction reaction by reducing gas

CO + 1/2O2 →CO2 -------- (1)CO + 1 / 2O 2 → CO 2 -------- (1)

H2 + 1/2O2 →H2O -------- (2)H 2 + 1/2 O 2 → H 2 O -------- (2)

상기 환원방응에 의해서 환원성가스를 생성하기 위해서는 별도의 환원제가 필요하게 되는데, 산화성가스(O2, H2O, CO2)와 반응하여 환원성가스를 생성하는 일예로 반응식 2에 나타낸 것처럼 발생기의 탄소(C)이다.In order to generate a reducing gas by the reducing reaction, a separate reducing agent is required, and as an example of generating a reducing gas by reacting with an oxidizing gas (O 2 , H 2 O, CO 2 ), as shown in Scheme 2, the carbon of the generator (C).

[반응식 2] : 발생기 탄소의 환원반응의 예Scheme 2: Example of Reduction of Generator Carbon

CO2 + [C] →2CO --------- (3)CO 2 + [C] → 2CO --------- (3)

H2O + [C] →CO + H2 --------- (4)H 2 O + [C] → CO + H 2 --------- (4)

O2 + 2[C] →2CO --------- (5)O 2 + 2 [C] → 2CO --------- (5)

상기 발생기(원자상)의 탄소(C)는 통상 탄화도가 높은 탄화수소가 고온으로 분해할 경우에는 반응식 3과 같이 바로 그을음(soot)이 발생하지만, 비교적 탄화도가 낮고, 특히 산소를 함유하는 유기액체 화합물은 액체가 많이 존재하여 열분해시 그을음(soot)을 발생하지 않고 반응식 4에 표시한 것처럼 발생기의 탄소(C)를 생성하는 것이 확인되었다.Carbon (C) of the generator (atomic phase) is usually soot when the hydrocarbon having a high degree of carbonization decomposes at a high temperature, but soot (soot) is generated as in Scheme 3, but an organic liquid compound having a relatively low degree of carbonization, especially containing oxygen It was confirmed that a large amount of liquid was present to generate carbon (C) of the generator as shown in Scheme 4 without generating soot upon pyrolysis.

[반응식 3] : 탄화수소의 열분해 예Scheme 3: Example of pyrolysis of hydrocarbon

C3H8 →3[C] + 4H2 ---- (6)C 3 H 8 → 3 [C] + 4H 2 ---- (6)

C4H10 →4[C] + 5H2 ---- (7)C 4 H 10 → 4 [C] + 5H 2 ---- (7)

[반응식 4] : 유기액체 화합물의 열분해 예Scheme 4: Example of pyrolysis of organic liquid compound

(CH3)2CHOH →2[C] + CO + 4H2 ---- (8)(CH 3 ) 2 CHOH → 2 [C] + CO + 4H 2 ---- (8)

C2H5OH →[C] + CO + 3H2 --- (9)C 2 H 5 OH → [C] + CO + 3H 2 --- (9)

CH3OH →CO + 2H2 ----- (10)CH 3 OH → CO + 2H 2 ----- (10)

상기 반응식 3은 통상 자주 사용되고 있는 탄화수소의 최종적 열분해 상태를 나타낸 것이며, 탄소(C)와 수소(H2)로 분해해서 다량의 그을음(soot)을 발생하는 것을 알 수 있다.Reaction Scheme 3 shows a final pyrolysis state of a hydrocarbon which is commonly used, and it can be seen that a large amount of soot is generated by decomposition with carbon (C) and hydrogen (H 2 ).

이와 반대로, 상기 반응식 4는 산소를 결합한 유기액체 화합물의 열분해 예를 나타낸 것으로, 메탄올(CH30H)을 제외하고 에탄올(C2H50H), 이소프로판올[(CH3)2CHOH]은 열분해에 의해서 발생기의 탄소(C), 일산화탄소(CO) 및 수소(H2)를 생성하게 되며, 상기 발생기의 탄소(C)는 극히 유효하게 작용한다.In contrast, Scheme 4 shows an example of thermal decomposition of oxygen-bonded organic liquid compounds, except for methanol (CH 3 0H), ethanol (C 2 H 5 0H) and isopropanol [(CH 3 ) 2 CHOH] are thermally decomposed. It will produce carbon (C), carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) of the generator, the carbon (C) of the generator is extremely effective.

로(爐) 내에 산화성가스(O2, H2O, CO2)가 존재하는 경우는 반응식 2에 나타낸 것처럼 발생기의 탄소(C)가 작용해서 환원성 가스를 생성한다.When oxidizing gases (O 2 , H 2 O, CO 2 ) are present in the furnace, carbon (C) in the generator acts to generate a reducing gas as shown in Scheme 2.

또한, 유기액체 화합물을 로(爐) 내에 공급 할 때는 미량의 유기액체 화합물이 첨가되므로 상온, 상압의 조건에서 증기압으로 가득차지 않기 때문에, 이를 해결하기 위해 질소가스와 혼합하게 되면, 모두 기화되어 증기상태로 로(爐) 내에 공급시킬 수 있으므로, 처리품이나 바스켓(basket), 트레이(tray) 등에 접촉하여 분해되면서 발생한 발생기의 탄소(C)는 바로 산화성가스(O2, H2O, CO2)와 반응하여 효과적으로 제거할 수 있게된다.In addition, when supplying the organic liquid compound into the furnace, a small amount of the organic liquid compound is added, so that it is not filled with the vapor pressure under the conditions of normal temperature and normal pressure. Since it can be supplied into a furnace in a state, carbon generated in the generator generated by contact with a processed product, a basket, a tray, and the like is decomposed immediately by an oxidizing gas (O 2 , H 2 O, CO 2). Can be effectively removed.

상술한 것처럼 1000℃ 이상의 고온이 되면 처리품이나, 바스켓(basket), 트레이(tray) 등에 부착한 산화물이나 로(爐) 내에 존재하는 산화물은 온도가 상승함에 따라서 산화물의 해리압이 상승하기 때문에 해리되어 산소를 방출하게 된다.As described above, when the temperature is 1000 ° C. or higher, the oxides attached to the processed product, the basket, the tray, and the like or the oxides present in the furnace are dissociated because the dissociation pressure of the oxide increases as the temperature increases. To release oxygen.

해리압이 높은 순으로 철(Fe),크롬(Cr),망간(Mn) 등의 산화물은 환원제가 존재하지 않아도 산소를 방출해서 해리한다.In order of high dissociation pressure, oxides such as iron (Fe), chromium (Cr), and manganese (Mn) release and release oxygen even without a reducing agent.

그리고, 약 1200℃에서는 철강재료에 함유된 모든 원소의 산화물은 분해되어 산소 가스를 방출한다.At about 1200 ° C, the oxides of all the elements contained in the steel are decomposed to release oxygen gas.

예를 들면, Ar, N2, He등 100% 불활성가스 중에 산화피막이 부착한 Test piece를 장입하고, 1200℃로 가열하면 산화피막 중의 산소(O2)는 해리해서 제거되고 금속광택이 있는 철(Fe)피막이 얻어 진다.For example, a test piece having an oxide film attached to 100% inert gas such as Ar, N 2 , He, etc. is charged, and when heated to 1200 ° C., oxygen (O 2 ) in the oxide film is dissociated and removed to remove iron with metallic luster Fe) film is obtained.

따라서, 탄소의 확산이 쉬운 철강은 표층의 피막부에 내부로부터 탄소가 방출하기 때문에 탈탄층이 제거되지만, 고속도공구강 처럼 탄화물을 형성하고 확산이 곤란한 철강은 탈탄층으로서 잔류하게 된다.Therefore, in the steel where carbon is easily diffused, the decarburized layer is removed because carbon is released from the inside of the coating portion of the surface layer. However, carbides that form carbide and are difficult to diffuse, such as high-speed coating, remain as decarburized layers.

상기 유기액체 화합물의 탄화도나 열분해의 난이성을 판단할 표준으로서 탄소원자수와 산소원자수의 비(C/O)로 평가할 수 있는데, 표 1에 대표적인 유기액체 화합물의 원자수의 비(C/O)를 나타냈다.As a standard for determining the degree of carbonization or pyrolysis of the organic liquid compound, it can be evaluated by the ratio (C / O) of the number of carbon atoms and the number of oxygen atoms, and the ratio of the number of atoms of the representative organic liquid compounds (C / O) in Table 1 Indicated.

[표 1]TABLE 1

유기액체 화합물Organic liquid compound 탄소원자수와 산소원자수의 비(C/O)Ratio of carbon atoms to oxygen atoms (C / O) 이소프로판올[(CH3)2CHOH]Isopropanol [(CH 3 ) 2 CHOH] 3.03.0 에탄올[C2H5OH]Ethanol [C 2 H 5 OH] 2.02.0 메탄올[CH3OH]Methanol [CH 3 OH] 1.01.0

상기 유기액체 화합물의 다양한 시험결과를 종합하면, 소입 가열용의 분위기가스로서 C/O=1.5~2.5 정도가 가장 좋다고 평가 할 수 있었다.Comprehensive test results of the organic liquid compound, it was evaluated that C / O = 1.5 ~ 2.5 as the best atmosphere gas for quenching heating.

그리고, 상기 3종류의 유기액체 화합물은 분위기를 형성하기에 가장 유효하지만, 목적에 따라서 상기 유기액체 화합물을 적당히 배합해서 C/0을 조정한 혼합액도 극히 유효할 수 있을 것이다.The three types of organic liquid compounds are most effective for forming an atmosphere, but a mixed liquid in which C / 0 is adjusted by suitably blending the organic liquid compounds according to the purpose may be extremely effective.

상기 C/O를 조정한 혼합액에 대해서 질소가스와 유기액체 화합물과의 관계는I도 1a와 도 1b에 도시하였는데, 도 1a는 C/O=2.0인 (CH3)2CHOH+CH3OH인 유기액체 화합물의 일예와, 도 1b는 C/O=1.5인 (CH3)2CHOH+3CH3OH인 유기액체 화합물의 일예에 대해 각각 나타낸 것으로, 베이스(BASE)로 되는 질소가스 유량은 통상 1시간당 로(爐) 내 체적의 3~5배가 적당하다는 것이 시험결과에 의해 판명되었다.The relationship between the nitrogen gas and the organic liquid compound for the mixed liquid with C / O adjustment is shown in FIGS. 1A and 1B, where FIG. 1A is (CH 3 ) 2 CHOH + CH 3 OH with C / O = 2.0. An example of an organic liquid compound and FIG. 1B are respectively shown for an example of an organic liquid compound having (CH 3 ) 2 CHOH + 3CH 3 OH, wherein C / O = 1.5, and the flow rate of nitrogen gas serving as a base is usually per hour. Test results proved that three to five times the volume in the furnace was adequate.

그리고, 대기의 침입을 방지하기 위해서는 로(爐) 내 압력을 수주(水柱) 20~30m/m로 하는 것이 최적인 것을 고려하면, 로체(爐休)의 구조나 가스 seal의 정도에 따라서 적절히 조절할 수 있을 것이다.In order to prevent the invasion of the atmosphere, it is optimal to adjust the pressure in the furnace to 20 to 30 m / m in order to appropriately adjust it according to the structure of the furnace and the degree of gas seal. Could be.

또한, 열처리품의 표면 상태나 바스켓(basket), 트레이(tray) 상태 등의 조건에 의해서 가장 좋은 C/O를 정하여 유기액체 화합물을 선정할 필요가 있다.In addition, it is necessary to select the organic liquid compound by determining the best C / O according to the conditions of the surface of the heat-treated product, a basket, a tray, and the like.

상기 유기액체 화합물이 열분해되어 가스를 생성한 경우의 Vol%는 3~5%의 타점(打點)범위가 최적이다.When the organic liquid compound is thermally decomposed to generate gas, Vol% has an optimum RBI of 3 to 5%.

여기서, 활성가스량이 2%Vol 이하의 경우는 탈탄이 발생할 경우가 예상되며, 활성가스량이 6%Vol가 넘는 경우는 가연성 및 폭발성의 가스로 될 가능성이 있다.Here, decarburization is expected to occur when the amount of active gas is 2% Vol or less, and it is possible to become flammable and explosive gas when the amount of active gas exceeds 6% Vol.

활성가스량이 3~5%Vol의 범위 내에 있어서는 불활성의 불연성 가스이기 때문에 안전성이 높아 특별한 밀폐장치를 필요로 하지 않고, 고온부에서 공기에 접촉해도 연소되거나 폭발하지 않으며, 또한 침탄이나 탈탄이 발생하지 않는 완전한 중성적 분위기 가스로의 성상(性狀)을 나타낸다.As the amount of active gas is in the range of 3 ~ 5% Vol, it is inert incombustible gas, so it has high safety and does not require special sealing device. It is shown to be completely neutral atmosphere gas.

상기 중성 가스분위기에 의한 처리품의 표면은 광휘성(光輝性)이 풍부하고 극히 좋은 품질의 열처리제품이 얻어진다.The surface of the treated product by the neutral gas atmosphere is rich in brightness and a heat treatment product of extremely good quality is obtained.

분위기 가스의 원료인 질소가스와 유기액체 화합물의 유동은 도 3에 도시한 바와 같이, 상온 상압의 조건에서는 유기액체 화합물이 증기압 이하의 미량으로 되기 때문에 베이스(BASE)의 질소가스에 혼합시키면, 즉시 기화해서 증기상태가 되므로 가스혼합기에서 질소가스와 균일하게 혼합한 후, 로(爐) 내부로 공급하게 된다.As shown in FIG. 3, the flow of the nitrogen gas and the organic liquid compound, which are the raw materials of the atmosphere gas, becomes a trace amount below the vapor pressure under normal temperature and normal pressure. Since it vaporizes and becomes a vapor state, it mixes uniformly with nitrogen gas in a gas mixer, and is supplied to a furnace inside.

여기서, 상기 베이스(BASE)인 질소가스는 봄베(Bombe)에 들어 있는 것은 불순물이 많아 부적당하기 때문에 액체질소(LN2)를 기화해서 이용하지 않으면 안된다.In this case, the nitrogen gas, which is the base, is contained in the bombe, and thus, the nitrogen gas must be used by vaporizing liquid nitrogen (LN 2 ).

도 2에는 분위기 가스중에 탄소포텐셜(Carbon Potential)을 검출한 결과를 도시하였는데, 도시한 바와 같이 탄소포텐셜(Carbon Potential)의 검사에는 두께 50㎛×폭 25m/m의 강박(鋼箔)으로 0.05%C와 1.0%C의 것을 동시에 1210℃의 로(爐)내에 장입해서 일정시간(40분)동안 분위기 냉각을 행한 후, 취출하여 화학분석을 통해 C%를 측정한 것이다.Figure 2 shows the results of detecting the carbon potential (Carbon Potential) in the atmosphere gas, as shown in the inspection of the carbon potential (Carbon Potential) is 0.05% at a thickness of 50㎛ × 25m / m of steel foil C and 1.0% C were simultaneously charged into a furnace at 1210 ° C., cooled in an atmosphere for a predetermined time (40 minutes), and then taken out to measure C% through chemical analysis.

상기 검출된 결과는 7회 동안 반복해서 시험한 결과를 나타낸 것이지만, 분석 및 시험의 오차 등을 고려해도 분명한 침탄이나 탈탄의 현상은 나타나지 않고, 극히 중성에 가까운 가스분위기인 것을 나타내고 있다.Although the detected results show the results of repeated tests for 7 times, the apparent carburization and decarburization phenomenon does not appear even when the analysis and test errors are taken into consideration, indicating that the gas atmosphere is very neutral.

또한, 이러한 중성의 가스분위기는 800℃∼1000℃의 구조용 강의 처리온도 범위에서도 도 2와 같은 결과를 나타난 것이 판명되었다.본 발명에 의한 분위기 가스는 구조용 강보다는 1000℃ 이상의 열처리 온도를 유지해야 하는 다이스강, 스테인레스강 및 고속도공구강 등의 고합금강에 뛰어난 효과가 발생되므로, 고합금강의 분위기 가스로 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it was found that the neutral gas atmosphere exhibited the results as shown in FIG. 2 even in the treatment temperature range of the structural steel of 800 ° C. to 1000 ° C. The atmosphere gas according to the present invention should maintain the heat treatment temperature of 1000 ° C. or higher than the structural steel. Since an excellent effect is produced in high alloy steels, such as die steel, stainless steel, and high-speed coated steel, it is preferable to use it as an atmospheric gas of high alloy steel.

상기와 같이 본 발명은 질소가스를 베이스(BASE)로 해서 여기에 산소를 함유한 유기액체 화합물을 극히 미량 첨가하는 것에 의해서 불연성인 것과 동시에 비 폭발성의 침탄이나 탈탄이 발생하지 않는 중성적인 성상을 가진 가스분위기를 형성하는 것에 의해서 극히 광휘성(光輝性)이 높고 소입경화 처리가 가능하다고 하는 신규 기술이다.As described above, the present invention is nonflammable by adding a very small amount of an organic liquid compound containing oxygen to nitrogen as a base, and has a neutral property of non-explosive carburization and decarburization. By forming a gas atmosphere, it is a novel technology that extremely brightness and small particle size treatment are possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 한정되서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by those equivalent to the claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 분위기가스를 이용한 가열 방법은 종래 기술의 분위기 가열 및 진공가열의 경우의 결점을 완전히 해결 한 것으로 안전하고 저 처리비용인 동시에 품질이 우수한 처리품이 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the heating method using the atmosphere gas completely solves the drawbacks of the prior art atmosphere heating and vacuum heating, and the effect of obtaining a safe, low processing cost and high quality processed products can be obtained. There is.

그리고, 질소가스에 산소를 함유한 유기액체 화합물을 극히 미량 첨가하는 것에 의해서 불연성인 것과 동시에 비 폭발성의 침탄이나 탈탄이 발생하지 않는 중성적인 성상을 가진 가스분위기를 형성하여 다이스강, 스테인레스강 및 고속도공구강 등의 고합금강에 극히 광휘성(光輝性)이 높고, 저가의 비용으로 품질이 우수한 열처리제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.By adding a very small amount of an oxygen-containing organic liquid compound to nitrogen gas, a non-flammable gas atmosphere having a neutral property that does not generate non-explosive carburization or decarburization is formed, and thus die steel, stainless steel, and high speed. The high alloy steel, such as tool steel, has a very high brightness (brightness), there is an advantage that can produce a heat-treated product of excellent quality at a low cost.

또한, 분위기 가스는 납땜용 분위기로 사용할 경우 극히 활성적인 접착면을 얻게 되어 납땜재의 흡착성이 양호하기 때문에 플럭스(flux)를 필요로 하지 않아 신뢰성이 높고 고 품질의 로중 납땜이 가능하며, 급냉(急冷)하는 것에 의해 납땜과 동시에 소입(燒入) 경화처리를 행할 수 있다.In addition, the atmosphere gas has a very active adhesive surface when used as a soldering atmosphere, so that the adsorption of the solder material is good, so that no flux is required, so that high reliability and high quality furnace brazing is possible. By hardening, hardening treatment can be performed simultaneously with soldering.

도 1a는 본 발명에 따른 C/O=2.0인 유기액체 화합물과 질소가스의 유량 관계를 도시한 그래프,1A is a graph showing a flow rate relationship between an organic liquid compound having a C / O = 2.0 and nitrogen gas according to the present invention;

도 1b는 본 발명에 따른 C/O=1.5인 유기액체 화합물과 질소가스의 유량 관계를 도시한 그래프,1b is a graph showing a flow rate relationship between an organic liquid compound having a C / O = 1.5 and nitrogen gas according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 로 내에 0.05%C와 1.0%C의 강박(鋼箔)을 장입하여 분위기 냉각을 행한 후 탄소포텐셜(Carbon Potential)을 검출한 결과를 도시한 그래프,Figure 2 is a graph showing the results of detecting the carbon potential (Carbon Potential) after charging the atmosphere of 0.05% C and 1.0% C in the furnace according to the present invention after performing the atmospheric cooling,

도 3은 본 발명에 따른 분위기 소입로에서 분위기 원료 가스인 질소와 유기액체화합물의 유동을 도시한 플로우 시트.Figure 3 is a flow sheet showing the flow of nitrogen and the organic liquid compound of the atmosphere source gas in the atmosphere quenching furnace according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1 : 압력조정기 2 : 유량계1: pressure regulator 2: flow meter

10 : 액체질소(LN2)컨버터 11 : 베이퍼라이저10: liquid nitrogen (LN 2 ) converter 11: vaporizer

12 : 원료가스탱크 13 : 가스혼합기12: raw material gas tank 13: gas mixer

14 : 가열실 15 : 퍼지실 및 냉각실14: heating chamber 15: purge chamber and cooling chamber

Claims (4)

불활성의 질소가스를 베이스로 하고 여기에 산소를 결합한 알콜류, 케톤류, 알데히드류 등의 단독액이나 혼합액의 탄소원자수와 산소원자수의 구성비(C/O)가 1∼3로 된 유기액체 화합물을 열분해하여 생성된 활성가스량과 환원반응에 의해 형성된 활성가스량의 합계가 고온분위기 로내에 존재하는 총 가스량의 2∼6% 범위가 되도록 첨가한 혼합가스를 1000∼1300℃의 로 내에 공급하여 열분해시켜 불활성, 불연성, 비폭발성의 가스분위기와 침탄이나 탈탄이 발생하지 않고 탄소포텐셜(Carbon Potential)의 조절을 필요로 하지 않는 중성의 가스분위기를 형성하여 고합금강의 광휘열처리 분위기로서 사용되는 것을 특징으로 하는 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법.Pyrolysis of an organic liquid compound based on an inert nitrogen gas based on a single liquid such as alcohols, ketones, aldehydes, or the like combined with oxygen, or a composition ratio (C / O) of 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms in a mixed solution The mixed gas added so that the sum of the amount of active gas generated by the reaction and the amount of the active gas formed by the reduction reaction is in the range of 2 to 6% of the total amount of the gas present in the high-temperature atmosphere furnace is supplied in a furnace at 1000 to 1300 ° C. to decompose and inert, Non-flammable, non-explosive gas atmosphere and neutral gas atmosphere that does not generate carburizing or decarburization and does not require control of carbon potential, and is used as a high heat treatment atmosphere of high alloy steel. Bright heat treatment method using inert neutral gas atmosphere. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분위기 가스는 플럭스(flux)를 필요로 하지않고 초경, CERMET, 세라믹 등의 로(爐)중(中) 납땜이 가능함과 아울러, 동시에 급냉(急冷)하는 것에 의해 소입(燒入) 경화처리가 가능한 분위기로 사용되는 것을 특징으로 하는 고온에서 불활성의 중성가스 분위기에 의한 광휘열처리법.The atmosphere gas does not require flux and can be soldered in a furnace such as cemented carbide, CERMET, ceramics, etc., and at the same time, quenching hardening is performed by quenching. A bright heat treatment method using an inert neutral gas atmosphere at a high temperature, characterized by being used as an atmosphere as possible.
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