진공 침탄은 진공 환경에서 강철 부품을 고온으로 가열하고 침탄 대기에 노출시켜 표면 경도와 내마모성을 높이는 동시에 가단성을 유지하는 열화학적 처리 공정입니다. 이 공정은 기존의 가스 침탄을 대체하는 공정으로 환경 친화적이고 부품의 뒤틀림을 줄이는 등 여러 가지 장점이 있습니다.
프로세스 요약:
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진공 환경에서의 가열: 강철 부품을 진공 용광로에 넣고 일반적으로 900-1000°C 사이의 온도로 가열합니다. 이러한 진공 환경은 청결을 보장하고 오염을 방지하므로 항공우주 및 자동차 산업과 같은 응용 분야에 매우 중요합니다.
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침탄 가스의 도입: 부품이 가열되면 침탄 가스(주로 아세틸렌(C2H2))가 용광로에 도입됩니다. 저압과 제어된 환경은 가스를 탄소로 분해하여 강철 표면으로 확산하는 것을 촉진합니다.
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탄소 확산: 가스의 탄소가 강철로 확산되어 표면층이 탄소로 풍부해집니다. 이 과정은 처리된 강철의 경도와 내마모성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다.
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후처리: 침탄 공정이 끝나면 일반적으로 부품의 기계적 특성을 더욱 향상시키기 위해 경화 및 템퍼링을 거칩니다. 이 단계는 처리된 부품이 높은 응력과 마모를 견딜 수 있도록 보장합니다.
진공 침탄의 장점:
- 환경 친화성: 기존의 침탄 방식과 달리 진공 침탄은 CO2를 배출하지 않으므로 환경적으로 더 지속 가능한 옵션입니다.
- 왜곡 감소: 진공 환경에서 온도와 가스 흐름을 정밀하게 제어하면 부품의 왜곡이 최소화되어 부품의 치수 정확도를 유지하는 데 유리합니다.
- 내구성 향상: 이 공정은 저탄소 강철의 경도와 내구성을 크게 개선하여 충격이 심하고 마모가 심한 응용 분야에 적합합니다.
응용 분야:
진공 침탄은 내구성과 내마모성이 중요한 항공우주, 철도, 자동차 등의 산업에서 기어 및 부품 생산에 널리 사용됩니다. 이 기술은 1950년대에 처음 개발된 이후 지속적으로 개선되어 현재는 철강 부품의 특성을 향상시키는 표준 방법으로 자리 잡았습니다.
