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      저자 : 강충근 (검색결과 1 건)
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        기지조직이 상이한 탄소강의 염욕질화에 관한 연구

        김수영,권혁무,강충근 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.3

        1. 緖論 窒化法은 表面硬化法의 一種으로 鋼의 耐磨耗性을 增加시키고 耐熱 및 耐蝕性을 갖게 하므로 機械部品이나 自動車部品等의 製造에 利用되고 있다. 또한 이 處理法은 底溫範圍에서 行하여 지므로 素材中의 殘留應力이 除去된다는 특징을 가지고 있다. 한편 從來 使用되어온 Gas 窒化法은 處理에 長時間이 所要되고 窒化專用鋼을 使用해야 한다는 결점을 가지고 있어 이를 해결하기 위하여 ion窒化, 放電窒化, 高周波加熱窒化, 鹽溶窒化등이 硏究되어왔는데, 그中에서 鹽溶窒化法은 보통의 鋼◎에 對해서도 應用이 可能하고 鹽溶中의 發生期窒素가 풍부하여 窒化硬度가 신속히 얻어진다는 장점을 가지고 있다. 그러나 그 窒化機構에 對해서는 많은 문제점이 남아있는 것으로 사료된다. 著者는 炭素鋼의 基地組織이 窒化生成物의 擧動에 미치는 영향을 조사코저 素材의 組織을 Pearlite+Ferrite, Troostite, Pearlite 및 martensite로 變化시켜 擴散層全窒化깊이 (white Compound layer+diffusion zone)및 表皮로 부터의 硬度勾配 等을 調査하였다. 2. 實驗方法 化學成分이 Table 1과 같고 組織이 Pearlite+Ferrite 地인 炭素鋼을 직경 3 ㎜, 길이 30 ㎜의 圓筒形으로 加工하여 原材料로 사용하였다. Troostite 地의 試料는 上記 原材料를 850℃에서 30분동안 加熱한후 水中急冷시켜 얻었으며 Pearlite地의 시료는 原材料를 900℃에서 8시간동안 渗炭시킨후 爐冷하여 얻었다. 그리고 martensite地의 시료는 渗炭된 試料를 850℃로 再加熱한후 水中에 燒入시켜 얻었다. 이와같이하여 얻은 시료들을 #1000 番 emery paper까지 단계적으로 연마하여 洗滌, 乾燥시킨후 570℃의 鹽溶爐에서 1시간에서부터 8시간까지 各시간 간격으로 區分하여 窒化處理를 行하였다. 3. 實驗結果 3.1. 窒化生成物의 組織과 窒素의 擴散速度 窒化處理된 시료들을 광학현미경으로 관찰해본결과 最外層에 黑色으로 부식된 diffusion과 그 直下에 nitrogen Compoun zone이 生成되어 있었으며 窒素의 擴散速度는 Troostite地에서 가장 빠른 速度를 보이고 있다. 3.2. 窒化處理時間과 表面硬度의 變化 Pearlite+ferrite地의 시료와 pearlite地의 시료는 시간의 질화처리에 의하여 表皮의 硬度가 각각 210Hv에서 640Hv로 중가되었고 martensite地의 시료는 810Hv에서 380Hv로 감소되었다. 3.3. 窒化에 依한 硬度勾配 各時間別로 窒化處理된 시료의 表皮로 부터 400μ 깊이까지의 硬度分布를 40μ 간격으로 조사한 결과 各 基地組織의 試料에서 대략 질화시간이 길어지면 表皮의 硬度가 저하되고 最高硬度値가 內部로 移動하는 경향을 보였다. 4. 結論 Pearlite+Ferrite, Troostite, Pearlite 및 martensite地의 炭素鋼을 570℃×1∼8hr로 鹽浴窒化處理한후 水冷시켜 窒化生成物의 組織과 硬度分布를 調査한 結果 다음과 같은 結論을 얻었다. (1) 窒素의 擴散速度는 炭素鋼의 基地組織이 Troostite일때 가장 빠르고 martensite 일 때 가장 늦다. (2) 窒化處理 시간이 경과함에 따라 最高硬度値는 表皮로부터 內部로 移動하는 경향이있다. (3) 炭素鋼을 長時間 窒化處理하면 ε相의 窒化物이 表皮에 生成되어 表皮의 硬度가 低下된다. (4) Troostite地와 martensite地의 炭素鋼을 窒化處理하면 表皮에는 窒化生物이 析出되고 matrix는 Sorbite과 Troostite로 變化된다.

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