CO₂와 H₂를 함유하는 질화열처리에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

가스질화열처리가 준비된 6가지의 강재 시편으로 열처리 대상물을 열처리하는 암모니아(NH₃), 질소(N₂), 이산화탄소(CO₂) 및 수소가스(H₂)의 분위기 가스를 혼합하여 추입한 시편의 표면경도로부터 중심부까지의 경도측정, 부식 후 화합물층의 특성에 대하여 조사하였다.

경도측정은 마이크로 비커스 경도기를 이용하였고, 화합물층의 분석 및 조직의 사진을 얻기 위해 질산부식액을 사용하였고, 화합물층의 확인은 주사전자 현미경(SEM)을 사용하였다.

상기와 같은 열처리방법에서 추입된 가스가 열처리 반응이 완료된 후 준비된 6가지의 강재 모두 기존의 가스질화열처리와는 비교 할 수 있도록 CO₂가스와 H₂가스를 첨가함으로써 경도가 상승하는 효과를 보았다.

또한, 열처리 대상물 표면에 질화층을 형성시켜 산화를 방지하는 것이 관찰되었고, 경화층의 경도가 높아진 것이 관찰되었다.

상기와 같은 열처리방법에 의하면, 가영반응실내로 H₂가스와 Co₂가스를 첨가하여 산화층이 형성되는 것을 방지함으로써, 열처리 대상물의 부식을 방지할 수 있는 장점이 있고 표면경도를 상승시키는 효과가 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 각종 질화법의 비교 3
• 3. 질화의 이론적 배경 4
• 3-1. NH₃가스질화계처리 4
• 3-2. 염욕질화계처리와 연질화처리 7
• 3-3. 플라즈마(이온)질화계처리 10
• 3-4. 새로운 질화법 11
• 3-4-1. 스테인리스 질화법 11
• 3-4-2. 저농도 질화법 11
• 3-4-3. 스프링강의 질화법 11
• 4. 질화층의 특성 및 경화이론 12
• 5. 실험 방법 14
• 5-1. 시편준비 14
• 5-2. 실험장치 및 실험조건 16
• 5-3. 가스질화열처리 19
• 5-4. 경도 시험 22
• 5-5. 화합물층 시험 22
• 6. 실험결과 및 고찰 23
• 6-1. 질화층의 경도분포 23
• 6-2. 강종에 따른 화합물층 결과 24
• 7. 결론 39
• REFERENCES 41