질소 어닐링은 가열 및 냉각 과정에서 산화를 방지하고 화학 반응을 제어하기 위해 어닐링로 내에서 질소를 주 분위기로 사용합니다. 질소는 불활성 특성으로 인해 산소보다 선호되며, 이는 재료 산화 위험을 줄여줍니다. 그러나 순수 질소(100%)는 공기(산소)를 효과적으로 배제하지 못하기 때문에 거의 사용되지 않으며, 대신 다양한 어닐링 공정에 적합한 제어된 분위기를 만들기 위해 탄화수소 또는 메탄올과 질소를 혼합하는 경우가 많습니다.
자세한 설명:
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어닐링에서 질소 분위기의 목적:
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질소는 어닐링에서 산화 및 기타 원치 않는 화학 반응을 최소화하는 불활성 분위기를 조성하는 데 사용됩니다. 산소는 반응성이 강하기 때문에 산화를 통해 재료의 품질 저하를 초래할 수 있습니다. 반응성이 낮은 질소는 어닐링 공정 중에 소재를 보호하는 안정적인 환경을 제공합니다.질소 퍼징 및 플러싱:
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실제 어닐링 공정 전에 질소 플러싱을 통해 대기 중의 공기를 제거하여 산소 함량을 1% 미만으로 낮춥니다. 이 단계는 퍼니스 대기를 최대한 불활성 상태로 유지하여 가열 단계에서 산화를 방지하는 데 매우 중요합니다.
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질소 대기의 구성:
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순수 질소 분위기는 산소를 효과적으로 배제하지 못하기 때문에 어닐링에 일반적으로 사용되지 않습니다. 대신 질소는 소량의 탄화수소 가스(예: 메탄, 프로판 또는 프로필렌)와 혼합되거나 메탄올과 결합되는 경우가 많습니다. 이러한 혼합은 특정 요구 사항에 따라 조정할 수 있으므로 어닐링에 보다 제어되고 적합한 분위기를 조성하는 데 도움이 됩니다(표 1 참조).질소의 반응성:
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질소는 일반적으로 중성으로 간주되지만 특정 조건에서 철 및 합금과 반응하여 표면 경도를 증가시키고 잠재적으로 취성을 유발하는 질화물을 형성할 수 있습니다. 이 반응은 일반적으로 반응성 원자 질소를 제공하기 위해 균열을 일으킨 질소 가스의 한 형태인 원자 질소를 사용할 때 발생합니다. 저탄소 강재의 성공적인 어닐링을 위해서는 표면 산화와 탈탄화를 방지하기 위해 깨끗하고 건조한 질소가 필수적입니다.
질소 대기의 응용 분야:
