焼鈍は金属処理において重要なプロセスであり、炉内の雰囲気を正確に制御する必要がある。
アニーリングに使用されるガスには、主に窒素、水素、アルゴンがあり、しばしば炭化水素や他のガスと組み合わせて、異なるタイプの金属処理に適した特定の雰囲気を作り出します。
焼鈍に使用されるガスとは？5つの重要なガスの説明
1.窒素および窒素-炭化水素混合ガス
窒素はアニール処理によく使用される。
しかし、空気（酸素）を効果的に排除できないため、純粋な窒素（100％）が使用されることはほとんどない。
より適切な雰囲気を作り出すために、窒素は一般的に、メタン、プロパン、プロピレンなどの炭化水素ガスと少量の割合でブレンドされたり、メタノールと組み合わされたりする。
これらのブレンドは慎重に管理され、酸化やその他の不要な反応を起こさずに望ましい冶金効果が得られるよう、特定のレシピに従うことが多い。
2.水素
水素は、焼鈍、特に光輝焼鈍、ステンレス鋼、合金鋼、非鉄材料の処理に使用されるもう一つの重要なガスである。
通常、純度98～99.9%の乾燥状態で使用される。
窒素やアルゴンと組み合わせることで、水素は酸化を防ぎ、金属の表面を清浄で光沢のある仕上がりにする雰囲気作りに役立ちます。
これは、ステンレス鋼のような高い表面品質が要求される素材には特に重要である。
3.アルゴン
アルゴンは、アニール処理において水素と併用、または単独のガスとして使用されます。
不活性ガスで、炉内の安定した非反応性雰囲気の維持に役立ちます。
水素と共に使用される場合、アルゴンは光輝焼鈍や様々な鋼や非鉄材料の処理を助けます。
その主な役割は、金属の表面や特性を劣化させる可能性のある酸化やその他の化学反応を防ぐことである。
4.精製発熱ガス
中・高炭素鋼の短サイクル焼鈍には、CO2濃度の低い精製リッチ発熱ガスが使用される。
このガスは一酸化炭素(CO)含有量が高く、炭素ポテンシャルが高いため、焼鈍プロセスによっては有益である。
しかし、長サイクル焼鈍では、高いCO含有 量は、すす堆積やその他の表面効果につながる可能 性があるため、精製されたリーン発熱ガスの使用が必 要となる。
5.パージ
焼鈍プロセス開始前に、炉雰囲気から残留酸素やその他の反応性ガスを除去するためにパージが行われる。
この目的には窒素またはリーン発熱性ガスが一般的に使用され、酸素濃度が1%未満になるとプロセスが完了したとみなされる。
このステップは酸化を防ぎ、アニール雰囲気の安定性を確保するために極めて重要です。
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