열처리용 보호 분위기는 고온 공정 중 금속 부품 표면의 원치 않는 화학 반응과 스케일링을 방지하는 데 매우 중요합니다. 이러한 대기는 일반적으로 일산화탄소(CO), 수소(H2), 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 및 미량의 수증기와 같은 가스의 혼합물로 구성됩니다. 이러한 대기의 선택과 구성은 특정 열처리 공정과 처리된 재료의 원하는 특성에 따라 달라집니다.
일산화탄소(CO) 안정성: 이러한 대기의 중요한 측면 중 하나는 CO 함량의 안정성이며, 보통 약 20%로 유지되는 경우가 많습니다. 이 수준은 오스테나이징과 같은 열처리 공정에서 정확한 탄소 제어를 위해 필수적입니다. 안정적인 CO 레벨은 용광로에서 원하는 탄소 전위를 유지하는 데 도움이 되며, 이는 금속 부품에서 균일하고 예측 가능한 야금 변형을 달성하는 데 매우 중요합니다.
보호 대기의 종류: 산업 규모에서 보호 분위기는 천연 가스 또는 프로판을 탄소원으로 사용하는 흡열 발전기를 사용하거나 질소 및 메탄올 혼합물을 용광로에 직접 주입하여 생성됩니다. 이러한 방법은 금속 표면의 산화 및 탈탄화를 방지하는 제어된 환경을 보장합니다.
열처리 공정에서의 적용: 다양한 열처리 공정은 목표를 달성하기 위해 특정 분위기가 필요합니다. 예를 들어 정규화, 경화 및 어닐링과 같은 공정에는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 분위기 또는 수소 및 CO가 풍부한 환원 분위기 중 하나가 필요할 수 있습니다. 이러한 분위기는 대기 중 산소 및 기타 오염 물질로부터 금속을 보호하여 열처리로 원하는 미세 구조와 기계적 특성을 얻을 수 있도록 합니다.
용광로 설계 및 분위기 제어: 퍼니스의 설계는 보호 분위기를 유지하는 데도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 밀폐형 박스 퍼니스와 합금 레토르트는 대기를 차단하고 누출이나 오염을 방지하기 위해 사용됩니다. 용접 이음새와 개스킷 도어 사용과 같은 밀봉 방법은 보호 대기의 무결성을 유지하는 데 매우 중요합니다.
요약하면, 열처리에서 보호 분위기는 고온 공정 중 금속 부품 주변의 화학적 환경을 제어하는 데 필수적입니다. 세심하게 균형 잡힌 가스 혼합물로 구성된 이러한 보호 분위기는 원치 않는 반응을 방지하고 열처리 공정이 재료 특성 및 표면 무결성 측면에서 의도한 결과를 달성하도록 보장합니다.
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