화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 봄 (05/13 ~ 05/14, 삼척 팰리스 호텔)
권호 16권 1호
발표분야 H. Advanced Coating Techniques(첨단 코팅 기술)
제목 진공 질화법에 의한 저탄소강의 신속질화 공정개발       
초록  저압 질화란, 300 mtorr의 저압에서 가스량을 조정하고 특수한 가스를 이용한 표면활성화 공정을 통해 표면조도변화 및 화합물층 제어가 가능한 질화 처리기술이다. 상용화된 대기압 분위기에서 진행되는 가스 질화기술은 질화처리가 가능한 강종이 제한적이다. 반면 저압질화공정은 저탄소강, STS, SUM 등 난질화재로 알려진 소재에 대한 질화처리가 가능하다. 또한 저온 (480~520 ℃)에서 질화가 가능하고 가스내의 질소 포텐셜 제어를 통해 화합물층의 생성조절이 가능한 혁신적인 공정이다. 이러한 기술에 기초로 하여 질화 초기에 질소의 확산속도를 느리게 하는 화합물층의 형성을 최소화하여, 경화층을 충분히 형성 한 후 최종적으로 표면에 화합물층 형성을 시키는 것이 가능하다.  따라서 자동차 부품에서 요구하는 0.4~0.5 mm 이상의 경화층을 빠른 시간내에 형성한 후 내마모 또는 내식 특성을 향상시키기 위해 화합물층을 10~20 ㎛이상 형성시키는 신속질화가 가능하다.  
  본 연구에서는 이러한 신속 질화 공정 중, 온도, 공정 압력, 첨가 가스 (C2H2, C3H8, CH4, N2O) 및 초기 산화․환원 공정이 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 통해 SCM 및 SC 계열의 저탄소강에 대해 2, 3시간이내에 0.5 mm 이상의 경화층과 10 ㎛이상의 화합물층을 형성시킬 수 있는 최적의 신속 질화 공정을 도출하였다.  
저자 박현준1, 문경일1, 이원범1, 김윤기2
소속 1한국생산기술(연), 2한밭대
키워드 저압 질화; SCM; SC; 저탄소강; 표면 경화
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