강의 표면경화법

 

표면경화법

 

 

 

1. 서론

 

열처리 방법 중에 축등과 같이 표면의 경도와 더불어 내부의 인성을 요구하는 부품이 있다. 이때는 일반 열처리의 경우 보다는 표면만 경하게 하는 표면 열처리가 적당 하고 이 표면 열처리는 물리적인 방법과 화학적인 방법의 두 가지가 있다.

 

 

 

 

2. 화학적인 표면 경화법

 

이는 강 표면의 화학적인 성분을 변화 시켜 경화 하는 방법으로 침탄이나 질화 처리가 그 대표적인 예다.

 

  1) 침탄 열처리

 

      저탄소강의 표면에 탄소(C) 를 침입시켜 고탄소강으로 하고 그 이후 이를 담금질하여 표면을 경화 하는 방법으로

       고체침탄, 액체침탄, 가스침탄 등이 있고 경화층의 두께는 약 0.3 - 1.5mm이다.

 

  2) 질화 열처리

 

     강의 표면에 질소(N)을 침입 시켜 질화철 층을 만들어 표면을 경하게 하는 방법으로 따로 담금질 과정이 없으므로

     담금질 변형, 담금질 균열이 없으며 가스질화, 이온질화, 액체질화 등이 있고 경화층의 두께는 약 0.02 - 0.5mm이다.

 

 

 

 

3. 물리적 표면 경화법

 

강의 표면을 화학적 성분 변화 없이 담금질 만으로 경화 하는 방법으로 고주파 열처리와 화염 경화법이 있다.

 

  1) 고주파 열처리

 

      가열에 고주파 전류(상용 주파수 60Hz 보다 높은 전류)를 이용 하는 방법으로 급속히 강 표면만 가열 하여

      담금질 하며 경화층의 깊이는 보통 2 - 5mm로 주파수를 변경 하여 조절 할 수 있다. 담금질 후

      저온 템파링 하여야 한다.

 

  2) 화염 경화법

 

     산소-아세틸렌 불꽃이나 프로판 가스 불꽃으로 강표면을 가열 경화 하는 방법으로

     경화층의 깊이는 1-3mm정도이다. 담금질 후에는 반드시 150 - 200℃의 저온 템퍼링을 하여야 한다.

 

 

 

 

4. CVD, PVD

CVD는 화학적 증착법, PVD는 물리적 증착법을 말하는데 강부품 특히 공구의 표면에 Tic 이나 TiN 을 증착하는 방법으로 표면 경도가 Hv 2000 - 3000 정도로 매우 경한 표면을 얻을 수 있다.