침탄은 저탄소강 표면에 탄소를 첨가하여 탄소 함량을 높이는 열화학적 공정입니다. 이 공정은 강철 표면에 단단하고 내마모성이 강한 층을 생성하는 동시에 내부를 부드럽고 연성 상태로 유지하는 데 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 침탄 공정에는 여러 가지 유형이 있습니다.
가스 침탄은 가장 일반적인 침탄 방법 중 하나입니다. 여기에는 메탄, 프로판 또는 부탄과 같은 탄화수소와 함께 흡열 또는 합성 흡열 가스 분위기를 사용하여 탄소 잠재력을 높이는 것이 포함됩니다. 탄소 잠재력을 낮추기 위해 공기도 사용됩니다. 침탄 공정은 시간과 온도에 따라 달라지며, 온도가 높고 시간이 길수록 케이스 두께가 더 두꺼워집니다.
침탄의 또 다른 유형은 저압 침탄(LPC)이라고도 하는 진공 침탄입니다. 이 공정은 재현성이 높고 제어 가능한 분위기가 필요합니다. 이 공정은 침탄 분위기에서 일반적으로 900~1000°C 범위의 온도로 강철 부품을 가열하는 과정을 포함합니다. 이 공정에서 침탄의 목적은 표면층에 탄소를 풍부하게 하여 가단성을 유지하면서 경도와 내마모성을 높이는 것입니다. 진공 침탄은 아세틸렌과 같은 침탄 가스를 사용하고 CO2를 배출하지 않는 등 기존 침탄에 비해 장점이 있습니다.
침탄은 침탄과 유사한 공정이지만 탄소와 질소를 모두 부품 표면에 확산시킵니다. 질소를 첨가하면 강철의 경화성이 증가하여 합금 함량이 낮고 가격이 저렴한 강철을 사용할 수 있습니다.
피트 침탄은 길고 얇은 부품에 사용되는 특정 침탄 공정입니다. 이 공정에서 부품은 침탄을 위해 깊은 구덩이형 용광로에 매달려 있습니다. 이 방식은 부품을 용광로에 수평으로 놓는 방식에 비해 왜곡을 최소화합니다.
전반적으로 침탄은 강철 표면에 탄소를 첨가하여 경도와 내마모성을 높이는 공정입니다. 사용되는 구체적인 방법은 원하는 케이스 두께, 강철의 종류, 사용 가능한 장비 등의 요인에 따라 달라집니다.
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