어닐링 공정에서 질소는 주로 처리되는 금속의 산화 및 탈탄화를 방지하는 불활성 분위기를 조성하는 데 사용됩니다.
반응성이 있는 산소는 재료의 산화를 유발하여 금속의 특성에 바람직하지 않은 변화를 일으킬 수 있기 때문에 이는 매우 중요합니다.
질소는 비반응성 기체이므로 어닐링의 가열 및 냉각 단계에서 효과적으로 보호 환경을 조성합니다.
어닐링 공정에 질소가 사용되는 이유: 5가지 주요 이점
1. 산화 방지
질소는 용광로 환경을 퍼지하여 산소 함량을 1% 미만으로 낮추는 데 사용됩니다.
이는 대기 공기를 배출하는 질소 플러싱을 통해 이루어집니다.
저산소 환경은 금속 표면의 산화를 방지하여 품질과 기계적 특성을 저하시킬 수 있는 금속 표면의 산화를 방지하는 데 필수적입니다.
2. 불활성 분위기
100% 질소 가스 분위기는 거의 사용되지 않지만, 질소는 일반적으로 탄화수소(프로판, 프로필렌, 메탄 등), 메탄올 또는 수소와 혼합하여 보다 제어되고 효과적인 어닐링 환경을 조성합니다.
이러한 혼합 분위기는 나사, 스프링, 산업용 바늘, 베어링, 체인 플레이트, 톱날, 구리, 알루미늄, 황동과 같은 비철금속을 포함한 다양한 공구와 부품을 어닐링하는 데 사용됩니다.
3. 탈탄 제어
질소는 철강 소재의 탈탄 공정에서 중요한 역할을 합니다.
탈탄은 강철 표면에서 탄소가 손실되어 강철을 약화시킬 수 있습니다.
질소는 탄소와 산소 사이의 반응을 촉진하지 않는 중성 분위기를 유지하여 강철의 탄소 함량을 보존함으로써 이 공정을 제어하는 데 도움을 줍니다.
4. 야금 결과
어닐링에 질소를 사용하는 것은 보다 제어 가능한 야금 결과를 향한 열처리 기술의 광범위한 추세의 일부입니다.
질소는 아르곤 및 이산화탄소와 같은 다른 가스와 함께 경도, 연성 및 기계 가공성과 같은 금속의 특성을 미세 조정하는 데 사용됩니다.
이러한 정밀도는 금속 부품이 특정 표준을 충족하고 의도한 용도에서 최적의 성능을 발휘하도록 보장하는 데 매우 중요합니다.
5. 화학적 안정성
질소는 분자 질소로서 화학적으로 안정적이며 페라이트와 반응하지 않으므로 저탄소강 어닐링에 이상적입니다.
그러나 표면 산화 및 탈탄으로 이어질 수 있는 수분의 존재를 피하기 위해 질소 등급을 신중하게 선택해야 합니다.
일부 고급 응용 분야에서는 원자 질소를 잠시 사용하여 철과 반응하여 질화물을 형성하여 표면 경도를 향상시키지만 잠재적으로 취성을 유발할 수 있습니다.
요약하면, 질소는 어닐링에 사용되어 산화 및 탈탄과 같은 원치 않는 화학 반응을 방지하는 제어된 불활성 분위기를 제공함으로써 금속 부품의 기계적 특성을 보존하고 향상시킵니다.
따라서 질소는 어닐링 공정의 정밀도와 효율성에 있어 매우 중요한 요소입니다.
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