가스로 공정 분위기: 응력 제거, 노멀라이징, 어닐링 및 광택 경화
가스 연소로는 금속 가공 산업에서 대규모 열처리 공정의 대부분을 담당합니다. 용접 구조물의 응력 제거, 단조품의 노멀라이징, 주조품의 어닐링, 소형 부품의 광택 경화 등이 일반적인 적용 분야이며, 각 공정에 따라 용광로 설계와 분위기 제어가 다릅니다. 주요 공정 적용 분야, 일반적인 용광로 설계 및 분위기 요구 사항에 대해 살펴보겠습니다.
스트레스 해소
응력 제거는 가스로를 사용하는 가장 일반적인 공정입니다. 이 공정은 용접 또는 가공된 부품을 550~700도(강종에 따라 다름)까지 가열하고, 부품 두께에 비례하는 시간 동안 유지한 후 천천히 냉각시킵니다. 이 공정의 목적은 미세 구조를 크게 변화시키지 않고 용접, 가공 또는 냉간 가공으로 인한 잔류 응력을 제거하는 것입니다.
일반적인 용광로는 보기형 노 또는 탑햇형 노이며, 가스 연소식 복사관 또는 직접 연소식 버너를 사용합니다. 용광로 내부 분위기는 일반적으로 공기(탄소강의 경우) 또는 약산화 분위기입니다. 용광로 가동 시간은 부품 크기와 단면 두께에 따라 회당 12~24시간입니다.
온도 균일성 요구 사항은 작업 영역 전체에 걸쳐 ±10도C이며, 3~5개 구역 제어 시스템을 사용합니다. 가열 속도는 두꺼운 부분의 열 응력 균열을 방지하기 위해 시간당 100~150도C로 제어됩니다.
몬테 인텔리전스는 압력 용기, 풍력 터빈, 조선 및 중장비 산업 전반에 걸쳐 응력 완화 용도로 사용되는 보기형 노와 탑햇형 용광로를 공급합니다. 가장 큰 설비는 폭 6m, 높이 8m, 길이 30m의 챔버에서 200톤의 하중을 처리할 수 있습니다.
정규화
노멀라이징 공정은 단조 또는 압연된 부품을 850~950도까지 가열하고, 부품 두께에 비례하는 시간 동안 유지한 후, 정지된 공기 중에서 냉각하는 공정입니다. 이 공정의 목적은 결정립 구조를 미세화하고, 균질성을 향상시키며, 일관된 기계적 특성을 얻는 것입니다.
표준 용광로는 가스 버너와 열회수 장치를 갖춘 보기형 노상 용광로입니다. 용광로 내부 분위기는 일반적으로 공기 또는 약산화성 분위기입니다. 용광로 가동 시간은 부품 크기와 단면 두께에 따라 회당 18~36시간입니다.
냉각 속도는 매우 중요합니다. 부품은 일반적으로 일정 시간 동안 가열된 후 대차 위에 올려진 상태에서 정지된 공기 중에서 냉각되며, 대차는 용광로에서 꺼내져 냉각 구역으로 옮겨집니다. 냉각 속도는 단면 두께에 따라 시간당 50~100도입니다.
몬테 인텔리전스는 단조 및 주조 산업의 노멀라이징 공정에 사용되는 보기형 노를 공급합니다. 이 노는 10톤에서 200톤의 적재 용량을 처리하도록 설계되었으며, 3~5개의 구역으로 제어되고 ±5~10도C의 균일한 온도 유지가 가능합니다.
가열 냉각
어닐링은 부품을 700~900도까지 가열하고 장시간 유지한 후 용광로에서 천천히 냉각시키는 연화 열처리입니다. 목적은 재료를 연화시키고 연성을 향상시키며 내부 응력을 완화하는 것입니다. 어닐링은 주조품, 냉간압연강, 구리 합금 등에 일반적으로 적용됩니다.
일반적인 용광로는 가스 버너를 사용하는 보기형 노, 탑햇형 노 또는 카바텀형 용광로입니다. 탄소강의 경우 일반적으로 공기를 사용하고, 스테인리스강 및 공구강의 경우 보호 분위기(질소 또는 아르곤)를 사용합니다. 용광로 가동 시간은 부품 크기와 냉각 속도에 따라 배치당 24~48시간입니다.
밝은 경화
광택경화는 깨끗하고 산화물이 없는 표면을 만드는 경화 공정입니다. 이 공정은 강철 부품을 오스테나이트화 온도(강종에 따라 840~880°C)까지 가열하고, 단면적에 비례하는 시간 동안 유지한 다음, 오일이나 폴리머에 담금질하는 방식으로 진행됩니다. 분위기는 매우 중요하며, 산화 및 탈탄을 방지하는 제어된 보호 분위기여야 합니다.
일반적인 용광로는 가스 연소식 복사관을 사용하는 연속식 메쉬 벨트 용광로 또는 진동 노입니다. 분위기는 일반적으로 탄소 포텐셜이 제어된 흡열 가스이거나 소량 생산 시에는 질소-메탄올 분위기입니다. 일반적인 메쉬 벨트 용광로에서 분위기 소모량은 시간당 5~15 세제곱미터입니다.
담금질 장치는 용광로에 통합되어 있습니다. 부품은 가열실을 나와 몇 초 만에 담금질실로 들어갑니다. 담금질액으로는 고경화성 강재의 경우 오일을, 저경화성 강재의 경우 폴리머를 사용합니다. 담금질 온도와 교반은 균열 없이 필요한 경도를 얻을 수 있도록 제어됩니다.
몬테 인텔리전스는 패스너, 소형 기어 및 스프링의 광택 경화를 위한 메쉬 벨트로를 공급합니다. 이로는 흡열 가스 분위기에서 복사 튜브 가열 방식을 사용하며, 담금질 및 세척 공정을 하나의 연속 라인에 통합합니다.
브레이징
브레이징은 섭씨 450도 이상에서 녹지만 모재의 녹는점보다 낮은 온도에서 녹는 용가재를 사용하여 두 금속 부품을 접합하는 기술입니다. 구리, 황동, 강철 조립체의 브레이징에는 일반적으로 가스 연소로가 사용됩니다.
일반적인 용광로는 부품 형상에 따라 메쉬 벨트형, 피트형 또는 벨형 용광로를 사용합니다. 구리 브레이징의 경우 분위기는 일반적으로 질소-수소 혼합 가스를, 알루미늄 브레이징의 경우 불소를 첨가한 질소 가스를, 은 브레이징의 경우 (플럭스 코팅 후) 공기를 사용합니다. 작업 시간은 부품 크기와 브레이징 합금에 따라 회당 30분에서 90분까지 소요됩니다.
몬테 인텔리전스는 자동차 열교환기, HVAC 부품 및 공구 접합부에 사용되는 브레이징로를 공급합니다. 이 브레이징로는 정밀한 분위기 제어와 온도 균일성을 통해 일관된 브레이징 품질을 제공합니다.
담금질 및 숙성
템퍼링 및 시효 처리는 강종과 원하는 경도에 따라 150~650도 사이의 저온에서 진행되는 공정입니다. 이 공정은 일반적으로 가스 연소식 배치로(박스형 또는 보기형 노) 또는 연속식 메쉬 벨트로에서 수행됩니다.
탄소강의 경우 일반적으로 공기 분위기에서 소성하며, 합금강 및 스테인리스강의 경우 보호 분위기(질소)에서 소성합니다. 배치형 소성로의 경우 한 번에 4~12시간이 소요되고, 연속형 소성로의 경우 30~60분이 소요됩니다.
용광로 유형 및 분위기 선택
가스로를 선택하는 구매자는 부품 형상, 공정 레시피, 목표 생산량, 표면 마감 요구 사항 등을 고려해야 합니다. 로의 종류(보기형 노, 메쉬 벨트형, 피트형, 벨형, 워킹 빔형 등)와 분위기 시스템(공기, 흡열, 질소, 아르곤)은 적용 분야에 맞춰 선택됩니다.
몬테 인텔리전스 엔지니어링팀은 적용 요구사항을 검토하여 적절한 유형, 용량, 버너 설계 및 분위기 시스템을 갖춘 용광로 구성을 추천해 드립니다. 최종 결과물은 성능 보증이 포함된 용광로 사양서입니다.
몬테 인텔리전스에 문의하여 가스 난방 시스템 적용 분야에 대해 알아보세요.
특정 공정에 가스 연소로를 도입하려는 구매자를 위해 MONTE INTELLIGENCE 엔지니어링팀은 공정, 처리량 및 표면 마감 요구 사항에 맞는 최적의 구성을 추천해 드립니다. 자세한 내용은 웹사이트를 방문하십시오.www.cnlymonte.com/products-gas-furnace.html 제품 사양은 문의해 주십시오. 프로젝트 관련 문의는 helenxu@cnlymonte.com으로 이메일을 보내주시고, 제목에 "가스 퍼니스 적용"이라고 기재해 주십시오. 이메일에는 공정 레시피, 부품 형상, 목표 생산량에 대한 자세한 정보를 포함해 주시기 바랍니다.
