표면경화열처리

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본문내용

표면의 화학 조성이 바뀐다.
·오스테나이트 영역보다 낮은 온도로 가열
·급냉하여 마르텐사이트 얻는데 질화의 뒤틀림은 최소화, 치수제어를 잘 할 수 있다.
·질화에 쓰이는 강- 중탄소강 (Cr, Al, 바나디움, Mo)
·질화하기 전 - 오스테나이트화된 후 급냉되고 뜨임된다.
·질화 하기 전의 뜨임- 540∼750℃ 질화 온도보다 높은 영역→ 질화하는 도안에도 안정 한 내부조직을 만든다.
· 가스 질화
{NH}_{3 } LRARROW N +3H
N는 강의 표면에 흡수
·질화의 공정 ① 1단계 : 500∼525℃에서 15∼30% 암모니아 분해
취성의 질화철인 '백층(White layer)'생성
② 2단계 : 백층의 두께로 최소화하기 위한 공정
- 분해도는 65∼85%
- 강의 표면에 N공급하는 분위기 중
{NH}_{3 }
를 줄인다.
→ 질화철의 급격한 성장을 줄인다.(내부에서 N공급됨에 따라 녹 는다)
- 질화시각 10∼130시간
- 질화층 0.5mm이하 비교적 얇다.
*치화형 - 침입형 미역은 매우 미세한 형태로 남아 있으며 가열되어도 금방 조대하지 않는다.
이유 : 치환형 원자들의 확산이 느리다. 낮은 온도- 철질화물만 형성.
높은 온도- 합급질화물 형성
- 질화층 경도 > 침탄층 경도 , 질화 온도가지 안정
- 마찰 발생 시 마모 응착, 글림 등에 우수
- 피로 수명이 개선
* 탄질화 및 페라이트 질탄화
·탄소와 질소를 오스테나이트 강에 도입시키는 표면 강화 열처리
·아스테나이트 조성이 바뀌며 급냉 시 마르텐사이트 펴면 경도가 높다. → 침탄과 비슷
·표면처리 : 마르텐사이트 형성, 어느 정도는 질화물의 형성에 의존
·탄질화 공정 - 암모니아 +C 원자가 많은 가스나 기화된 약상의 탄화수소를 섞어서 만든 분기로 이동
- 암모니아 -강의 표면에서 분해하여 원자 상의 질소로 들어간다.
- 질소 탄소확산 억제, 경화능↑, 질화물경도↑, 탄화물 경도↑, 오스테나이 트 안정화 요소
- 침탄공정 보다 낮은 온도 (705∼900)
→이하에서 하지 않는 이유? 폭발의 위험성, 낮은 온도에서 형성되는 취성 조직
- 탄질화층 0.075∼0.75mm 형성
· N, C → 오스테나이트 안정화 요소 - 탄질화 처리 후 급냉한 다음 상당한 양의 잔류 오스테나이트가 남아 있을 수 있다.
← 탄질화 가스나 암모니아 함유량을 줄여서 잔류 오스테나이트 앵 조정
* 페라이트질탄화
· 질화 처리와 비슷 C와 N를 Ac 온도 아래에서 페라이트에 도입
·질탄화 공정- 엡실론 탄화 질화 물층 : 내마모성이 뛰어남. 뒤틀림이 적다.
: 페라이트 -P조직의 값싼 연강에서 형성시킬 수 있다.
: 연강의 마모와 피로 개선
· 합금강에서는 이공정에 의해 높은 경도와 얇은 표면 경화틀 두께를 얻을 수 있다.
· 표면 경화층의 경도가 상승하게 된 일부 또 다른 요인은 화합물층의 아래 부분에 존재하는 확산 대역에 의한 것 → 강한 질화물 형성 원소 흡수
(N, Cr, Al, Mo)
·화합물층 - 우수한 내마모 특성, 우수한 피로 특성을 얻기 위해서는 상당한 확산 대역이 필요.

키워드

침탄,   탈탄,   유도가열,   불꽃경화