KR100996285B1 - Method for treating vacuum carburization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피처리물, 즉, 탄소강 부품소재의 진공 침탄 처리의 결함 중에 하나인 슈팅(sooting)을 제거하기 위한 진공 열처리의 공정 기술을 제시하는 피처리물 진공 침탄 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a workpiece vacuum carburizing method which presents a process technology of vacuum heat treatment for removing sooting which is one of defects of vacuum carburizing treatment of a workpiece, that is, a carbon steel component material.

탄소강 부품 소재, 진공 침탄, 슈팅 Carbon steel parts material, vacuum carburizing, shooting

Description

피처리물 진공 침탄 방법{Method for treating vacuum carburization}Method for treating vacuum carburization

본 발명은 피처리물 진공 침탄 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 탄소강 부품 소재의 진공 침탄 처리의 결함 중 하나인 슈팅이 발생되지 않게하는 진공 침탄 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum carburizing method of a workpiece, and more particularly, to a vacuum carburizing method in which shooting, which is one of the defects of vacuum carburizing treatment of a carbon steel component material, is not generated.

일반적으로, 피처리물 표면을 경화시켜 내마모성 , 내피로성 등의 기계적 성질을 개선시키는 표면 경화 처리방법에는 피처리물 표면만을 국부적으로 열처리하는 방법과 새로운 물질을 피처리물에 확산 및 침투 또는 강제로 주입시켜 모재금속과 반응시킴으로써 경한 합금층을 형성시키는 방법, 고경도 재료층을 표면에 피복시켜 별도의 층을 형성시키는 방법 등이 있다.In general, the surface hardening treatment method which hardens the surface of a workpiece to improve mechanical properties such as abrasion resistance and fatigue resistance includes a method of locally heat treating only the surface of the workpiece, and spreading, penetrating or forcing a new material into the workpiece. The method of forming a hard alloy layer by injecting and reacting with a base metal, the method of coating a high hardness material layer on the surface, and forming a separate layer, etc. are mentioned.

한편, 심부 경화는 피처리물의 전체를 담금질 등을 통하여 내부 및 외부 전체를 경화시키는 것이고, 이에 반하여 표면 경화는 심부는 피처리물의 성질을 그대로 유지하며 외부 표면만 경화시키는 방법이다.On the other hand, the core hardening is to cure the whole inside and the outside through quenching the whole to be processed, etc. In contrast, the surface hardening is a method of curing the outer surface while maintaining the properties of the core as it is.

이러한 표면 경화는 크게 피처리물 표면으로부터 질소를 주입시키는 질화법 과 탄소를 주입시키는 침탄법으로 나눌 수 있는데, 상기 질화법은 가스질화, 염욕질화 및 이온 질화등이 있고, 상기 침탄법은 가스 침탄, 염욕 침탄, 진공 침탄 등이 있다.Such surface hardening can be roughly divided into nitriding method for injecting nitrogen and carburization method for injecting carbon from the surface of the workpiece, and the nitriding method includes gas nitriding, salt bath nitriding and ion nitriding, and the carburizing method is gas Carburizing, salt bath carburizing and vacuum carburizing.

현재 많이 사용되고 있는 침탄법은 가스 침탄법인데, 표면에 내구성을 저하시키는 표면이상층 및 비소입층이 15~25㎛ 생성되고, 고온 침탄이 불가함으로 인해 열처리 시간과 비용의 증가를 초래하며, 제조공정 상에서도 이산화탄소의 발생, 염욕 또는 오일 사용 등으로 후처리 비용을 발생시키는 등의 여러 문제점들이 대두되고 있다.The carburizing method which is widely used at present is gas carburizing method, and the surface abnormality layer and the non-quenching layer which reduce durability on the surface are produced in 15 ~ 25㎛, and high temperature carburization is not possible, which leads to an increase in heat treatment time and cost, and manufacturing process. Various problems, such as generation of carbon dioxide, salt bath or oil, and post-treatment costs have been raised.

이러한 가스 침탄의 문제에 대응할 새로운 침탄법 중 가장 주목을 받고 있는 방법이 진공 침탄법이다.Among the new carburizing methods to cope with the problem of gas carburizing, the most attention-getting method is vacuum carburizing.

상기 진공 침탄법은 진공분위기에서 침탄을 실시하고, 고압의 가스로 소입을 시키는 새로운 열처리 방법으로, 표면이상층이 생성되지 않아 내구성(내피로성 및 내마모성)이 획기적으로 향상되며, 침탄 시 이산화탄소 발생이 거의 없고, 폐유/폐수처리 등이 없으며, 이물질 제거를 위한 후공정이 필요 없어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다The vacuum carburizing method is a new heat treatment method for carburizing in a vacuum atmosphere and quenching with a high-pressure gas. Since the surface abnormality layer is not generated, durability (fatigue resistance and abrasion resistance) is dramatically improved, and carbon dioxide is generated during carburization. Almost no, there is no waste oil / waste water treatment, and there is no need for post-processing to remove foreign substances, which has the advantage of improving productivity.

그러나 현재 진공 침탄법으로 피처리물을 표면 경화하는 경우 필연적으로 표면 상에 소트(sooting)이 발생하게 되는데, 이러한 소트는 상기 피처리물의 표면 경도, 내마모성 및 윤활성 등과 같은 특성을 저하시키게 된다.However, when the surface hardening of the workpiece by the vacuum carburizing method inevitably causes a sorting on the surface, such sorting degrades characteristics such as surface hardness, wear resistance and lubricity of the workpiece.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피처리물을 진공 침탄법으로 표면 처리함에 있어 상기 피처리물 표면상에 소트가 발생되지 않도록할 뿐만 아니라 표면 경화 특성이 우수한 진공 침탄법을 제시하는 피처리물 진공 침탄 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, not only does not sort out on the surface of the workpiece in the surface treatment of the workpiece by vacuum carburizing method, but also surface hardening SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vacuum carburizing method of an object which presents a vacuum carburizing method having excellent characteristics.

본 발명의 상기 목적은 진공 분위기 하에서 피처리물을 예열 온도로 승온시킨 후, 제1시간 동안 예열하는 예열 공정을 진행하는 단계; 상기 피처리물을 침탄 온도로 승온시키고, 10-3torr 이하의 공정 압력이 되도록 탄화수소계 침탄 가스를 공급하는 단계; 상기 침탄 온도 및 공정 압력을 제2시간 동안 유지하면서 상기 피처리물에 탄소를 침투 확산시키는 침탄 공정을 진행하는 단계; 상기 침탄 공정 후 상기 피처리물을 유냉시키는 단계; 상기 유냉시킨 피처리물을 템퍼링 온도로 승온시킨 후, 상기 템퍼링 온도에서 제3시간 동안 유지시키는 템퍼링 공정을 진행하는 단계; 및 상기 템퍼링 공정 후 상기 피처리물을 공냉시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is the step of preheating the preheating process for a first time after the temperature of the object to be heated to the preheating temperature in a vacuum atmosphere; Heating the workpiece to a carburizing temperature and supplying a hydrocarbon-based carburizing gas to a process pressure of 10 −3 torr or less; Performing a carburizing process of permeating and diffusing carbon into the workpiece while maintaining the carburizing temperature and the process pressure for a second time; Cooling the object to be treated after the carburizing process; Heating the cooled object to a tempering temperature, and then performing a tempering process of maintaining the tempering temperature for a third time; And subjecting the workpiece to air-cooling after the tempering process.

또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 제1시간은 60분 내지 120분이고, 상기 제2시간은 90분 내지 150분이고, 상기 제3시간은 210분 내지 270분인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법에 의해서도 달성된다.In addition, the object of the present invention, the first time is 60 minutes to 120 minutes, the second time is 90 minutes to 150 minutes, the third time is a vacuum carburizing method, characterized in that 210 minutes to 270 minutes It is also achieved by

또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 제1시간은 90분이고, 상기 제2시간은 120분이고, 상기 제3시간은 240분인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법에 의해서도 달성된다.The above object of the present invention is also achieved by the vacuum carburizing method of the workpiece, wherein the first time is 90 minutes, the second time is 120 minutes, and the third time is 240 minutes.

또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 예열 온도는 800℃ 내지 900℃이고, 상기 침탄 온도는 980℃ 내지 1080℃이고, 상기 템퍼링 온도는 470℃ 내지 550℃인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법에 의해서도 달성된다.In addition, the object of the present invention is the preheating temperature is 800 ℃ to 900 ℃, the carburizing temperature is 980 ℃ to 1080 ℃, the tempering temperature vacuum treatment carburizing method, characterized in that the 470 ℃ to 550 ℃ It is also achieved by

또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 예열 온도는 850℃이고, 상기 침탄 온도는 1030℃이고, 상기 템퍼링 온도는 520℃인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법에 의해서도 달성된다.In addition, the object of the present invention is also achieved by the vacuum carburizing method to be treated, characterized in that the preheating temperature is 850 ℃, the carburizing temperature is 1030 ℃, the tempering temperature is 520 ℃.

또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 침탄 가스는 CH4(메탄), C3H8(프로판) 및 C4H10(부탄) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법에 의해서도 달성된다.In addition, the object of the present invention is achieved by the vacuum carburizing method of the workpiece, characterized in that the carburizing gas is any one or more of CH 4 (methane), C 3 H 8 (propane) and C 4 H 10 (butane). do.

본 발명의 피처리물 진공 침탄 방법은 피처리물의 표면 경화 특성은 우수하면서도 표면에 소트가 발생되지 않도록 하는 피처리물 진공 침탄 방법을 제공하는 효과가 있다.The workpiece vacuum carburizing method of the present invention has an effect of providing a workpiece vacuum carburizing method which is excellent in the surface hardening property of the workpiece but does not generate a sort on the surface.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Details of the above objects and technical configurations and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 보여 주는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법의 피처리물의 온도 변화를 보여주는 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a method of vacuum carburizing a workpiece according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a temperature change of a workpiece of the workpiece vacuum carburizing method according to an embodiment of the present invention. .

도 1 및 도 2를 참조하여 피처리물 진공 침탄 방법을 설명하면, 우선 피처리물을 진공 침탄 장치 내부의 장입한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the vacuum carburizing method of the workpiece is described. First, the workpiece is charged into the vacuum carburizing apparatus.

이어서, 상기 피처리물이 장입된 진공 침탄 장치 내부를 진공 분위기로 배기한다.Subsequently, the inside of the vacuum carburizing apparatus into which the said to-be-processed object was charged is exhausted in a vacuum atmosphere.

이어서, 상기 피처리물을 가열하여 예열 온도로 승온시킨다. 그리고 상기 피처리물을 상기 예열 온도에서 제1시간 동안 예열하는 예열 공정(S100)을 진행한다.Subsequently, the to-be-processed object is heated and heated up to preheating temperature. And the preheating process (S100) for preheating the object to be treated for the first time at the preheating temperature.

이때, 도 2에서 도시하고 있는 바와 상기 예열 온도는 800℃ 내지 900℃, 바람직하게는 850℃이다. 또한 상기 제1시간은 60분 내지 120분, 바람직하게는 90분이다.At this time, as shown in Figure 2 and the preheating temperature is 800 ℃ to 900 ℃, preferably 850 ℃. In addition, the first time is 60 minutes to 120 minutes, preferably 90 minutes.

상기 예열 공정(S100)은 상기 피처리물 전체가 상기 예열 온도로 가열되도록 하는 공정으로, 이후 설명될 침탄 공정 시 원하는 침탄 깊이 및 균일한 침탄층을 획득하기 위해서 필요할 뿐만 아니라 열충격에 의한 피처리물의 변형 등을 방지하 기 위해 필요하다.The preheating process (S100) is a process for heating the entire workpiece to the preheating temperature, which is not only necessary to obtain a desired carburizing depth and a uniform carburizing layer during the carburizing process, which will be described later, but also a workpiece by thermal shock. It is necessary to prevent deformation.

이어서, 상기 피처리물을 침탄 온도로 승온시키고, 이와 동시 또는 순차적으로 상기 진공 침탄 장치 내부로 탄화수소계 침탄 가스를 공급하되, 상기 진공 침탄 장치 내부의 진공도가 10-3torr 이하의 공정 압력으로 공급(S200)한다.Subsequently, the workpiece is heated to a carburizing temperature, and at the same time or sequentially, the hydrocarbon-based carburizing gas is supplied into the vacuum carburizing apparatus, and the vacuum degree inside the vacuum carburizing apparatus is supplied at a process pressure of 10 -3 torr or less. (S200).

이때, 상기 침탄 가스는 CH4(메탄), C3H8(프로판) 및 C4H10(부탄) 등과 같은 탄화수소계 가스를 사용하며, 상기 탄화수소계 가스 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합 가스를 이용한다.At this time, the carburizing gas uses a hydrocarbon gas such as CH 4 (methane), C 3 H 8 (propane) and C 4 H 10 (butane), and any one or two or more of these hydrocarbon gases are used. .

상기와 같이 진공 침탄 장치에서 진공 침탄 시 공정 압력이 10-3torr 이하인 경우, 피처리물 표면에 슈팅(sooting)이 발생하지 않게 된다.As described above, when the vacuum carburizing process has a process pressure of 10 −3 torr or less, shooting may not occur on the surface of the workpiece.

상기 슈팅은 상기 침탄 가스가 상기 진공 침탄 장치 내에서 과잉(즉, 높은 공정 압력) 또는 미분해됨으로서 상기 피처리물의 표면에서 침탄 가스로부터 유래한 탄소의 내부 확산 속도와 표면집적의 불균형에 의해 생겨나기 때문에 본원 발명에서와 같이 상기 공정 압력, 즉 상기 침탄 가스의 압력을 10-3torr 이하로 제어하는 경우 상기에서 상술한 슈팅이 발생되지 않게 된다.The shooting is caused by an imbalance in the internal diffusion rate and surface accumulation of carbon derived from the carburizing gas on the surface of the workpiece as the carburizing gas is excessive (ie, high process pressure) or undecomposed in the vacuum carburizing apparatus. Therefore, when the process pressure, that is, the pressure of the carburized gas is controlled to 10 −3 torr or less as in the present invention, the above-described shooting is not generated.

이어서, 상기 침탄 온도 및 공정 압력을 제2시간 동안 유지하여 상기 피처리물에 탄소를 침투, 확산시키는 침탄 공정(S300)을 진행한다.Subsequently, the carburizing temperature and the process pressure are maintained for a second time to carry out the carburizing process (S300) of infiltrating and diffusing carbon into the object.

이때, 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 침탄 온도는 980℃ 내지 1080℃, 바람직하게는 1030℃이다.At this time, as shown in Figure 2, the carburizing temperature is 980 ℃ to 1080 ℃, preferably 1030 ℃.

또한 상기 제2시간은 90분 내지 150분, 바람직하게는 120분이다.The second time is 90 minutes to 150 minutes, preferably 120 minutes.

이어서, 상기 침탄 공정(S300)이 완료되면 상기 피처리물을 유냉(S400)시킨다.Subsequently, when the carburization process (S300) is completed, the object is cooled (S400).

이어서, 상기 유냉시킨 피처리물을 템퍼링 온도로 승온시킨 후, 상기 템퍼링 온도에서 제3시간 동안 유지시키는 템퍼링 공정(S500)을 진행한다.Subsequently, the oil-cooled object is heated to a tempering temperature, and then a tempering process (S500) of maintaining the third tempering temperature at the tempering temperature is performed.

이어서, 상기 템퍼링 공정(S500)이 완료된후 상기 피처리물을 공기 중에서 냉각시키는 공냉 공정(S600)을 진행하여 상기 피처리물을 진공 침탄하는 공정이 완료된다.Subsequently, after the tempering process (S500) is completed, the air cooling process (S600) for cooling the workpiece in air is performed to complete the step of vacuum carburizing the workpiece.

이때, 상기 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 템퍼링 온도는 470℃ 내지 550℃, 바람직하게는 520℃이다.In this case, as shown in FIG. 2, the tempering temperature is 470 ° C to 550 ° C, preferably 520 ° C.

또한, 상기 제3시간은 210분 내지 270분, 바람직하게는 240분이다.Further, the third time is 210 minutes to 270 minutes, preferably 240 minutes.

이때, 상기 템퍼링 공정(S500) 및 공냉 공정(S600)은 한 번 또는 복 수회 반복할 수 있다.At this time, the tempering process (S500) and the air-cooling process (S600) may be repeated once or several times.

< 실험 예 1>Experimental Example 1

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 이용하여 냉간 금형 소재인 SKD11을 진공 침탄한 결과를 보여주는 파단면의 조직사진이다.3A and 3B are tissue photographs showing fracture surfaces showing a result of vacuum carburizing SKD11, which is a cold mold material, by using a vacuum carburizing method of a workpiece according to an embodiment of the present invention.

이때, 본 실험 예에서는 상기 피처리물 진공 침탄 방법에서 침탄 공정 시간 변화에 따른 결과를 보여주고 있다.At this time, the present experimental example shows the results of the carburizing process time change in the vacuum carburizing method.

도 3a 및 도 3b에 도시된 SKD11의 전자현미경 조직사진은 1030℃에서 각각 100분간(도 3a의 경우) 또는 120분간(도 3b의 경우) 진공 침탄한 결과를 보여주고 있는데, 100분간 진공 침탄한 경우에는 도 3a에서 보는 바와 같이 탄화물의 형상이 구형에 가깝고, 도 3b에서 보는 바와 같이 탄화물의 형상이 막대상과 구형이 혼재하고 있는 양상을 보여주고 있다.The electron micrographs of SKD11 shown in FIGS. 3A and 3B show the results of vacuum carburizing at 100 ° C. for 100 minutes (for FIG. 3A) or 120 minutes (for FIG. 3B) at 1030 ° C., respectively. In this case, as shown in FIG. 3A, the shape of the carbide is close to a spherical shape, and as shown in FIG. 3B, the shape of the carbide shows a rod shape and a mixture of spheres.

이때, 상기 탄화물의 형상이 구형일 수록 우수한 재료 특성을 보여주는데, 진공 침탄을 100분간 실시한 경우가 120분간 실시한 경우보다 구형 탄화물이 더 많이 존재하는 것으로 보임으로 100분간 실시하는 것이 더욱 바람직한 것으로 보인다.In this case, the more spherical the shape of the carbide shows excellent material properties, the more the spherical carbide appears to be 100 minutes when the vacuum carburizing is carried out for 100 minutes than the case of 120 minutes.

<실험 예 2>Experimental Example 2

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 이용하여 냉간 금형 소재인 SKD11을 진공 침탄한 결과를 보여주는 파단면의 조직사진이다.4A and 4B are tissue photographs showing fracture surfaces showing a result of vacuum carburizing SKD11, which is a cold mold material, by using a vacuum carburizing method of a workpiece according to an embodiment of the present invention.

이때, 본 실험 예에서는 상기 피처리물 진공 침탄 방법에서 템퍼링 공정 실시의 효과를 보여주고 있다.In this case, the experimental example shows the effect of the tempering process in the vacuum carburizing method.

도 4a 및 도 4b에 도시된 SKD11의 현미경 조직사진은 1030℃에서 100분간 침탄 공정을 진행한 후, 상기 템퍼링 공정을 520℃에서 180분간 실시한 결과로 각각 200배율 및 500배율의 현미경사진이다.4A and 4B are microscopic histograms of SKD11 shown in FIGS. 4A and 4B, respectively, after the carburizing process was performed at 1030 ° C. for 100 minutes, and the tempering process was performed at 520 ° C. for 180 minutes, respectively.

도 4a에서 보는 바와 같이 상기와 같은 조건의 템퍼링 공정을 실시한 결과, 탄화물이 무질서하게 배열된 상태로서 탄화물의 방향성 및 자체 분해가 일어남을 알 수 있다.As shown in FIG. 4A, as a result of performing the tempering process under the above conditions, it can be seen that the orientation and self-decomposition of the carbide occurs as the carbides are arranged in an orderly manner.

또한, 도 4b에서는 2차 탄화물의 형성과 2차 탄화물 입자의 미세화를 보여주고 있을 뿐만 아니라 미용해 1차 탄화물이 널리 분포되어 있고, 탄화물의 입자 크기가 분균일하게 나타나 있어 1차 탄화물이 단신으로 균일성을 나타내고 있거나 밴드 조직을 나타내 보이지는 않고 있는 것을 보여 주고 있다.In addition, in Fig. 4b, not only shows the formation of secondary carbides and the refinement of secondary carbide particles, but also the undissolved primary carbides are widely distributed, and the particle size of the carbides is uniformly shown so that the primary carbides are short-lived. It shows that it is not showing uniformity or showing band structure.

1차 탄화물이 단신 방향으로 정렬되거나 밴드 조직을 형성하면 여러 가지 기계적 성질의 이방성이 나타나는 문제가 있을 뿐만 아니라 치수 변화의 이방성이 나타나서 열처리 시 길이 방향과 폭 방향의 치수변화량을 예측하지 못하게 하는 문제점을 발생시킨다.When the primary carbides are aligned in the short-length direction or form a band structure, there are not only problems of anisotropy of various mechanical properties, but also anisotropy of dimensional change, which makes it difficult to predict the dimensional change in the longitudinal direction and the width direction during heat treatment. Generate.

그러나 도 4a 및 도 4b에서 도시하고 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 이용하여 침탄하게 되면 탄화물이 무질서하게 배열된 상태로서 탄화물의 방향성 및 자체 분해가 일어나 상기와 같은 문제가 발생하지 않게 된다.However, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the carburized material is carburized using the vacuum carburizing method according to an embodiment of the present invention, the carbides are arranged in an orderly manner, and thus the orientation and self decomposition of the carbides are generated. The same problem does not occur.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 보여 주는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법의 피처리물의 온도 변화를 보여주는 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a method of vacuum carburizing a workpiece according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a temperature change of a workpiece of the workpiece vacuum carburizing method according to an embodiment of the present invention. .

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 이용하여 냉간 금형 소재인 SKD11을 진공 침탄한 결과를 보여주는 파단면의 조직사진이다.3A and 3B are tissue photographs showing fracture surfaces showing a result of vacuum carburizing SKD11, which is a cold mold material, by using a vacuum carburizing method of a workpiece according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피처리물 진공 침탄 방법을 이용하여 냉간 금형 소재인 SKD11을 진공 침탄한 결과를 보여주는 파단면의 조직사진이다.4A and 4B are tissue photographs showing fracture surfaces showing a result of vacuum carburizing SKD11, which is a cold mold material, by using a vacuum carburizing method of a workpiece according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

진공 분위기 하에서 피처리물을 예열 온도로 승온시킨 후, 제1시간 동안 예열하는 예열 공정을 진행하는 단계;Heating the workpiece to a preheating temperature in a vacuum atmosphere, and then performing a preheating process of preheating the first time; 상기 피처리물을 침탄 온도로 승온시키고, 10-3torr 이하의 공정 압력이 되도록 탄화수소계 침탄 가스를 공급하는 단계;Heating the workpiece to a carburizing temperature and supplying a hydrocarbon-based carburizing gas to a process pressure of 10 −3 torr or less; 상기 침탄 온도 및 공정 압력을 제2시간 동안 유지하면서 상기 피처리물에 탄소를 침투 확산시키는 침탄 공정을 진행하는 단계;Performing a carburizing process of permeating and diffusing carbon into the workpiece while maintaining the carburizing temperature and the process pressure for a second time; 상기 침탄 공정 후 상기 피처리물을 유냉시키는 단계;Cooling the object to be treated after the carburizing process; 상기 유냉시킨 피처리물을 템퍼링 온도로 승온시킨 후, 상기 템퍼링 온도에서 제3시간 동안 유지시키는 템퍼링 공정을 진행하는 단계; 및Heating the cooled object to a tempering temperature, and then performing a tempering process of maintaining the tempering temperature for a third time; And 상기 템퍼링 공정 후 상기 피처리물을 공냉시키는 단계;를 포함하는데,And air-cooling the workpiece after the tempering process. 상기 제1시간은 90분이고, 상기 제2시간은 120분이고, 상기 제3시간은 240분인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법.And said first time is 90 minutes, said second time is 120 minutes, and said third time is 240 minutes. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 진공 분위기 하에서 피처리물을 예열 온도로 승온시킨 후, 제1시간 동안 예열하는 예열 공정을 진행하는 단계;Heating the workpiece to a preheating temperature in a vacuum atmosphere, and then performing a preheating process of preheating the first time; 상기 피처리물을 침탄 온도로 승온시키고, 10-3torr 이하의 공정 압력이 되도록 탄화수소계 침탄 가스를 공급하는 단계;Heating the workpiece to a carburizing temperature and supplying a hydrocarbon-based carburizing gas to a process pressure of 10 −3 torr or less; 상기 침탄 온도 및 공정 압력을 제2시간 동안 유지하면서 상기 피처리물에 탄소를 침투 확산시키는 침탄 공정을 진행하는 단계;Performing a carburizing process of permeating and diffusing carbon into the workpiece while maintaining the carburizing temperature and the process pressure for a second time; 상기 침탄 공정 후 상기 피처리물을 유냉시키는 단계;Cooling the object to be treated after the carburizing process; 상기 유냉시킨 피처리물을 템퍼링 온도로 승온시킨 후, 상기 템퍼링 온도에서 제3시간 동안 유지시키는 템퍼링 공정을 진행하는 단계; 및Heating the cooled object to a tempering temperature, and then performing a tempering process of maintaining the tempering temperature for a third time; And 상기 템퍼링 공정 후 상기 피처리물을 공냉시키는 단계;를 포함하는데,And air-cooling the workpiece after the tempering process. 상기 예열 온도는 850℃이고, 상기 침탄 온도는 1030℃이고, 상기 템퍼링 온도는 520℃인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법.The preheating temperature is 850 ° C, the carburizing temperature is 1030 ° C, the tempering temperature is 520 ° C to be treated. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 침탄 가스는 CH4(메탄), C3H8(프로판) 및 C4H10(부탄) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 피처리물 진공 침탄 방법.The carburizing gas is any one or more of CH 4 (methane), C 3 H 8 (propane) and C 4 H 10 (butane).
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