窒素アニールでは、アニール炉内の主要雰囲気として窒素を使用し、酸化を防止し、加熱および冷却プロセス中の化学反応を制御します。窒素はその不活性な性質から酸素よりも好まれ、材料の酸化リスクを低減します。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ありません。その代わりに、窒素に炭化水素やメタノールを混合して、さまざまなアニールプロセスに適した制御された雰囲気を作り出すことがよくあります。
詳しい説明
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アニールにおける窒素雰囲気の目的：
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アニールで窒素を使用するのは、酸化やその他の不要な化学反応を最小限に抑える不活性雰囲気を作り出すためである。酸素は反応性が高いため、酸化による材料の劣化につながります。窒素は反応性が低いため、アニール処理中に材料を保護する安定した環境を提供します。窒素パージとフラッシング
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実際のアニール工程の前に、窒素フラッシングを行い、大気中の空気を除去し、酸素含有量を1%未満にします。この工程は、炉の雰囲気を可能な限り不活性にし、加熱段階での酸化を防ぐために非常に重要です。
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窒素雰囲気の組成：
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純窒素雰囲気は酸素を効果的に排除できないため、アニールでは一般的に使用されない。その代わり、窒素に少量の炭化水素ガス（メタン、プロパン、プロピレンなど）を混合したり、メタノールと混合したりすることが多い。これらの混合ガスは、特定の要件に応じて調整できるため（表1に示す）、アニールにより制御された適切な雰囲気を作り出すのに役立つ。窒素の反応性：
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窒素は一般に中性とみなされるが、特定の条件下で鉄や合金と反応し、窒化物を形成して表面硬度を高め、脆性を引き起こす可能性がある。この反応は通常、原子状窒素を使用した場合に発生する。原子状窒素とは、反応性の原子状窒素を供給するために分解された窒素ガスのことである。低炭素鋼の焼鈍を成功させるには、表面の酸化と脱炭を防ぐために、清浄で乾燥した窒素が不可欠である。
窒素雰囲気の用途
