플라즈마 질화는 표면층에 질소를 도입하여 금속, 특히 철 및 티타늄 합금의 표면 특성을 향상시키는 열화학적 공정입니다.
이 공정은 글로우 방전에 의해 생성된 플라즈마가 금속 표면으로 질소의 확산을 촉진하는 저압 환경에서 수행됩니다.
이렇게 생성된 질화층은 처리된 부품의 내마모성, 표면 경도 및 피로 강도를 크게 향상시킵니다.
이 표면 처리 공정을 이해하기 위한 5가지 핵심 사항
1. 플라즈마 질화의 메커니즘
이 공정은 직류(DC) 전기장 아래 진공 챔버에서 질소 함유 가스를 이온화하는 것으로 시작됩니다.
이 이온화는 플라즈마를 생성하여 금속 표면을 양이온으로 폭격합니다.
이 충격은 표면을 청소할 뿐만 아니라 질소가 금속으로 확산되어 단단한 질화 층을 형성합니다.
이 층에는 압축 응력이 포함되어 있어 마모와 피로에 대한 저항력이 증가합니다.
2. 향상된 표면 특성
플라즈마 질화는 표면 경도를 크게 증가시켜 재료의 마모, 마모 및 갈링에 대한 저항성을 높입니다.
이는 기존의 가스 질화가 효과적이지 않을 수 있는 고합금 강재에 특히 유용합니다.
3. 맞춤형 경도 프로파일
이 공정을 통해 가스 혼합물과 플라즈마 조건을 조정하여 맞춤형 층과 경도 프로파일을 생성할 수 있습니다.
이러한 유연성은 부품의 여러 영역에 다양한 경도 또는 질화가 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.
4. 환경 영향 감소
암모니아를 사용하는 기존의 질화 공정과 달리 플라즈마 질화는 질소와 수소를 사용하므로 환경에 미치는 영향을 줄입니다.
또한 용광로 전체가 아닌 공작물만 가열하므로 제어 대기 용광로에 비해 에너지가 절약됩니다.
5. 백층 형성 없음
플라즈마 질화는 기존 질화 공정에서 때때로 형성되는 부서지기 쉬운 층인 "백층"의 형성을 방지할 수 있습니다.
이러한 부재는 처리된 표면이 연성과 견고함을 유지하도록 보장합니다.
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