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박현준(H. J . Park),문경일(K. I. Moon),박종완(J. W. Park) 한국소성가공학회 2011 한국소성가공학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.5
본 연구에서는 300 mtorr이하의 진공하에서 최적 가스량 조절을 통해 상조절이 가능한 저압질화기술을 이용하여 질화공정 초기에 화합물층 형성을 최소화한 상태에서 경화층을 요구 깊이 이상으로 형성시킨후, 화합물층을 형성시키는 2단 공정을 5시간 이내에서 진행하였다. 이의 비교 대상으로 이온질화 기술을 통해 동일한 방법으로서 경화층 형성후 화합물층을 형성하는 2 단 공정을 4시간 이내에서 진행하였다. 이후에 각 질화를 통해 제작된 시편에 대하여 경화층 분포 및 표면경도, 내마모성, 인장 강도등 기계적 특성을 비교 분석하였다. 시편은 자동차의 Gear부품으로 사용되는 SCM415종을 사용하였고, 전처리로서 QT처리가 되어 있었다. 상기 강종의 질화처리후 표면경도는 두 공정 모두 800 Hv 이었으며, 저압질화 제품은 0.4 mm이상의 경화층과 4.5~6 ㎛이상의 화합물층 형성이 가능하였다. 반면 이온질화 제품은 0.4mm이상의 경화층을 형성하였지만 화합물층의 두께는 기어의 산 부분에서는 7㎛, 골 부분에서는 1㎛으로 불균일하게 형성되는 것을 확인하였다. 추후 실험에서는 이온질화시 형상에 따른 불균일성을 극복하기 위해 공정의 요소들을 제어하여 경화층과 화합물층의 깊이를 균일하게 형성할 수 있도록 하였다.