침탄은 저탄소 강철의 표면과 표면 아래에 탄소를 첨가하여 경도, 내마모성 및 피로 강도를 향상시키는 열처리 공정입니다. 이는 강철을 고온의 탄소가 풍부한 대기에 노출시켜 탄소가 금속으로 확산되도록 함으로써 이루어집니다. 이 공정은 강철을 담금질하여 탄소를 제자리에 고정시켜 표면층을 경화시킴으로써 완료됩니다.
자세한 설명:
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목적과 메커니즘:
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침탄은 주로 탄소 함량이 일반적으로 0.05%~0.3%인 저탄소 강재의 표면 경도를 높이는 데 사용됩니다. 이 공정에는 탄소가 풍부한 환경에서 강철 부품을 일반적으로 1200°F~1600°F(650°C~870°C) 사이의 고온으로 가열하는 과정이 포함됩니다. 이러한 환경은 가스 분위기(전통적인 침탄) 또는 진공(저압 침탄) 형태가 될 수 있습니다. 높은 온도로 인해 탄소가 강철 표면으로 확산되어 탄소가 풍부해져 경도가 높아집니다.
- 프로세스 변형:전통적인 침탄:
- 이 공정은 부품 전체가 탄소가 풍부한 대기에 노출되는 침탄로를 사용합니다. 경화되지 않은 부분은 카본 스톱 페인트를 사용하여 보호할 수 있습니다.진공(저압) 침탄:
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아세틸렌을 침탄 가스로 사용하여 진공 용광로에서 공정을 수행하는 대체 방법입니다. 이 방법은 CO2를 배출하지 않기 때문에 환경 친화적이며 침탄 공정을 정밀하게 제어할 수 있습니다.이점 및 적용 분야:
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침탄은 강철 표면의 경도를 높일 뿐만 아니라 내마모성과 피로 강도도 크게 향상시킵니다. 따라서 기어, 샤프트, 베어링과 같이 부품에 높은 응력과 마모가 가해지는 분야에 이상적입니다. 이 공정은 표면 전체에 균일한 경도가 필요한 복잡한 부품에 특히 유용합니다.
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침탄 후 처리:
침탄 공정이 끝나면 일반적으로 강철을 오일이나 물에 담금질하여 빠르게 냉각시킵니다. 이러한 급속 냉각은 확산된 탄소를 강철 구조에 고정하여 침탄 공정에서 달성한 경도를 유지하는 데 도움이 됩니다. 담금질 후에는 경화 과정에서 발생할 수 있는 취성을 줄이기 위해 템퍼링이 수행되는 경우가 많습니다.
재료 및 장비:
