질소 분위기 열처리는 질소 기반 분위기를 활용하여 금속 부품에 다양한 열처리를 수행하는 공정으로 에너지 절약, 안전 및 환경 보호와 같은 이점을 제공합니다. 이 방법은 담금질, 어닐링, 침탄, 탄질화, 연질화, 탄소 재탄화 등 거의 모든 열처리 공정에 적용할 수 있습니다. 처리된 금속 부품은 기존의 흡열 대기 방식으로 처리된 부품과 비교할 수 있습니다.
질소는 산소를 대체하고 산화를 방지하기 때문에 1800°C 이하의 온도에서 사용할 경우 불활성 물질로 간주됩니다. 질소는 희귀 가스가 아니며 특정 조건에서 산소와 반응하여 NOx 가스를 형성할 수 있지만, 열처리 공정에서 불활성 분위기를 조성하는 데 있어 아르곤을 대체할 수 있는 비용 효율적인 대안입니다. 질소 기반 분위기는 특정 열처리 요구 사항에 따라 다양한 구성으로 준비할 수 있습니다. 예를 들어, 희박한 질소 기반 분위기(97.1% N2, 1.7% CO, 1.2% H2)는 대량, 반연속 및 연속 어닐링 처리에 사용되는 반면, 풍부한 질소 기반 분위기(75.3% N2, 11% CO, 13.2% H2, 0.5% CH4)는 철 분말 소결에 적용됩니다.
순수 질소 분위기는 열처리되는 부품을 덮거나 기존 분위기를 퍼지하거나 탄소 제어 분위기의 운반 가스 역할을 하는 데 사용할 수 있습니다. 질소는 일반적으로 -75°F에서 -110°F 사이의 이슬점에서 공급되며 수소와 90대 10으로 혼합할 수 있습니다. 불활성 분위기를 만들기 위해 수소 혼합 가스를 사용할 때는 수소를 3% 이하로 함유해야 합니다.
요약하면 질소 분위기 열처리는 금속 부품에 다양한 열처리를 수행할 수 있는 다목적의 환경 친화적인 방법으로, 기존의 흡열 분위기 방식과 비슷한 결과를 제공하는 동시에 에너지 절약 및 안전과 같은 추가적인 이점을 제공합니다.
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