KR101926657B1 - 금속부품의 열처리 침탄질화 방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법 - Google Patents

금속부품의 열처리 침탄질화 방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열처리되는 금속부품의 국부 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 침탄질화방지수단에 있어서, 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품의 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 내측에서 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된 기밀캡부재(100)와; 상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된 연질의 코킹부재(200);로 형성된 것으로, 상기 코킹부재(200)가 금속부품의 외연에 밀착되면서 상기 코킹단부(120)에 안치된 후, 상기 코킹단부(120)가 형성된 기밀캡부재(100)의 일단 외연을 가압하고, 가압에 따라 상기 코킹부재(200)가 변형되면서 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속부품의 외연에 밀착되어 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하도록 마련된 침탄질화방지수단을 통해 고가의 침탄질화방지도료의 사용 없이 침탄질화방지가 가능하여 보다 경제적이고, 불필요한 공정수를 획기적으로 줄여 생산성 향상 및 생산효율 증가, 생산비 절감이 가능하며, 재사용을 통한 유지보수비용절감 및 침탄질화방지도료 사용이 제한됨에 따른 환경오염원의 발생억제와 효율적으로 침탄질화방지부분을 명확히 구분하여 열처리가 가능함에 따라 높은 품질의 제품 제공이 가능함은 물론 지속적 제품 품질향상이 가능한 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법에 관한 것이다.

Description

금속부품의 열처리 침탄질화 방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법{Carburizing and anti-carburizing and heat treatment method using the same means of preventing metal parts}
본 발명은 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업분야에서 널리 사용되는 다양한 금속부품의 강도와 내구성을 위한 금속부품의 경도를 부여하기 위해 열처리를 통한 침탄, 침탄질화 또는 질화 과정에서 금속의 가공성을 위한 침탄 또는 질화방지 부분의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 효과적으로 방지하여 경제성과 침탄, 침탄질화 또는 질화방지의 용이성 및 효율성을 향상시키기 위한 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법에 관한 것이다.
금속은 청동기시대에서부터 인류가 사용하고 있는 산업의 기초재료이다. 어쩌면 청동기시대가 아닌 그 이상의 시대에서 인류가 사용했을지 모를 기초인 금속은 이미 금속이 출현했을 때부터 다양한 열처리를 통해 금속의 성질을 바꾸려는 시도가 이루어졌고, 이러한 시도로 다양한 금속의 성질을 구현할 수 있었다.
인류는 금속을 다루기 시작하면서 문화는 급격히 발전하고, 산업혁명에서 현대에 이르기까지 다양한 금속의 개발이 이루어지고 있다. 현재는 각종 장비 및 장비를 이루는 부품, 공구 등에 널리 사용되고 있고, 이러한 금속은 각 분야에 따라 다양한 내구성과 성질을 가지도록 개발되고 있는 실정이다.
이에 금속의 성질을 변화시키는 가장 대표적인 것으로, 통상적으로 사용되어 온 열처리 방법이 있다. 이러한, 열처리 방법에는 침탄 열처리방법, 침탄질화방법, 복합적인 질화열처리-산질화-연질화 열처리가 현재 사용되고 있고, 첫째로, 침탄 열처리방법은 통상 저탄소강 표면에 탄소를 침투시키는 열처리방법이다. 상기 침탄 열처리방법은 일반적으로 널리 사용되고 있는 방법으로 프로판, LNG, 벤젠 등을 이용하여 탄소를 침투시킨다. 그리고, 계속해서 온도를 상승시켜가며 통상 850~930℃에서 온도변화와 시간을 조절하여 경화층, 변형량을 조절하고, 이후, 온도를 하강시켜 800~860℃, 30분 시간범위 정도 유지후 냉각제로 오일, 가스, 염욕 중 선택하여 냉각을 시킴으로써, 표면경도 및 심부 경도를 얻게 된다.
둘째로는, 침탄질화방법은 제품 표면에 탄소와 질소를 침투시키는 방법으로 프로판, LNG, 벤젠과 더불어 암모니아를 통해 처리하는 방법이다. 이와 같은 침탄 질화방법은 보통 온도를 계속 상승시켜 800~900℃ 구간에서 경화층, 변형량에 따라 온도와 시간을 조절하고, 냉각하면서 700~850℃ 구간에서 심부경도 변형에 따른 온도를 설정하여 오일, 가스, 염욕 등으로 냉각한다. 여기서도 심부경도의 조절은 앞서 상술한 침탄 열처리 방법과 동일하다.
셋째, 질화열처리에는 순질화, 연질화, 산질화 열처리 방법이 있고, 산질화는 연질화후 표면산화처리 하는 것이다. 질화처리는 제품표면에 질소를 침투시키는 방법이다. 이와 같은 방법은 온도를 상승시켜 550~600 구간에서 경화층에 따른 질화시간을 설정하여 질화한다. 이후, 연질화가 끝나면 냉각하면서 450~550 구간에서 표면산화층에 따른 유지시간을 마련하고, 이후 서서히 냉각한다.
이와 같은 대표적인 열처리방법은 현재 널리 사용되고 있으나, 이와 같은 열처리를 한 금속은 경도가 높아져 기계가공성이 떨어지는 문제가 발생된다. 이에 기계가공성을 고려하여 상술한 바와 같은 열처리방법시, 침탄 또는 질화를 방지하는 방법이 개시되고 있다. 통상 침탄 또는 질화를 방지하는 것은 금속부품의 다양한 기계적 특징과 가공을 위해 기계부품의 전체 침탄 또는 질화가 아닌 국부침탄 또는 질화를 하기 위한 것이다.
국부침탄 또는 질화를 위한 침탄질화방지방법으로 간략히 설명하면 현재 널리 사용되고 있는 침탄질화방지도료를 이용하여 침탄 또는 질화를 방지하고자 하는 제품의 표면에 도포하는 방법이 있다.
이와 같은 침탄질화방지방법은 열처리를 위한 부품을 준비하고, 준비된 부품의 표면에서 침탄 또는 질화가 불필요한 부분에 가스가 접촉되지 않도록 침탄질화방지도료를 도포한다. 이때, 침탄질화방지도료는 적정두께(구리도금을 가장 많이 사용하고, 통상 구리도금의 두께는 약 20㎛)를 가진 상태에서 침탄 또는 질화를 방지하고자 하는 전체면에 도포한다. 이때, 침탄질화방지도료를 도포하기 위해서는 준비된 부품의 표면에 이물질이 존재하면 침탄 또는 질화 방지가 올바르게 수행되지 않기 때문에 세척작업이 병행되어야 한다. 즉, 부품의 표면이 깨끗하애 침탄질화방지도료의 도포가 올바르게 이루어지고, 이를 통해 침탄 또는 질화 방지가 가능하기 때문이다. 이후, 침탄 또는 질화를 위한 열처리를 통해 원하는 부품을 생산하게 된다. 따라서, 이와 같은 세척작업의 공정수 증가로 인해 국부침탄 또는 질화를 통한 부품의 생산시간이 증대되어 크게는 생산성 저하를 초래하는 문제가 발생된다.
더욱이, 이와 같은 종래의 침탄질화방지도료에 의한 침탄질화방지방법은 침탄 또는 질화를 방지하고자 하는 부품의 표면에 침탄질화방지도료가 완전히 부착될 때가지 기다려야 하고, 이로 인해 작업시간이 증대된다. 또한, 침탄 또는 질화를 방지하고자 하는 전체 표면에 고가의 침탄질화방지도료를 도포하는 만큼 침탄질화방지도료의 사용량이 크고, 고가의 침탄질화방지도료의 다량 사용으로 인한 경제적 제약이 따르는 문제점이 있다.
더욱이, 앞서 상술한 바와 같이, 침탄질화방지도료를 도포하는 과정에서 침탄방지 또는 질화방지를 하지 않아야 할 부분에 침탄질화방지도료가 도포되는 경우가 빈번하게 발생되어 사실상 국부침탄 또는 질화를 위한 제품의 불량을 초래하는 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 고가의 침탄질화방지도료의 사용에 따른 상술한 문제점을 개선하고, 재사용이 가능하여 보다 경제적 이점을 가질 수 있는 부분과 원하는 침탄방지 또는 질화방지 부위만을 방지하여 제품의 불량률이 최소화될 수 있고, 세척작업이나 침탄질화방지도료의 부착시간과 같은 별도의 공정이나 시간의 추가 없이 침탄, 침탄질화 또는 질화방지 작업시간이 단축될 수 있어 생산성 향상과 생산비용의 절감을 가져올 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
1) 대한민국 공개특허 제10-2014-0087384호, 공개일자 2014년 07월 09일.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 고가의 침탄질화방지도료 사용 없이 기밀캡부재와 코킹부재를 통한 코킹으로 기밀을 유지하여 보다 간편하게 침탄, 침탄질화, 질화 방지가 가능하여 보다 경제적이고, 기밀캡부재의 재사용을 통한 경제적 이점과 유지보수비용이 절감되며, 침탄질화방지도료 도포를 위한 별도의 세척공정이나 부착건조시간이 불필요하여 생산시간단축 및 생산효율과 생산비용 절감을 가져올 수 있는 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 침탄, 침탄질화 또는 질화방지가 필요한 부분만을 국부적으로 기밀을 명확히 유지가 가능하여 침탄질화방지도료로 인한 종래의 문제점인 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지가 필요없는 열처리 부품 표면에 도포되거나 도료의 과도한 도포로 인한 도료흐름으로 인해 번지는 문제로 인한 제품불량이 방지되어 보다 높은 품질의 제품생산이 가능하여 제품 품질향상이 가능한 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단은 열처리되는 금속부품의 국부 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 침탄질화방지수단에 있어서, 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품의 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 내측에서 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된 기밀캡부재(100)와; 상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된 연질의 코킹부재(200);로 형성된 것으로, 상기 코킹부재(200)가 금속부품의 외연에 밀착되면서 상기 코킹단부(120)에 안치된 후, 상기 코킹단부(120)가 형성된 기밀캡부재(100)의 일단 외연을 가압하고, 가압에 따라 상기 코킹부재(200)가 변형되면서 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속부품의 외연에 밀착되어 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하도록 마련된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기밀캡부재(100)는 금속부품이 끼움결합되도록 일단이 개방된 끼움부(112)가 내측으로 요입형성된 하우징(110)과; 상기 끼움부(112) 일단 내연에서 외측으로 내경이 확대되어 상기 코킹부재(200)가 상기 하우징(110)의 끼움부(112) 단부에 안치되어 금속부품의 표면에 코킹부재(200)가 밀착결합되도록 안치단턱(122)이 형성되고, 상기 코킹부재(200)가 안치단턱(122)에 안치시 유동이 제한되면서 상기 코킹부재(200)의 코킹을 위해 상기 기밀캡부재(100)의 외면을 가압하여 전달되는 압력이 상기 코킹부재(200)로 고르게 전달되도록 원호상의 압력원호면(124)이 마련되며, 상기 압력원호면(124)과 연장되어 상기 코킹부재(200)의 변형에 따른 확장공간을 형성하도록 수직면(126)으로 형성된 코킹단부(120);가 마련된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 코킹부재(200)는 연질의 동선, 동합금선, 알루미늄선 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 상기 코킹부재(200)가 압력에 의한 변형으로 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속표면에 접하여 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하기 위한 압력은 10~100 kgf/㎠인 것을 특징으로 한다.
나아가, 질화 열처리시 상기 코킹부재(200)로 알루미늄선을 사용할 경우 기밀유지를 위한 코킹부재의 변형 압력은 5~70 kgf/㎠인 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단을 이용한 침탄질화방지방법은 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품의 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 내측에서 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된 기밀캡부재(100)와, 상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된 연질의 코킹부재(200)를 구비하는 침탄질화방지수단 준비단계(S100)와; 상기 침탄질화방지수단 준비단계에서 준비된 코킹부재(200)를 금속부품 외연 둘레를 따라 감싸 결합하고, 상기 기밀캡부재(100)가 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분을 감싸도록 끼움하여 코킹단부(120)에 상기 코킹부재(200)가 안치되도록 결합하는 코킹전처리단계(S200)와; 상기 코킹전처리단계를 통해 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분과 열처리를 위한 부분의 경계에 위치된 코킹부재(200)로 압력을 가하여 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분의 기밀을 유지하도록 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)가 형성된 외연을 가압하되, 코킹부재로 동선, 동합금을 통한 침탄, 침탄질화, 질화 열처리시 코킹부재로 가해지는 압력 10~100 kgf/㎠이고, 코킹부재로 알루미늄을 통한 침탄, 침탄질화, 질화열처리시 코킹부재로 가해지는 압력은 5~70 kgf/㎠로 기밀을 유지하도록 하는 코킹단계(S300)와; 상기 코킹단계를 통해 상기 기밀캡부재(100)가 금속부품의 침탄 또는 질화를 방지하기 위한 부분을 감싸 기밀되도록 중공을 이룬 끼움부(112) 내에 삽입결합되며, 상기 기밀캡부재(100)의 중공의 개방된 끼움부(112) 일단의 코킹단부(120)에 가해지는 압력에 의해 코킹부재(200)가 변형되어 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 표면의 밀착을 통해 기밀결합하는 기밀결합 완료단계(S400)와; 상기 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 코킹부재(200)에 의한 기밀결합이 완료되고, 기밀캡부재와 코킹부재의 변형에 의해 기밀 결합된 금속부품을 열처리하여 기밀캡부재가 결합된 부분이 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지된 상태의 금속부품으로 제조되는 마감단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지부위에 끼움결합되는 기밀캡부재에 의해 침탄방지부위 표면을 감싸 기밀유지하도록 하고, 기밀캐부재의 코킹단부와 코킹부재에 의한 코킹을 통해 침탄방지가 필요로 하는 부위를 보다 명확히 구분하여 기밀을 유지하도록 하여 침탄, 침탄질화 또는 질화를 위한 가스 침투가 보다 정밀하게 차단되도록 함으로써, 고가의 침탄질화방지도료 사용 없이 코킹부재에 의해 필요로 하는 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지부위를 명확히 구분하여 제품품질 향상이 가능하고, 기밀캡부재의 코킹단부와 코킹부재에 압력을 인가하여 변형되는 코킹부재에 의해 간편하게 코킹되어 기밀을 간편하게 유지하도록 형성함에 따라 보다 경제적이고, 기밀캡부재의 재사용을 통한 경제적 이점과 유지보수비용이 절감되며, 침탄질화방지도료를 도포하기 위한 세척공정, 부착건조시간 등의 공정이 필요 없어 불필요한 생산시간 및 공정을 줄일 수 있게 됨에 따라 생산시간단축 및 생산효율과 생산비용 절감을 가져올수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 침탄, 침탄질화 또는 질화방지가 필요한 부분만을 국부적으로 기밀을 명확히 유지가 가능하여 침탄질화방지도료로 인한 종래의 문제점인 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지가 필요없는 열처리 부품 표면에 도포되거나 도료의 과도한 도포로 인한 도료 흐름으로 인해 번지는 문제로 인한 제품불량이 방지되어 보다 높은 품질의 제품생산이 가능하여 제품 품질향상이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 측면 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 사용 상태 측면 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단을 이용한 침탄질화방지방법의 블럭도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 측면 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단의 사용 상태 측면 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단을 이용한 침탄질화방지방법의 블럭도이다.
본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단은 금속부품의 국부 침탄, 침탄질화 또는 국부 질화를 위한 침탄 또는 질화 방지를 보다 효율적으로 수행하고, 침탄질화방지도료 사용 없이 간편하게 코킹으로 기밀을 유지하도록 하여 고가의 침탄질화방지도료 사용에 따른 경제적 손실을 최소화할 수 있으며, 반복적 사용이 가능함은 물론, 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 금속부품 표면의 세척작업 등의 세정공정을 수행할 필요가 없어 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지 공정시간을 단축함으로써, 국부침탄, 국부침탄지화 또는 국부질화된 금속부품의 생산성이 향상될 수 있는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 침탄질화방지수단은 기밀캡부재(100), 코킹부재(200)로 형성된다.
상기 기밀캡부재(100)는 금속부품의 침탄, 침탄방지 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품이 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된다. 여기서, 상기 코킹단부(120)는 후술되는 코킹부재(200)가 안치되고, 압력을 인가받아 변형되어 기밀을 유지하도록 하기 위한 구성이다.
이와 같은 상기 기밀캡부재(100)는 하우징(110)과 상술한 바와 같이, 코킹단부(120)로 구성된다.
상기 하우징(110)은 앞서 언급한 바와 같이, 금속부품의 침탄, 침탄질화, 질화를 방지하기 위한 부분을 감싸도록 결합하는 것으로, 중공의 함체로 형성되되, 일단이 개방된 끼움부(112)를 가진 형태로 구성된다. 즉, 일단이 개방된 중공의 함체의 형상을 가진 끼움부(112)는 하우징(110)의 내측으로 요입된 형태로 금속부품의 침탄, 침탄질화, 질화를 방지하기 위한 부분이 끼움부(112) 내측으로 삽입되어 끼움되고, 후술되는 코킹단부와 코킹부재에 의한 코킹으로 그 내부가 기밀을 유지하여 침탄, 침탄질화, 질화 열처리시 가스가 침투하지 못하도록 하여 요구되는 침탄 질화방지가 국부적으로 이루어진 금속부품의 생산이 가능한 것이다.
상기 코킹단부(120)는 전술한 상기 하우징(110)의 끼움부(112) 끝단 내측으로 형성되어 후술되는 코킹부재가 안치되도록 형성된 것으로, 상기 끼움부(112) 일단 내연에서 외측으로 내경이 확대되어 코킹부재(200)가 상기 하우징(110)의 끼움부(112) 단부에 안치되어 금속부품의 표면에 코킹부재(200)가 밀착결합되도록 안치단턱(122)이 형성된다. 여기서, 상기 안치단턱(122)에 안치되는 코킹부재에 의해 상기 기밀캡부재(100)의 끼움부(112)에 결합된 금속부품의 침탄질화를 방지하기 위한 부분의 기밀이 유지되어 침탄질화에 따른 열처리시 공급되는 가스가 차단된다.
한편, 상기 코킹부재(200)가 안치단턱(122)에 안치시 유동이 제한되면서 상기 코킹부재(200)의 코킹을 위해 상기 기밀캡부재(100)의 외면을 가압하여 전달되는 압력이 상기 코킹부재(200)로 고르게 전달되도록 원호상의 압력원호면(124)이 마련된다. 여기서, 상기 압력원호면(124)은 후술되는 코킹부재가 와이어 형태를 취하고 있어 외주연이 원호상으로 형성됨에 따라 안치단턱 안치후, 가압시 압력이 고르게 분산되어 인가되도록 하고, 안치단턱 안치시 유동을 제한하도록 하기 위함이다. 즉, 코킹부재의 원호상의 면과 상기 압력원호면(124)의 곡선구간이 일치되도록 함에 따라 코킹부재의 유동이 제한되면서 압력을 고르게 분산되어 인가됨에 따라 코킹부재의 변형이 후술되는 수직면측으로 향하게 되어 침탄질화를 방지하기 위한 부분으로 변형되지 않도록 제한이 가능하며, 이를 통해 침탄질화를 방지하고자 하는 구간이 보다 명확하게 이루어질 수 있게 된다.
상기 수직면(126)은 전술한 상기 압력원호면(124)과 연장되어 상기 코킹부재(200)의 변형에 따른 확장공간을 형성하도록 마련된 것으로, 앞서 언급한 바와 같이, 코킹부재에 압력이 인가되어 변형시, 안치단턱과 압력원호면에 의해 침탄질화를 방지하기 위한 구간으로 코킹부재가 변형되지 않고, 상기 수직면(126)으로 확장변형되면서 금속표면과 접촉하여 기밀을 유지하도록 형성된다.
한편, 상기 코킹부재(200)는 와이어 형태의 연질의 동선, 동합금, 알루미늄 중 어느 하나로 구성된 것으로, 전술한 코킹단부(120)에 안치되어 압력 인가에 따라 변형되면서 상기 코킹단부(120)의 수직면을 채움과 함께 금속부품의 표면에 밀착되어 기밀을 유지하도록 형성된 것으로, 상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된다.
여기서, 상기 코킹부재(200)는 앞서 언급한 바와 같이, 동선, 동합금선, 알루미늄선 중 어느 하나로 형성되되, 상기 코킹부재(200)가 압력에 의한 변형으로 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속표면에 접하여 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하기 위한 압력은 10~100 kgf/㎠이다. 여기서, 상기 코킹부재(200)에 압력을 가해 변형되어 기밀을 유지하기 위한 최소압력 10 kgf/㎠ 미만일 경우 코킹부재(200)가 코킹단부(120)와 금속부품의 표면과의 밀착력이 떨어져 침탄질화 방지가 이루어지지 않아 제품불량으로 이어지고, 100 kgf/㎠ 보다 클 경우에는 코킹부재(200)가 기밀캡부재(100)의 안치단턱으로부터 수직면으로 변형이 확대되어 기밀캡부재(100)의 들뜸 내지는 코킹부재(200)가 수직면 외측으로 변형돌출되어 침탄질화 방지를 위한 부분으로부터 더 확장되어 요구되는 금속부품의 제품을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
다만, 상기 코킹부재(200) 중 질화 열처리시 상기 코킹부재(200)로 알루미늄선을 사용할 경우 기밀유지를 위한 코킹부재의 변형 압력은 5~70 kgf/㎠인 것이 바람직하다. 이는 알루미늄선의 강도가 커 동이나 동합금보다는 상대적으로 큰 압력이 요구되기 때문이며, 알루미늄선의 강도로 인해 5 kgf/㎠ 미만일 경우 알루미늄선의 변형률이 적어 코킹단부와 금속부품 사이를 완전히 메울 수 없어 기밀유지가 어렵고, 70 kgf/㎠ 보다 클 경우 연성과 전성이 큰 특성상 변형이 크게 되어 앞서 동선 또는 동합금과 마찬가지로 침탄질화 방지를 하지 않는 부분까지 확장변형되어 제품불량으로 이어지는 문제가 있다.
이와 같은 구성의 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단은 먼저 상기 코킹부재(200)가 금속부품의 외연에 밀착되면서 상기 코킹단부(120)에 안치된 후, 상기 코킹단부(120)가 형성된 기밀캡부재(100)의 일단 외연을 가압하고, 가압에 따라 상기 코킹부재(200)가 변형되면서 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속부품의 외연에 밀착되어 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하여 침탄질화방지부분을 보다 명확하게 구분하여 기밀유지가 가능하고, 한 번의 코킹 공정을 통해 기밀유지가 가능함에 따라 고가의 침탄방지도료의 사용 없이 빠른 공정으로 생산성 및 생산효율을 향상시킬 수 있는 것은 자명한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단을 통해 도 6에 도시된 블럭도에 나타난 바와 같이 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 방법은 침탄질화방지수단 준비단계(S100), 코킹전처리단계(S200), 코킹단계(S300), 기밀결합완료단계(S400), 마감단계(S500)를 통해 금속부품의 국부 침탄이 가능하다.
상기 침탄질화방지수단 준비단계(S100)
금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품의 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 내측에서 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된 기밀캡부재(100)와, 상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된 연질의 코킹부재(200)를 구비한다.
여기서, 상기 기밀캡부재(100)는 금속부품의 침탄질화를 방지하기 위한 부분의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 침탄 또는 질화를 방지하고자 하는 부분의 형상에 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 코킹전처리단계(S200)
상기 침탄질화방지수단 준비단계에서 준비된 코킹부재(200)를 금속부품 외연 둘레를 따라 감싸 결합하고, 상기 기밀캡부재(100)가 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분을 감싸도록 끼움하여 코킹단부(120)에 상기 코킹부재(200)가 안치되도록 결합한다.
상기 코킹단계(S300)
상기 실링층 형성단계를 통해 실링층(200)이 형성된 기밀링부재(100)의 끼움공(110)에 금속부품의 침탄 또는 질화 방지부분을 끼움결합하여 상기 기밀링부재(100)가 금속부품의 침탄 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분에 위치결합한다.
상기 코킹전처리단계를 통해 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분과 열처리를 위한 부분의 경계에 위치된 코킹부재(200)로 압력을 가하여 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분의 기밀을 유지하도록 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)가 형성된 외연을 가압하되, 코킹부재로 동선, 동합금을 통한 침탄, 침탄질화, 질화 열처리시 코킹부재로 가해지는 압력 10~100 kgf/㎠이고, 코킹부재로 알루미늄을 통한 질화열처리시 코킹부재로 가해지는 압력은 5~70 kgf/㎠로 기밀을 유지하도록 한다. 여기서, 상기 코킹부재는 코킹단부의 압력원호면(124)에 코킹부재의 외연이 대응되면서 안치단턱(122)에 안치되고, 기밀유지를 위한 코킹을 통한 압력인가시, 코킹부재(200)는 안치단턱(122)에 의해 침탄질화방지를 위한 금속부품 부분으로 변형을 방지하면서 압력원호면(124)에 의해 코킹부재(200)로 압력이 고르게 인가되어 수직면(126)으로 코킹부재(200)가 변형되면서 수직면의 공간을 메움과 함께 수직면에 마주보며 대응되는 금속부품 표면에 코킹부재(200)가 변형되면서 밀착되어 기밀을 유지하여 침탄질화방지부분과 침탄질화 열처리부분의 경계부를 명확히 구분하게 된다.
상기 기밀결합 완료단계(S400)
상기 코킹단계를 통해 상기 기밀캡부재(100)가 금속부품의 침탄 또는 질화를 방지하기 위한 부분을 감싸 기밀되도록 중공을 이룬 끼움부(112) 내에 삽입결합되며, 상기 기밀캡부재(100)의 중공의 개방된 끼움부(112) 일단의 코킹단부(120)에 가해지는 압력에 의해 코킹부재(200)가 변형되어 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 표면의 밀착을 통해 기밀결합한다.
여기서, 상기 기밀캡부재(100)를 침탄 또는 질화 방지하고자 하는 금속부품에 결합시, 종래에는 침탄질화방지도료를 도포하기 위해서 표면 세정공정이 필수로 요구되었으나 본 발명에 따른 방법을 통해서는 표면 세정공정이 필요없이 금속부품 그대로 침탄 또는 질화 방지가 가능하여 작업시간을 획기적으로 단축할 수 있고, 생산성이 향상됨은 물론 제품의 품질이 향상됨과 함께 고가의 침탄질화방지도료의 사용이 없어 보다 경제적이면서 침탄질화방지도료의 유출로 인한 환경오염을 방지할 수 있다.
상기 마감단계(S500)
상기 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 코킹부재(200)에 의한 기밀결합이 완료되고, 기밀캡부재와 코킹부재의 변형에 의해 기밀 결합된 금속부품을 열처리하여 기밀캡부재가 결합된 부분이 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지된 상태의 금속부품으로 제조생산한다.
이와 같은 침탄질화방지수단을 이용한 침탄질화방지방법을 통해 금속부품의 국부침탄, 국부침탄질화 또는 국부질화된 제품의 생산이 가능한 것은 자명하고, 계속적으로 재사용이 가능한 침탄질화방지수단을 통해 고가의 침탄질화방지도료의 사용이 없어 경제적이면서도 침탄질화방지도료로 인한 환경오염의 방지가 가능하다. 즉, 침탄방지를 위해 도료를 도포하고, 세정건조하는 일련의 공정이 없어 생산시간의 단축과 생산효율증가 및 생산비 절감이 가능함과 더불어 침탄질화방지도료에 의한 환경오염원의 사용제한을 통해 보다 쾌적한 작업환경의 조성이 가능하고, 간편한 코킹 공정을 통한 기밀유지와 부품의 간소화가 가능하여 유지보수가 간편할 뿐만 아니라 보다 높은 품질의 침탄질화 방지제품을 보다 효율적 비용으로 제공이 가능한 것이다.
이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.
100 : 기밀캡링부재 110 : 하우징
112 : 끼움부 120 : 코킹단부
122 : 안치단턱 124 : 압력원호면
126 : 수직면 200 : 코킹부재
S100 : 침탄질화방지수단 준비단계 S200 : 코킹전처리단계
S300 : 코킹단계 S400 : 기밀결합완료단계
S500 : 마감단계

Claims (6)

  1. 열처리되는 금속부품의 국부 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 침탄질화방지수단에 있어서,
    금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품의 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 내측에서 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된 기밀캡부재(100)와;
    상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된 연질의 코킹부재(200);로 형성된 것으로,
    상기 코킹부재(200)가 금속부품의 외연에 밀착되면서 상기 코킹단부(120)에 안치된 후, 상기 코킹단부(120)가 형성된 기밀캡부재(100)의 일단 외연을 가압하고, 가압에 따라 상기 코킹부재(200)가 변형되면서 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속부품의 외연에 밀착되어 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하도록 마련된 것을 특징으로 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기밀캡부재(100)는 금속부품이 끼움결합되도록 일단이 개방된 끼움부(112)가 내측으로 요입형성된 하우징(110)과;
    상기 끼움부(112) 일단 내연에서 외측으로 내경이 확대되어 상기 코킹부재(200)가 상기 하우징(110)의 끼움부(112) 단부에 안치되어 금속부품의 표면에 코킹부재(200)가 밀착결합되도록 안치단턱(122)이 형성되고, 상기 코킹부재(200)가 안치단턱(122)에 안치시 유동이 제한되면서 상기 코킹부재(200)의 코킹을 위해 상기 기밀캡부재(100)의 외면을 가압하여 전달되는 압력이 상기 코킹부재(200)로 고르게 전달되도록 원호상의 압력원호면(124)이 마련되며, 상기 압력원호면(124)과 연장되어 상기 코킹부재(200)의 변형에 따른 확장공간을 형성하도록 수직면(126)으로 형성된 코킹단부(120);가 마련된 것을 특징으로 하는 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코킹부재(200)는 연질의 동선, 동합금선, 알루미늄선 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코킹부재(200)가 압력에 의한 변형으로 상기 코킹단부(120)를 채우고 금속표면에 접하여 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화를 방지하기 위한 부분과 침탄, 침탄질화 또는 질화 열처리를 위한 부분의 경계부분의 기밀을 유지하기 위한 압력은 10~100 kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단.
  5. 제 1항에 있어서,
    질화 열처리시 상기 코킹부재(200)로 알루미늄선을 사용할 경우 기밀유지를 위한 코킹부재의 변형 압력은 5~70 kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단.
  6. 침탄질화방지방법에 있어서,
    금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 부분을 감싸도록 일측이 개방된 중공의 함체로 형성된 끼움부(112)가 마련되고, 끼움부(112)의 개방된 일측 끝단 내연이 금속부품의 표면에 접하지 않게 공간을 형성하도록 내측에서 외측으로 단차형성된 코킹단부(120)가 마련된 기밀캡부재(100)와, 상기 기밀캡부재(100)가 결합된 금속부품의 외연에 밀착대응되고, 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)에 안치결합되어 가압에 의해 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 외연의 밀착을 통한 기밀이 가능하도록 마련된 연질의 코킹부재(200)를 구비하는 침탄질화방지수단 준비단계(S100)와;
    상기 침탄질화방지수단 준비단계에서 준비된 코킹부재(200)를 금속부품 외연 둘레를 따라 감싸 결합하고, 상기 기밀캡부재(100)가 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분을 감싸도록 끼움하여 코킹단부(120)에 상기 코킹부재(200)가 안치되도록 결합하는 코킹전처리단계(S200)와;
    상기 코킹전처리단계를 통해 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분과 열처리를 위한 부분의 경계에 위치된 코킹부재(200)로 압력을 가하여 침탄, 침탄질화 또는 질화방지를 위한 부분의 기밀을 유지하도록 상기 기밀캡부재(100)의 코킹단부(120)가 형성된 외연을 가압하되, 코킹부재로 동선, 동합금을 통한 침탄, 침탄질화, 질화 열처리시 코킹부재로 가해지는 압력 10~100 kgf/㎠이고, 코킹부재로 알루미늄을 통한 질화열처리시 코킹부재로 가해지는 압력은 5~70 kgf/㎠로 기밀을 유지하도록 하는 코킹단계(S300)와;
    상기 코킹단계를 통해 상기 기밀캡부재(100)가 금속부품의 침탄 또는 질화를 방지하기 위한 부분을 감싸 기밀되도록 중공을 이룬 끼움부(112) 내에 삽입결합되며, 상기 기밀캡부재(100)의 중공의 개방된 끼움부(112) 일단의 코킹단부(120)에 가해지는 압력에 의해 코킹부재(200)가 변형되어 코킹단부(120)의 채움과 금속부품 표면의 밀착을 통해 기밀결합하는 기밀결합 완료단계(S400)와;
    상기 금속부품의 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지를 위한 코킹부재(200)에 의한 기밀결합이 완료되고, 기밀캡부재와 코킹부재의 변형에 의해 기밀 결합된 금속부품을 열처리하여 기밀캡부재가 결합된 부분이 침탄, 침탄질화 또는 질화 방지된 상태의 금속부품으로 제조되는 마감단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속부품의 열처리 침탄질화방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법.
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KR101615324B1 (ko) 2015-07-06 2016-04-26 장인열처리(주) 금속부품의 열처리 침탄질화 방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101615324B1 (ko) 2015-07-06 2016-04-26 장인열처리(주) 금속부품의 열처리 침탄질화 방지수단과 이를 이용한 침탄질화방지방법
CN105369016A (zh) 2015-10-26 2016-03-02 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种提高高强合金钢传动杆表面强度的方法

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