| 초록 |
본 연구에서는 CGL공정의 열처리 공정을 구성하는 N.O.F공정과 R.T.F공정에서의 Fe의산화피막 생성 거동 및 수소에 의한 환원거동에 미치는 합금성분(Si, Mn, Al)의 영향을 열역학적/속도론적으로 규명하고자 한다. N.O.F 공정의 가스배합비 및 온도와 같은 연소조건에 따라 발생되는 산소분압과 합금성분의 산화조건을 고려하여 산화에 미치는 영향을 조사한 결과, 연소가스로부터 생성되는 H2O 분압이 높을수록 평형산소분압이 증가함에도 산화속도상수는 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 Fe 표면에서의 CO2와 H2O의 해리속도의 차이에 기인하는 것으로 N.O.F. 공정에서 (C+H)/O의 비가 높은 가스를 사용할수록 유리할 것으로 판단된다. 그러나 표면에 존재하는 합금성분은 Fe보다 우선산화하는 것으로 알려있고, 실험결과 Fe모재와 산화철 사이에 산화물들이 존재하고 있는 것으로 확인하였다. R.T.F 환원공정에서 산화피막의 환원을 위해 사용하는 H2-N2의 혼합가스 중 H2의 분압 변화의 영향은 미미한 것으로 확인하였다. 따라서 낮은 수소 농도에서도 충분한 환원속도를 달성할 수 있으나, 질소 농도의 증가로 인한 환원 Fe 중 질소의 용해도가 증가함을 확인하였다. 또한 앞서 산화된 합금성분은 환원조건 하에서도 환원되지 않고 모재와 환원철간의 불연속성을 유발하고 있음을 확인하였다. 이러한 환원철 중의 질소농도의 증가 및 합금성분의 산화물은 모재와의 결정구조 차이를 나타냄으로써 후공정인 아연도금에서의 영향을 검토할 필요가 있다고 판단된다. |
