탄질화:정의 및 부품 표면 경화 방법

정밀 가공 및 인베스트먼트 주조 공정을 거친 부품은 가공 공정으로 인해 외부 표면이 약해질 수 있습니다. 저합금강 및 탄소강 부품은 작업에 투입되면 경험하게 될 지속적인 마모를 처리하기에 충분히 강하지 않을 수 있습니다. 더 단단한 표면을 제공하고 강도, 온도 저항, 연성 및 표면 경도와 같은 금속에 보다 유익한 기계적 특성을 부여하기 위해 부품은 열처리 공정을 거칩니다.

많은 열처리 공정을 사용할 수 있습니다. 이러한 공정 중 하나를 탄질화라고 하며, 이는 케이스 경화 공정으로 간주됩니다. 케이스 경화는 밀봉된 챔버에서 고온을 겪고 있는 부품에 화학 물질을 추가하는 것을 포함합니다. 외부 표면인 부품의 "케이스"는 케이스 경화 처리를 경험합니다. 케이스 경화가 부품에 들어가는 깊이는 경화 온도, 담금질 속도, 금속의 경화성, 부품의 치수 및 탄질화 깊이와 같은 다양한 요인에 따라 결정됩니다.

탄질화

탄질화는 금속이 결정질 미세 구조를 변경하여 특정 긍정적인 품질을 얻는 데 사용되는 오스테나이트 경화 공정을 포함합니다. 금속이 오스테나이트계로 간주될 때 열만 겪을 때 경화되지 않습니다. 화학 물질(이 경우 추가된 암모니아에서 나오는 탄소 및 질소)도 열화학 공정에서 도입되어야 합니다. 이러한 화학 물질은 부품 표면의 미세 구조를 관통하여 케이싱이 더 연성, 내구성 및 더 단단해짐에 따라 부품 표면을 변화시키고 왜곡시킵니다.

프로세스

이 공정은 저탄소강 또는 저합금강 부품을 가져와 약 850°C(1500°F)의 온도 범위에 도달할 때까지 가열하는 것으로 시작됩니다. 질소와 탄소는 부품의 표면층으로 확산될 때 밀봉된 챔버에 배치됩니다. 그러면 부품이 오일로 급냉됩니다. 이 프로세스는 금속을 단단하게 하여 마모 저항을 높입니다. 부품에 대한 탄질화 깊이는 약 0.1mm에서 0.75mm까지 도달할 수 있습니다.

응용 프로그램

탄질화 공정은 금속을 더 내구성 있고 더 강하게 만들기 위해 표면층을 열처리해야 하는 저렴한 금속에 이상적입니다. 저탄소 및 저경도 강철 부품은 이 공정을 통해 다양한 이점을 얻을 수 있습니다. 탄질화를 거칠 수 있는 일반적인 부품은 다음과 같습니다.

• 피스톤
• 패스너
• 핀
• 기어
• 샤프트
• 톱니바퀴
• 죽음
• 도구
• 레버

부품이 탄질화 처리되어야 하는지 여부를 결정하려면 사용되는 금속, 부품 사양 및 애플리케이션에서 부품이 사용되는 방식을 고려해야 합니다.

탄질화의 이점

탄질화는 작은 부품에 내마모성을 추가합니다. 이 공정은 다른 금속 부품의 연마 공정으로 인해 마모될 수 있는 외부 코팅을 추가하는 대신 표면층의 미세 구조를 변경하는 것을 포함합니다. 따라서 부품은 매일 사용할 때 보호를 위해 외부 코팅을 지속적으로 추가할 필요가 없습니다. 이 프로세스는 간단한 부품과 복잡한 부품 모두에 사용할 수도 있습니다.

탄질화를 포함한 열처리 공정에 대한 자세한 내용은 Impro에 문의하십시오.