침탄의 다섯 가지 방법은 팩 침탄, 가스 침탄, 액상 침탄, 진공 침탄, 플라즈마 침탄입니다.
1. 팩 침탄: 이 방법은 침탄할 금속 부품을 충분한 양의 탄소 분말이 담긴 용기 안에 넣습니다. 그런 다음 용기를 고온의 용광로에서 특정 시간(일반적으로 12~72시간) 동안 가열합니다. 탄소 분말은 금속의 표면층으로 확산되는 탄소를 방출하여 금속의 탄소 함량과 경도를 증가시킵니다.
2. 가스 침탄: 가스 침탄에서는 금속 부품이 메탄, 프로판 또는 부탄과 같은 탄화수소와 함께 흡열 또는 합성 흡열 가스와 같이 탄소가 풍부한 가스의 대기에 노출됩니다. 부품은 약 1600°F~1700°F 범위의 온도에서 용광로에서 가열됩니다. 가스 속의 탄소가 금속 표면으로 확산되어 경화 층을 형성합니다.
3. 액체 배스 침탄: 이 방법은 금속 부품을 용융 염 또는 시안화물 기반 용액과 같은 액체 침탄제 용액에 담그는 것입니다. 수조를 고온으로 가열하여 액체의 탄소가 부품 표면으로 확산되도록 합니다. 이 공정은 일반적으로 작고 복잡한 부품에 사용됩니다.
4. 진공 침탄: 저압 침탄(LPC)이라고도 하는 진공 침탄은 제어된 진공 환경에서 이루어지는 방법입니다. 부품은 탄소가 풍부한 가스의 정밀한 대기에 노출됩니다. 진공 침탄은 다른 방식에 비해 제어 및 반복성이 우수하며 야금학적 및 환경적 이점을 제공합니다.
5. 플라즈마 침탄: 플라즈마 침탄은 플라즈마 방전을 사용하여 금속 부품 표면에 탄소를 도입하는 방식입니다. 부품을 진공 챔버에 넣고 고주파 전기장을 가하여 플라즈마를 생성합니다. 탄화수소 가스 플라즈마에서 나온 탄소 원자가 부품 표면으로 확산되어 침탄이 발생합니다.
침탄의 각 방법에는 장점이 있으며 다양한 응용 분야에 적합합니다. 방법 선택은 금속 유형, 원하는 경도, 부품 크기 및 비용 고려 사항과 같은 요인에 따라 달라집니다.
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