열처리 공정은 대기를 제어하고 원치 않는 반응 없이 원하는 야금 특성을 달성하기 위해 다양한 가스를 사용합니다.
알아야 할 5가지 필수 가스
1. 불활성 가스
아르곤, 헬륨 및 질소와 같은 불활성 가스는 열처리, 특히 구리, 황동 및 알루미늄과 같은 비철금속에 널리 사용됩니다.
이러한 가스는 비반응성 환경을 조성하여 산화 및 기타 원치 않는 화학 반응을 방지합니다.
아르곤과 헬륨은 고온에서 일부 강철과 반응할 수 있는 질소보다 더 불활성인 것으로 간주됩니다.
이러한 가스는 보호 특성을 최적화하기 위해 Ar/He, Ar/He/N2, N2/He와 같은 조합으로 자주 사용됩니다.
2. 환원제
수소는 열처리 공정에서 환원제로 사용되며, 특히 철과 구리 산화물을 정제하는 데 사용됩니다.
수소는 금속 표면에서 산소를 제거하여 산화를 방지하는 데 도움이 됩니다.
수소는 불활성이 아니며 가연성이 있고 일부 금속에서 수소 취성을 일으킬 가능성이 있으므로 주의해서 취급해야 합니다.
3. 탄화수소
메탄(CH4), 프로판(C3H8), 에탄(C2H6), 아세틸렌(C2H2) 등의 탄화수소 가스는 퍼니스 내에서 탄소가 풍부한 대기를 생성하는 데 사용됩니다.
이러한 가스는 고온에서 분해되어 금속 표면과 상호 작용하여 탄소 함량과 특성에 영향을 줄 수 있는 초기 탄소를 방출합니다.
그을음 및 기타 바람직하지 않은 영향을 피하려면 탄화수소 가스를 선택하는 것이 중요합니다.
4. 암모니아
암모니아는 질소 및 수소 함량으로 활용됩니다.
질화 공정에서 질소 공급원으로 사용하거나 환원 대기에서 수소 공급원으로 사용할 수 있습니다.
암모니아를 사용하면 특정 열처리 공정에 중요한 용광로 대기의 질소 및 수소 함량을 정밀하게 제어할 수 있습니다.
5. 흡열 대기
산업 현장에서 보호 대기는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 및 미량의 수증기가 혼합된 혼합물로 구성되는 경우가 많습니다.
이러한 가스는 흡열 발전기를 사용하거나 질소와 메탄올 혼합물을 퍼니스에 직접 주입하여 생산됩니다.
이러한 대기의 안정성, 특히 CO 함량은 오스테나이트화 중 정확한 탄소 제어를 위해 매우 중요합니다.
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