질화는 금속 부품, 특히 철 소재의 경도, 내마모성 및 피로 수명을 향상시키기 위한 열화학적 케이스 경화 공정입니다. 금속 표면에 탄소가 확산되는 침탄과 달리 질화는 질소가 확산됩니다. 이 공정은 일반적으로 금속의 기계적 특성을 보존하기 위해 최종 템퍼링 온도보다 낮은 임계 이하 온도에서 이루어집니다.
질화 과정에서 금속은 먼저 열처리된 다음 활성 질소가 풍부한 대기에 노출됩니다. 이러한 노출을 통해 질소가 금속 표면으로 확산되어 재료의 경도와 내마모성을 증가시키는 질화물을 형성할 수 있습니다. 이 과정에서 온도 제어는 금속의 기계적 특성이 손상되지 않도록 하는 데 매우 중요합니다.
질화의 한 가지 고급 방법은 이온 또는 글로우 방전 질화라고도 하는 플라즈마 질화입니다. 이 기술은 철 및 티타늄 합금으로 만든 다양한 엔지니어링 부품을 처리하는 데 특히 유용합니다. 플라즈마 질화는 저압 환경에서 부품 주변에 높은 이온화 글로우 방전(플라즈마)이 생성되는 복잡한 공정을 포함합니다. 이 플라즈마는 금속 표면에 질소가 풍부한 질화물의 형성을 촉진하며, 가스 혼합물을 조정하여 특정 표면 특성 및 경도 분포를 달성하도록 맞춤화할 수 있습니다.
또 다른 변형인 진공 질화는 진공 열처리에 사용되는 것과 유사한 용광로에서 수행되지만 온도가 낮고 담금질이 필요하지 않습니다. 이 방법은 부품의 왜곡을 최소화하고 피로 강도와 사용 수명을 크게 늘릴 수 있습니다.
전반적으로 플라즈마 및 진공 질화를 포함한 질화 공정은 환경에 미치는 영향이 적고 금속 표면의 특성을 정밀하게 제어할 수 있는 등 기존 열처리에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 이러한 공정은 다양한 산업 분야에서 금속 부품의 내구성과 성능을 향상시키는 데 특히 유용합니다.
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