KR19980069660A - Surface treatment method of low carbon alloy steel - Google Patents

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KR19980069660A
KR19980069660A KR1019970006820A KR19970006820A KR19980069660A KR 19980069660 A KR19980069660 A KR 19980069660A KR 1019970006820 A KR1019970006820 A KR 1019970006820A KR 19970006820 A KR19970006820 A KR 19970006820A KR 19980069660 A KR19980069660 A KR 19980069660A
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권광우
유영석
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이해규
볼보건설기계코리아 주식회사
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Abstract

본 발명은 저탄소 합금강의 표면처리방법에 관한 것으로, 저탄소 합금강의 표면층에 크롬을 확산코팅하여 표면층의 합금원소량을 증가시키는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에 의해 코팅된 소재를 침탄 열처리하여 표면에 고경도의 크롬탄화물을 균일하게 분산시키는 제 2 단계를 포함하여, 상기 저탄소 합금강 표면에 고경도, 고내마모성, 고내식성 및 상기 저탄소 합금강 내부에 높은 파괴인성치를 확보하게됨을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법을 제공한다.The present invention relates to a surface treatment method of a low carbon alloy steel, the first step of increasing the amount of alloying elements of the surface layer by diffusion coating chromium on the surface layer of the low carbon alloy steel, the surface by carburizing heat treatment of the material coated by the first step Including a second step of uniformly dispersing the high hardness chromium carbide, the low carbon alloy steel, characterized in that to ensure high hardness, high wear resistance, high corrosion resistance and high fracture toughness inside the low carbon alloy steel surface Provide a surface treatment method.

Description

저탄소 합금강의 표면처리방법Surface treatment method of low carbon alloy steel

본 발명은 저탄소 합금강의 표면처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전설비, 산업용 기계류, 중장비등의 부품 제작시 저탄소 합금강의 표면층에 크롬(Cr)을 확산코팅한 다음 플라즈마 침탄 열처리공정을 통하여 표면에서 고경도, 고내마모성, 고내식성의 물성을 확보하며, 내부에 저합금강 고유의 높은 파괴인성치를 확보할 수 있도록 한 저탄소 합금강의 표면처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment method of low carbon alloy steel, and more particularly, in the manufacturing of components such as power generation equipment, industrial machinery, heavy equipment, etc. by diffusing coating chromium (Cr) on the surface layer of low carbon alloy steel and then surface by plasma carburizing heat treatment process The present invention relates to a method for surface treatment of low carbon alloy steel, which ensures high hardness, high wear resistance, and high corrosion resistance, and ensures high fracture toughness inherent in low alloy steel.

일반적으로 발전설비, 조선용 기계부품, 각종 구동부품, 산업용 기계류등에서와같이 내식성 및 내마모성을 요구하는 소재로는 고가의 스테인레스 소재나 또는 고크롬 주철과 같은 고합금 강재를 많이 사용하였다. 특히 내식성과 내마모성을 동시에 요구하는 각종 기계부품의 경우 요구하는 특성을 만족하기 위하여 실제로 고가의 소재를 사용할 수 밖에 없는 설계상의 문제점을 갖게된다.In general, as a material requiring corrosion resistance and abrasion resistance, such as power generation equipment, shipbuilding machinery parts, various driving parts, industrial machinery, expensive alloy materials such as expensive stainless steel or high chromium cast iron were used. In particular, in the case of various mechanical parts that require corrosion resistance and wear resistance at the same time, there is a design problem inevitably using expensive materials to satisfy the required characteristics.

또한, 전술한 소재들은 주문에 의해 수급되는 특성을 가지고 있어 수급을 위해서는 대량으로 주문제작 해야되는 문제점을 가지며, 이로인해 소량의 소재가 필요함에도 불구하고 필요이상의 많은 소재를 준비하게 되어 전체적으로 제품의 원가경쟁력을 약화시키는 문제점을 갖게된다,In addition, the above-described materials have the characteristics of supply and demand by the order, so that there is a problem that a large number of orders must be manufactured for supply and demand, thereby preparing a large number of materials more than necessary, even though a small amount of material is required, the overall cost of the product Has a problem of weakening the competitiveness,

따라서, 대량생산 되어지는 소재를 이용하여 설계상 요구하는 재료의 특성을 확보하기 위해 관련업계에서 많은 연구자들이 표면개질에 대한 기술의 적용가능성을 검토하여 왔으나, 지금까지 실제 환경하에서 적용이 가능성이 있는 결과를 도출하는데는 이르지 못하였다.Therefore, in order to secure the properties of materials required for design by using mass-produced materials, many researchers in the related industry have reviewed the applicability of the technology for surface modification. It was not early to get results.

또한, 전술한 바와같이 상용화된 강재들은 파괴인성측면에서 충분한 파괴인성치 및 피로균열의 성장속도를 낮추기 위하여 실제로 상당히 큰 사이즈로 설계가 되고 있는 실정이다. 따라서, 많은 연구자들이 오스테나이트계 스테인레스 강재의 표면처리 방안으로서 크롬의 확산코팅 및 표면침탄 공정도입을 시도하고 있으나, 실제 침탄 열처리시 후속공정으로 요구되는 열처리효과를 크게 기대할 수 없어 피로강도향상에 효과적으로 대처하지 못하는 문제점을 갖게된다.In addition, as described above, commercially available steels are actually designed to be substantially larger in size in order to lower sufficient fracture toughness and fatigue crack growth rate in terms of fracture toughness. Therefore, many researchers have attempted to introduce diffusion coating and surface carburizing process of chromium as a surface treatment method of austenitic stainless steels, but it is difficult to expect the heat treatment effect that is required as a subsequent process during actual carburizing heat treatment. You will not have the problem.

따라서, 본 발명의 목적은, 상용의 기계부품용 소재로 많이 사용되는 저탄소 합금강의 표면에 크롬을 확산코팅한 후 이를 플라즈마 침탄 열처리공정을 통하여 표면층을 강화하고, 침탄의 후속공정으로 인한 급냉효과에 따라 표면의 고경도, 고내마모성, 고내식성을 확보하며, 이와 동시에 저합금강이 갖는 심부 파괴인성치를 확보함에 따라 설계강도의 극대화를 통해 고가의 합금강 사용이 불필요해 비용을 절감하며, 우수한 기계적인 물성의 확보를 통한 제품의 원가경쟁력을 향상시킬 수 있도록 한 저탄소 합금강의 표면처리방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to diffuse the chromium on the surface of the low-carbon alloy steel, which is widely used as a material for commercial machine parts, and then to strengthen the surface layer through the plasma carburizing heat treatment process, and to the quenching effect due to the subsequent process of carburizing Therefore, high hardness, high abrasion resistance, and high corrosion resistance of the surface are secured, and at the same time, deep fracture toughness of low alloyed steel is secured, thereby maximizing the design strength, thus eliminating the use of expensive alloy steel, thereby reducing costs, and excellent mechanical properties It is to provide a method of surface treatment of low-carbon alloy steel to improve the cost competitiveness of the product through securing.

도 1 은 본 발명에 의해 저탄소 합금강 표면에 크롬을 확산코팅한 결과를 나타내는 그래프,1 is a graph showing the result of diffusion coating chromium on the surface of low carbon alloy steel according to the present invention;

도 2 는 본 발명에 의해 크롬으로 확산코팅후 침탄처리한 시편과 종래기술에 의해 침탄처리한 시편의 표면경도를 비교하는 그래프,2 is a graph comparing the surface hardness of the carburized specimen and the carburized specimen according to the present invention after diffusion coating with chromium according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 의해 크롬으로 확산코팅후 침탄처리한 시편과 종래기술에 의해 침탄처리한 시편의 마모시험 결과를 비교하는 그래프.Figure 3 is a graph comparing the wear test results of the carburized specimen and the carburized specimen by the prior art after the diffusion coating with chromium according to the present invention.

전술한 본 발명의 목적은, 저탄소 합금강의 표면층에 크롬을 확산코팅하여 표면층의 합금원소량을 증가시키는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에 의해 코팅된 소재를 침탄 열처리하여 표면에 고경도의 크롬탄화물을 균일하게 분산시키는 제 2 단계를 포함하여, 상기 저탄소 합금강 표면에 고경도, 고내마모성, 고내식성 및 상기 저탄소 합금강 내부에 높은 파괴인성치를 확보하게됨을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법을 제공함에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is a first step of increasing the amount of alloying elements of the surface layer by diffusion coating chromium on the surface layer of low carbon alloy steel, and carburizing heat treatment of the material coated by the first step to the surface of high hardness chromium Including a second step of uniformly dispersing the carbide, provides a surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that to ensure high hardness, high wear resistance, high corrosion resistance and high fracture toughness inside the low carbon alloy steel surface Is achieved by.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 크롬의 확산코팅 방법으로 팩 세멘테이션 공정이 적용되며, 상기 침탄 열처리공정으로 플라즈마 침탄공정이 적용된다.According to a preferred feature of the present invention, the pack cementation process is applied as the chromium diffusion coating method, and the plasma carburization process is applied as the carburization heat treatment process.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 팩 세멘테이션 공정에서 사용되는 분말의 무게분율은, 확산코팅제의 크롬 분말 5 - 25 wt%, 소결방지제의 Cr2O360 - 90 wt%, 활성제의 NH4Cl 5 - 15 wt%이 소정의 조성비로 혼합되는 팩분말이 사용된다.According to a preferred feature of the present invention, the weight fraction of the powder used in the pack cementation process is 5 to 25 wt% of chromium powder of the diffusion coating agent, 60 to 90 wt% of Cr 2 O 3 of the sintering agent and NH 4 Cl of the active agent. A pack powder is used in which 5-15 wt% is mixed at a predetermined composition ratio.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 팩 세멘테이션 공정은, 반밀폐용기내에 소정의 조성비로 혼합된 상기 팩분말 내에 피처리재인 저탄소처리강을 완전하게 장입시킨 다음, 환원성 분위기하에서 승온한 후 800 - 1200 ℃에서 2 - 8 시간 동안 열처리하여 상기 피처리재 표면에 크롬을 확산침투시키게 된다.A preferred feature of the present invention is that the pack cementation process completely charges a low-carbon treated steel, which is a material to be treated, in the pack powder mixed in a semi-closed container at a predetermined composition ratio, and then heats it up in a reducing atmosphere at 800-1200. Heat treatment at 2 ° C. for 2-8 hours causes diffusion of chromium on the surface of the workpiece.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 플라즈마 침탄공정은, 크롬이 확산코팅된 소재를 플라즈마 침탄실에 장입하여 플라즈마 발진특성을 이용하여 소재의 표면 산화피막을 제거하는 스퍼터 세척단계와, 크롬이 확산코팅된 소재의 표면에 탄소를 침투 확산시키는 침탄단계와, 침탄된 탄소를 소재의 표면에서 내부로 확산시키는 확산단계와, 상기 확산단계의 온도에서 상온으로 떨어지는 급속한 온도변화 및 피처리물의 변형됨을 방지하기위한 오스테나이징단계와, 소정의 소입단계를 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, the plasma carburizing process includes a sputter cleaning step of removing a surface oxide film of a material by using a plasma oscillation property by charging a chromium diffusion coated material into a plasma carburizing chamber, and chromium diffusion coating. A carburizing step of infiltrating and diffusing carbon on the surface of the material, a diffusion step of diffusing the carburized carbon from the surface of the material to the inside, a rapid temperature change falling from the temperature of the diffusion step to room temperature, and to prevent deformation of the treated object An austenizing step and a predetermined quenching step.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 스퍼터 세척시, 로내 압력은 0.1 - 10 torr, 프라즈마 형성전압은 200 - 600 V, 온도는 500 - 950 ℃, 시간은 5 - 30 분 범위이내에서 수행하며, 더욱 바람직하게로는 상기 로내 압력은 1 torr, 프라즈마 형성전압은 300 V, 온도는 500 ℃, 시간은 15 분 범위이내에서 수행하게 된다.According to a preferred aspect of the present invention, in the sputter cleaning of the plasma carburizing process conditions, the pressure in the furnace is 0.1-10 torr, the plasma forming voltage is 200-600 V, the temperature is 500-950 ° C, and the time is in the range of 5-30 minutes. More preferably, the furnace pressure is 1 torr, plasma formation voltage is 300 V, temperature is 500 ° C., and time is performed within 15 minutes.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 침탄공정시, 가스압력 범위는 0.5 - 30 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 800 V, 온도는 850 - 1050 ℃, 시간은 30 - 120 분 범위내에서 수행하며, 더욱 바람직하게로는 상기 가스압력 범위는 4 - 10 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 600 V, 온도는 900 - 950 ℃, 시간은 30 - 60 분 범위내에서 수행하게 된다.According to a preferred aspect of the present invention, in the carburizing process of the plasma carburizing process, the gas pressure range is 0.5 to 30 torr, the plasma forming voltage is 300 to 800 V, the temperature is 850 to 1050 ° C., and the time is 30 to 120 minutes. The gas pressure range is more preferably 4 to 10 torr, the plasma forming voltage is 300 to 600 V, the temperature is 900 to 950 ° C., and the time is 30 to 60 minutes.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 확산 공정시, 가스압력 범위는 0.5 - 30 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 600 V, 온도는 850 - 1050 ℃, 시간은 10 - 60 분 범위이내에서 수행하며, 더욱 바람직하게로는 상기 가스압력 범위는 1 - 5 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 400 V, 온도는 900 - 950 ℃, 시간은 15 - 30분 범위이내에서 수행하게 된다.According to a preferred aspect of the present invention, in the diffusion process of the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range is 0.5-30 torr, the plasma forming voltage is 300-600 V, the temperature is 850-1050 ° C., and the time is 10-60 minutes. The gas pressure range is 1 to 5 torr, the plasma forming voltage is 300 to 400 V, the temperature is 900 to 950 ° C., and the time is 15 to 30 minutes.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 오스테나이징시, 가스압력 범위는 760 torr, 온도는 750 - 850 ℃ 범위이내의 비활성가스 분위기하에서 처리하게 되며, 더욱 바람직하게로는 상기 가스압력 범위는 760 torr, 온도는 800 - 850 ℃ 범위이내의 비활성가스 분위기하에서 처리하게 된다.A preferred feature of the present invention, when the austenizing in the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range is 760 torr, the temperature is treated in an inert gas atmosphere within the range of 750 to 850 ℃, more preferably the gas The pressure range is 760 torr and the temperature is treated in an inert gas atmosphere within the range 800-850 ° C.

본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.One preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 의해 저탄소 합금강 표면에 크롬을 확산코팅한 결과를 나타내는 그래프이며, 도 2 는 본 발명에 의해 크롬으로 확산코팅후 침탄처리한 시편과 종래기술에 의해 침탄처리한 시편의 표면경도를 비교하는 그래프이며, 도 3 은 본 발명에 의해 크롬으로 확산코팅후 침탄처리한 시편과 종래기술에 의해 침탄처리한 시편의 마모시험 결과를 비교하는 그래프이다.1 is a graph showing the result of the diffusion coating of chromium on the surface of low carbon alloy steel according to the present invention, Figure 2 is a surface hardness of the carburized specimen and the carburized specimen according to the prior art after diffusion coating with chromium according to the present invention 3 is a graph comparing the wear test results of the carburized specimen and the carburized specimen according to the prior art after diffusion coating with chromium according to the present invention.

도면에 도시된 바와같이, 본 발명에 의한 저탄소 합금강의 표면처리방법은, 저탄소 합금강의 표면층에 크롬을 확산침투시킨 다음 플라즈마 침탄 열처리를 통하여 소재 표면에서의 고경도, 고내마모성, 고내식성의 물성 및 소재 내부에서의 높은 파괴인성치의 특성을 가지는 제품을 제작시 이용되는 표면개질처리방법이다.As shown in the drawings, the surface treatment method of the low carbon alloy steel according to the present invention, by impregnating chromium into the surface layer of the low carbon alloy steel, and then subjected to plasma carburization heat treatment, high hardness, high wear resistance, high corrosion resistance and It is a surface modification method used in the manufacture of products with high fracture toughness.

본 발명에서 이용하는 크롬의 확산코팅 방법으로 팩 세멘테이션(pack cementation)공정을 적용하였다.The pack cementation process was applied to the diffusion coating method of chromium used in the present invention.

전술한 팩 세멘테이션 공정은 반밀폐용기내에 확산코팅 재료로 크롬 분말, 소결방지제인 산화알미늄 또는 산화크롬 분말 및 활성제로써 암모늄 할라이드 분말을 적정비율로 혼합하고, 혼합된 분말 내부에 피처리품을 완전하게 장입하며, 환원성 또는 불활성 분위기하에서 후속 열처리를 통하여 피처리물 표면에 크롬을 확산 침투시키는 공정이다.In the above-mentioned pack cementation process, chromium powder, aluminum oxide or chromium oxide powder as a sintering agent, and ammonium halide powder as an activator are mixed in an appropriate ratio in a semi-closed container, and the object to be processed is completely mixed inside the mixed powder. It is a step of spreading chromium to the surface of the workpiece through subsequent heat treatment under reducing or inert atmosphere.

전술한 바와같이 소재 표면에 침투된 크롬은 처리온도, 처리시간, 분위기, 형상등의 공정인자에 따라 5-300 um 깊이까지 침투 확산되며, 표면층의 크롬농도는 크롬분말의 분율, 활성제, 온도, 시간등의 공정변수에 따라 5 wt% - 50 wt% 범위내에서 변화하게 된다.As described above, chromium penetrated into the surface of the material penetrates and diffuses to a depth of 5-300 um depending on process factors such as treatment temperature, treatment time, atmosphere, shape, etc. Depending on the process variables, such as time, it will vary within the range of 5 wt%-50 wt%.

그러나, 전술한 바와같이 확산 침투된 크롬은 단지 표면 합금화에 의한 강화효과 밖에 얻을 수 없으며, 이로인해 저탄소강 고유의 우수한 파괴인성치 확보와 높은 표면경도를 확보하기 위하여 표면에 다시 탄소를 침투 확산시키는 공정을 추가하여 후속 열처리 공정을 통해 높은 표면경도와 높은 심부 파괴인성치를 확보할 수 있게된다.However, as described above, the chromium that has been diffused and penetrated can only obtain a reinforcing effect by surface alloying, thereby infiltrating and diffusing carbon back to the surface in order to secure excellent fracture toughness and high surface hardness inherent in low carbon steel. The addition of a process allows subsequent heat treatment to ensure high surface hardness and high core fracture toughness.

그리고 종래기술의 침탄법인 가스침탄의 경우 합금원소로 크롬의 양이 많은 경우에는 침탄이 불가능한 경우가 대부분이며, 특별히 침탄을 위해서는 별도의 전처리 공정을 요구하게 된다.In the case of gas carburizing, which is a carburizing method according to the related art, in most cases, when the amount of chromium is large as an alloying element, carburization is impossible, and a special pretreatment process is required for carburization.

따라서, 본 발명에서는 전술한 바와같은 한계점을 극복하기 위하여 플라즈마 침탄공정을 적용하여 우수한 침탄 특성을 확보할 수 있으며, 크롬의 확산 코팅후 후속 열처리를 통하여 종래의 침탄공정에서 확보할 수 있었던 우수한 심부의 기계적 특성을 확보할 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, in order to overcome the limitations described above, by applying the plasma carburization process, it is possible to secure excellent carburization characteristics, and excellent core parts which can be secured in the conventional carburization process through subsequent heat treatment after diffusion coating of chromium. Mechanical properties can be secured.

실시예Example

이하에서, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

저탄소 합금강 표면층에 크롬확산 코팅을 위한 팩 세멘테이션용 분말의 무게분율은, 확산코팅 재료인 크롬분말이 5 - 25 wt%, 소결방지제의 Cr2O360 - 90 wt%, 활성제의 NH4Cl 5 - 15 wt% 소정의 조성비율로 혼합된 혼합분말의 팩분말을 사용한다. 위와같이 소정의 조성비율으로 혼합된 팩분말 내에 피처리재인 저탄소처리강을 완전하게 장입시킨 다음, 환원성 분위기 또는 불활성 분위기하에서 승온한 후 800 - 1200℃에서 2 - 8시간동안 열처리 하게된다.The weight fraction of the pack cementation powder for the chromium diffusion coating on the low carbon alloy steel surface layer is 5-25 wt% of the chromium powder, a diffusion coating material, 60-90 wt% of Cr 2 O 3 of the sintering agent, and NH 4 Cl of the activator. 5 to 15 wt% Packed powders of mixed powders are mixed at a predetermined composition ratio. After completely charging the low-carbon treated steel as a material to be treated in the pack powder mixed at a predetermined composition ratio as described above, the mixture is heated in a reducing atmosphere or an inert atmosphere, and then heat-treated at 800-1200 ° C for 2-8 hours.

그 결과 전술한 저탄소 합금강의 표면층에는 농도 25 wt% 이상의 50 - 200 um의 크롬확산층을 얻을 수 있게된다. 이때 크롬확산 코팅층의 두께는 용도, 부식환경, 마모조건에 따라서 공정조건을 달리하여 소정의 두께 및 표면 크롬 농도를 조절할 수 있게된다.As a result, a chromium diffusion layer having a concentration of 25 wt% or more and 50-200 um can be obtained in the surface layer of the low carbon alloy steel described above. At this time, the thickness of the chromium diffusion coating layer can be adjusted to a predetermined thickness and surface chromium concentration by varying the process conditions according to the use, corrosion environment, wear conditions.

그리고 본 발명에서 사용하는 침탄 방법은 플라즈마 침탄 공정을 적용하였다. 전술한 플라즈마 침탄공정은 탄소 소스 가스로 CH4또는 C3H8를 사용하게되며, 수 torr (1 기압= 760 torr)의 압력에서 플라즈마를 발생시켜 크롬이 코팅된 표면을 스퍼터 세척한 후 침탄을 행하는 방법을 이용하였다.In the carburization method used in the present invention, a plasma carburization process was applied. In the above-mentioned plasma carburization process, CH 4 or C 3 H 8 is used as the carbon source gas, and plasma is generated at a pressure of several torr (1 atm = 760 torr) to sputter-clean the chromium-coated surface, followed by carburization. The method of performing was used.

일반적으로 침탄처리 방법에는 고체침탄, 가스침탄, 진공침탄등이 있으며, 소재의 크롬 농도가 높은 경우에는 침탄처리중에 형성되는 분위기상의 산소와 결합하여 소재 표면에 크롬산화물을 형성하므로 침탄이 불가능하게 된다.In general, carburizing methods include solid carburizing, gas carburizing and vacuum carburizing, and when the chromium concentration of the material is high, it becomes impossible to carburize because it forms chromium oxide on the surface of the material by combining with oxygen in the atmosphere formed during carburizing. .

이에 대해 본 발명의 플라즈마 침탄 공정에서는 침탄전 스퍼터 크리닝시에 산화피막을 제거하며, 침탄시에도 분위기중에 산소가 없게 되므로 산화피막이 형성되지 않아 침탄이 충분하게 이루어진다.On the other hand, in the plasma carburization process of the present invention, the oxide film is removed during sputter cleaning before carburization, and since no oxygen is formed in the atmosphere even during carburization, the oxide film is not formed and carburization is sufficiently performed.

전술한 플라즈마 침탄 공정은 일반적으로 침탄이 되지 않는 소재, 즉 스테인레스나 고크롬 합금의 침탄처리에 응용되는 공정으로 고크롬 합금의 표면에 필연적으로 형성되는 산화 크롬 피막을 스퍼터링을 통해 제거함으로써 침탄이 가능하게 하는 특징을 가진다.The above-described plasma carburization process is a process applied to carburization of a material which is not generally carburized, that is, stainless or high chromium alloy, and thus carburization can be performed by removing a chromium oxide film that is inevitably formed on the surface of the high chromium alloy through sputtering. It has a feature to make it.

전술한 플라즈마 침탄 공정은 다음과 같다.The above-described plasma carburization process is as follows.

제 1 단계로서, 크롬이 확산 코팅처리된 소재를 플라즈마 침탄실에 장입 후 표면 산화 피막을 제거하기 위해 스퍼터 세척을 한다. 이는 침탄 공정에 있어서 가장 핵심적인 사항으로 충분한 스퍼터 세척이 선행되지 않으면 후속 침탄 공정을 수행할 수 없게된다.As a first step, a chromium-diffused coating material is charged into a plasma carburizing chamber and then sputtered to remove the surface oxide film. This is essential to the carburizing process, and subsequent carburizing will not be possible unless sufficient sputter cleaning is preceded.

전술한 스퍼터 세척단계에서 세척력이 우수한 아르곤가스를 주입하여 로내 압력은 0.1 - 10 torr 범위내로 유지하되, 더욱 바람직하기로는 로내 압력은 1 torr 이며, 전술한 로내 압력이 0.1 torr보다 낮으면 스퍼터 세척가스의 부족으로 피처리물의 스퍼터세척이 불균일하게 이루어질 수 있게 되며, 전술한 로내 압력이 10 torr 이상의 압력에서는 스퍼터 세척에 의해 소재의 표면 조도가 변화할 수 있으며, 또한 불균일한 세척효과를 발생시킬 수 있다.In the above-described sputter washing step, argon gas having excellent cleaning power is injected to maintain the furnace pressure within the range of 0.1-10 torr. More preferably, the furnace pressure is 1 torr, and the above-mentioned furnace pressure is lower than 0.1 torr. Due to the lack of the sputter cleaning of the workpiece can be made non-uniform, the surface roughness of the material may be changed by the sputter cleaning at the above-mentioned furnace pressure of 10 torr or more, and may also cause non-uniform cleaning effect. .

전술한 스퍼터 세척을 위한 플라즈마 형성전압은 200V - 600V가 요구되며, 더욱 바람직하기로는 플라즈마 형성전압은 300V이며, 전술한 플라즈마 형성전압이 200V 이하에서는 플라즈마가 형성되지 않거나 또는 적어서 균일한 세척효과를 얻을 수 없게되며, 치뿌리 부분이 세척되지 않는 경우가 발생하고, 전술한 플라즈마 형성전압이 600V 이상의 전압에서는 과도한 스퍼터링 효과에 기인하여 소재의 표면 조도의 변화 발생이 우려된다.The plasma formation voltage for the above-mentioned sputter cleaning is required to be 200V-600V, more preferably the plasma formation voltage is 300V, the plasma is not formed or less than the above-mentioned plasma formation voltage 200V to obtain a uniform cleaning effect. It becomes impossible, and the chip | tip part is not wash | cleaned, and when the above-mentioned plasma formation voltage is more than 600V, it is feared that the surface roughness change of a material arises due to an excessive sputtering effect.

또한, 스퍼터 세척시의 온도는 침탄단계에서 유지하는 온도보다 낮은 온도에서 수행하며, 즉 500℃ - 950℃범위가 효율적이며, 더욱 바람직하기로는 500℃이다. 스퍼터 세척시간은 5 - 30 분이내에서 수행하며, 더욱 바람직하기로는 15 분 동안 수행한다.In addition, the temperature at the time of sputter washing is performed at a temperature lower than the temperature maintained in the carburizing step, that is, 500 to 950 ℃ range is efficient, more preferably 500 ℃. Sputter washing time is performed within 5-30 minutes, more preferably 15 minutes.

제 2 단계로서, 피처리물의 표면에 탄소를 침투시키게 위해 플라즈마 침탄하는 단계이며, 가스압력범위는 0.5 - 30 torr이며, 더욱 바람직하기로는 가스압력범위는 4 - 10 torr이며, 전술한 가스압력이 0.5 torr이하의 낮은 압력에서는 침탄효율이 떨어지며, 부분적으로 균일한 침탄이 되지 않게되며, 전술한 가스압력이 30 torr이상의 압력에서는 과다한 탄소의 공급으로 수팅(sooting)의 원인이 되어 피처리물에 침탄이 되지 않으며, 플라즈마의 형성이 불안정해진다.As a second step, plasma carburizing is performed to infiltrate carbon on the surface of the workpiece, and the gas pressure range is 0.5-30 torr, more preferably, the gas pressure range is 4-10 torr, At low pressure below 0.5 torr, the carburizing efficiency decreases, and it is not partially uniform carburizing, and the gas pressure above 30 torr causes excessive sooting and causes sooting. In this case, plasma formation becomes unstable.

그리고, 표면 탄소분율은 1.0 - 6 wt% 범위이내이며, 전술한 표면 탄소분율이 1.0 wt% 이하인 경우에는 탄소량이 적어서 침탄시간이 길어지고, 전술한 표면 탄소분율이 6 wt% 이상인 경우에는 과다한 탄소가스 공급으로 인하여 수팅현상을 일으킬 수 있다.The surface carbon fraction is in the range of 1.0 to 6 wt%, and when the surface carbon fraction is 1.0 wt% or less, the amount of carbon is small and the carburizing time is long, and when the surface carbon fraction is 6 wt% or more, excessive carbon Gas supply can cause sooting.

전술한 크롬확산 코팅제품을 침탄하기 위한 플라즈마 형성 전압범위는 300V - 800V가 효율적이며, 더욱 바람직하기로는 플라즈마 형성 전압은 300V - 600V이며, 플라즈마 형성 전압이 300V이하에서는 플라즈마 형성이 미비하여 균일한 침탄이 되지 않는 경우가 발생하며, 전압을 높이면 플라즈마 피복(Sheath)이 줄어들어 플라즈마 흠집(glow seam)이 물체의 형상을 따라서 균일하게 입혀지기 때문에 침탄 균일성이 형성되지만, 플라즈마 형성 전압이 800V이상에서는 아크 발생으로 침탄이 되지 않는 현상이 발생한다.The plasma formation voltage range for carburizing the chromium diffusion coating product described above is 300V-800V, more preferably, the plasma formation voltage is 300V-600V, and the plasma formation voltage is less than 300V, the plasma formation is insufficient and uniform carburization. If the voltage is increased, the plasma sheath decreases, and the plasma seam is uniformly coated along the shape of the object, so that carburizing uniformity is formed. The carburization does not occur due to the occurrence.

그리고, 침탄시 온도는 850℃ - 1050℃ 범위이내이며, 더욱 바람직하기로는 900℃ - 950℃ 범위이며, 1050℃이상의 고온에서는 진공의 유지 및 제어가 어렵게 되고 또한 장시간 노출시 치차의 내부 강도가 급격히 떨어지는 단점을 갖게되며, 850℃이하의 온도에서는 침탄시간이 길어져 비효율적이다. 침탄시간은 30 - 120분 이내에서 수행하며, 더욱 바람직하기로는 30 - 60분 이내에서 수행한다.The carburizing temperature is in the range of 850 ° C. to 1050 ° C., more preferably in the range of 900 ° C. to 950 ° C., and at a high temperature of 1050 ° C. or higher, it is difficult to maintain and control the vacuum, and the internal strength of the gear rapidly increases for a long time. It has a disadvantage in that it falls, and at temperatures below 850 ° C., the carburizing time becomes long and inefficient. Carburizing time is carried out within 30-120 minutes, more preferably within 30-60 minutes.

제 3 단계로서, 침탄된 탄소를 치차 표면에서 내부로 확산시키는 확산단계로서, 최종 제품의 표면 탄소 농도를 2 - 4 wt%로 고정시키기 위하여 탄소 소스 가스의 양을 줄이며, 가스압력 범위는 침탄시와 동일하게 0.5 - 30 torr로 설정하며, 더욱 바람직하기로는 1 - 5 torr이다.As a third step, a diffusion step of diffusing carburized carbon from the tooth surface to the inside, reducing the amount of carbon source gas in order to fix the surface carbon concentration of the final product at 2-4 wt%, and the gas pressure range is at the time of carburization. And 0.5 to 30 torr, more preferably 1 to 5 torr.

전술한 가스압력이 0.5 torr이하의 낮은 압력에서는 차차 표면에 도달하는 탄소의 양이 적어짐으로서 표면 탄소 농도를 유지하기에 부족한 탄소원자에 공급이 이루어져 궁극적으로는 표면에 침투 확산된 탄소원자가 탈탄되는 형상을 일으키게 되며, 전술한 가스압력이 30 torr 이상의 압력에서는 균일한 플라즈마의 발생을 기대하기 힘들며, 제어 또한 어려워 그 범위를 제한하게된다.When the gas pressure is lower than 0.5 torr, the amount of carbon reaching the surface decreases gradually, thereby supplying carbon atoms that are insufficient to maintain the surface carbon concentration and ultimately decarburizing carbon atoms that have penetrated and diffused into the surface. In the above-described gas pressure of 30 torr or more, it is difficult to expect the generation of a uniform plasma, and control is difficult, thereby limiting the range.

그리고, 확산단계에서 플라즈마 형성전압은 300 - 600V범위가 우수한 효율을 나타내며, 바람직하기로는 300 - 400V 정도가 적정하다. 이는 플라즈마 형성전압이 300V 이하에서는 플라즈마가 형성이 불균일하고, 플라즈마 형성전압이 600V 이상에서는 스퍼터 효과가 커짐으로써 표면탄소의 탈탄을 유발할수 있어 제한하게 된다.In the diffusion step, the plasma formation voltage exhibits excellent efficiency in the range of 300 to 600V, and preferably about 300 to 400V. This is because the plasma is not uniformly formed at the plasma formation voltage of 300V or less, and the sputtering effect is increased at the plasma formation voltage of 600V or more, which may cause decarburization of surface carbon.

또한 확산단계의 온도는 높으면 높을 수록 좋지만, 1050℃이상의 고온에서는 제어가 어려우므로 적절한 온도 범위는 침탄 공정과 동일하게 850℃ - 1050℃가 요구되며, 더욱 바람직하기로는 900℃ - 950℃이다.In addition, the higher the temperature of the diffusion step, the better, but it is difficult to control at a high temperature of 1050 ℃ or more, the appropriate temperature range is required 850 ℃-1050 ℃ the same as the carburizing process, more preferably 900 ℃-950 ℃.

확산 시간은 10 - 60분 이내이며, 더욱 바람직하기로는 15 - 30분 이내이다.The diffusion time is within 10-60 minutes, more preferably within 15-30 minutes.

전술한 바와같은 공정을 통하여 플라즈마 침탄공정을 수행할 경우 침탄/확산의 단계를 1회 이상, 바람직하기로는 2 - 3회 실시하여 요구하는 경화 깊이를 얻는 것으로 침탄 공정을 마무리 하게된다.When the plasma carburizing process is performed through the above-described process, the carburizing / diffusion step may be performed one or more times, preferably two to three times, thereby completing the carburizing process.

제 4 단계로서, 오스테나이징단계는 후속 급냉 열처리 수행시 발생 가능한 문제인 변형을 제어하기 위한 것으로, 전술한 바와같이 침탄이 완료된 상태의 확산단계의 온도에서 상온으로 떨어지는 급속한 온도변화를 막고, 피처리물의 변형을 막기 위해 오스테나이징시 온도는 전술한 확산단계의 온도보다도 약 100℃정도 낮은 온도인 750℃ - 850℃가 적당하며, 더욱 바람직하기로는 800℃ - 850℃이며, 표면에 침탄된 탄소의 탈탄을 방지하기 위하여 불활성 가스를 장입 1 기압의 분위기를 형성하여 20 - 120분정도 유지한 후, 수냉 또는 유냉을 통해 전체 공정을 마치며, 후속 템퍼링 공정은 기존의 가스침탄과 동일하게 150 -250℃ 내외에서 수행하여 완성한다.As a fourth step, the austenizing step is to control deformation, which is a problem that may occur during the subsequent quenching heat treatment, and prevents a rapid temperature change from the temperature of the diffusion step in the state of carburization to room temperature as described above, and is treated In order to prevent the deformation of water, the temperature during austenizing is preferably 750 ° C. to 850 ° C., which is about 100 ° C. lower than the temperature of the diffusion step, and more preferably 800 ° C. to 850 ° C., and carbon carburized on the surface In order to prevent decarburization, the inert gas is charged at a pressure of 1 atmosphere and maintained for 20 to 120 minutes, and then the entire process is completed by water or oil cooling. The subsequent tempering process is the same as that of conventional gas carburization. It is completed by carrying out in and around ℃.

이와같은 공정에 의해 제작되는 처리품의 적용예 및 시험결과를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the application examples and test results of the processed product produced by such a process are as follows.

도 1은 저탄소 합금강의 표면에 크롬을 1000℃에서 3시간동안 팩세멘테이션(Pack Cemetation) 처리를 통해 얻은 결과를 나타내고 있다. 크롬확산 처리 후 표면 크롬 농도는 25 wt% 이었고, 그 두께는 70 um인 표면확산층을 얻게 되었다. 특히 도 1 에서는 크롬이 저탄소 합금강 내부로 확산되어 200 um까지 크롬농도가 기지보다 높은 것을 알수 있다.Figure 1 shows the result obtained by the Pack Cemetation treatment (chromium) on the surface of the low carbon alloy steel for 3 hours at 1000 ℃. After chromium diffusion treatment, the surface chromium concentration was 25 wt%, and a surface diffusion layer having a thickness of 70 um was obtained. In particular, in Figure 1 it can be seen that chromium is diffused into the low carbon alloy steel, the chromium concentration is higher than the known to 200um.

전술한 바와같이 크롬확산 처리를 한 다음에 전술한 공정조건으로 900℃에서 2시간 동안 플라즈마 침탄처리를 수행하였다. 위와같은 공정을 거친 피처리물의 경도분포는 도 2에 나타내었다. 도 2에서의 표면경도는 1200 Hv이며, 유효경화 깊이가 30%이상 향상되었음을 보여주며, 이는 크롬의 확산으로 인한 경도 향상임을 알수 있게된다.After the chromium diffusion treatment as described above, the plasma carburization treatment was performed at 900 ° C for 2 hours under the aforementioned process conditions. Hardness distribution of the treated material as described above is shown in FIG. The surface hardness in FIG. 2 is 1200 Hv, which shows that the effective hardening depth is improved by more than 30%, which shows that the hardness is improved due to the diffusion of chromium.

도 3에서는 본 발명에 의한 처리공정을 적용시킨 소재의 마모시험 결과를 나타내주고 있다. 저탄소 크롬몰리브강에 침탄처리한 소재에 대해 저탄소 합금강에 플라즈마 침탄처리를 한 소재가 마모량이 매우 적으며, 내모마모성 또한 현저히 향상되었음을 알수있다.Figure 3 shows the wear test results of the material to which the treatment process according to the present invention is applied. The material carburized in low carbon chromium molybdenum steel has a very low wear and abrasion resistance is significantly improved.

이는 표면에 확산 코팅된 크롬이 후속 침탄공정시 탄소와 결합하여 고경도의 크롬탄화물이 균일하게 분포됨에 따라 나타나는 현상이며, 이때 표면에 분포한 크롬탄화물의 분율은 5 - 45% 정도로 조절이 가능하며, 이는 크롬의 확산코팅 조건, 침탄 조건, 처리 온도등 여러 작업 환경에 따라 조절이 가능함을 알수있다.This phenomenon occurs when chromium carbide diffused coated on the surface is uniformly distributed with high hardness chromium carbide in the subsequent carburizing process, and the fraction of chromium carbide distributed on the surface can be controlled to about 5-45%. It can be seen that it can be adjusted according to various working environment such as chromium diffusion coating condition, carburizing condition and processing temperature.

이상에서 상세하게 설명된 바와같이, 본 발명에 의한 저탄소 합금강의 표면처리방법은, 저탄소 합금강의 표면층에 크롬을 확산코팅하여 표면층의 합금원소량을 증가시킨 후 그 표면을 플라즈마 침탄 열처리를 함으로써 표면에 고경도의 크롬탄화물을 균일하게 분산시켜 우수한 표면 특성과 높은 내부파괴인성치를 확보할 수 있게되며, 고가의 합금강 사용이 불필요해 제품의 제조공정이 추가되었음에도 불구하고 전체적인 원가비용을 줄임에 따라 제품의 경쟁력을 향상시킬수 있게된다.As described in detail above, the method for surface treatment of low carbon alloy steel according to the present invention is to increase the amount of alloying elements of the surface layer by diffusion coating chromium on the surface layer of the low carbon alloy steel and then subject the surface to plasma carburization heat treatment. By uniformly dispersing the hard chromium carbides, it is possible to secure excellent surface properties and high internal fracture toughness, and it is not necessary to use expensive alloy steel, which reduces the overall cost cost despite the additional manufacturing process. You can improve your competitiveness.

Claims (14)

저탄소 합금강의 표면층에 크롬을 확산코팅하여 표면층의 합금원소량을 증가시키는 제 1 단계와,A first step of increasing the amount of alloying elements in the surface layer by diffusion coating chromium on the surface layer of the low carbon alloy steel, 상기 제 1 단계에 의해 코팅된 소재를 침탄 열처리하여 표면에 고경도의 크롬탄화물을 균일하게 분산시키는 제 2 단계를 포함하여, 상기 저탄소 합금강 표면에 고경도, 고내마모성, 고내식성 및 상기 저탄소 합금강 내부에 높은 파괴인성치를 확보하게됨을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.Carburizing heat-treating the material coated by the first step to uniformly disperse high hardness chromium carbide on the surface, the high hardness, high wear resistance, high corrosion resistance and the inside of the low carbon alloy steel on the surface of the low carbon alloy steel Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that to ensure high fracture toughness. 청구항 1에 있어서, 상기 크롬의 확산코팅 방법으로 팩세멘테이션 공정이 적용된 것을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 1, wherein a pack cementation process is applied as the chromium diffusion coating method. 청구항 1에 있어서, 상기 침탄 열처리공정으로 플라즈마 침탄공정이 적용된 것을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 1, wherein a plasma carburization process is applied as the carburization heat treatment process. 청구항 2에 있어서, 상기 팩세멘테이션 공정에서 사용되는 분말의 무게분율은, 확산코팅제의 크롬 분말 5 - 25 wt%, 소결방지제의 Cr2O360 - 90 wt%, 활성제의 NH4Cl 5 - 15 wt%이 소정의 조성비로 혼합되는 팩분말이 사용됨을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The weight fraction of the powder used in the pack cementation process is 5 to 25 wt% of chromium powder of the diffusion coating agent, 60 to 90 wt% of Cr 2 O 3 of the sintering agent, NH 4 Cl 5-of the active agent. A method of surface treatment of low carbon alloy steels, characterized in that a pack powder in which 15 wt% is mixed in a predetermined composition ratio is used. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서, 상기 팩세멘테이션 공정은,The method according to claim 2 or 4, wherein the pack cementation step, 반밀폐용기내에 소정의 조성비로 혼합된 상기 팩분말 내에 피처리재인 저탄소처리강을 완전하게 장입시킨 다음, 환원성 분위기하에서 승온한 후 800 - 1200℃에서 2 - 8시간 동안 열처리하여 상기 피처리재 표면에 크롬을 확산침투시킴을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The low-carbon treated steel, which is a material to be treated, is completely charged into the pack powder mixed in a semi-closed container at a predetermined composition ratio, and then heated in a reducing atmosphere, and then heat-treated at 800-1200 ° C for 2-8 hours to surface the material. Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized by diffusing the chromium into. 청구항 3에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정은,The method of claim 3, wherein the plasma carburization process, 크롬이 확산코팅된 소재를 플라즈마 침탄실에 장입하여 플라즈마 발진특성을 이용하여 소재의 표면 산화피막을 제거하는 스퍼터 세척단계와,A sputter cleaning step of inserting a chromium-coated material into a plasma carburizing chamber to remove the surface oxide film of the material by using plasma oscillation characteristics; 크롬이 확산코팅된 소재의 표면에 탄소를 침투 확산시키는 침탄단계와,A carburizing step of infiltrating and diffusing carbon on the surface of the chromium-coated diffusion material, 침탄된 탄소를 소재의 표면에서 내부로 확산시키는 확산단계와,A diffusion step of diffusing the carburized carbon from the surface of the material to the inside, 상기 확산단계의 온도에서 상온으로 떨어지는 급속한 온도변화 및 피처리물의 변형됨을 방지하기위한 오스테나이징단계와,An austenizing step for preventing rapid temperature changes and deformation of the object from falling in the temperature of the diffusion step; 소정의 소입단계를 포함함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that it comprises a predetermined hardening step. 청구항 6에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 스퍼터 세척시, 로내 압력은 0.1 - 10 torr, 프라즈마 형성전압은 200 - 600 V, 온도는 500 - 950℃, 시간은 5 - 30분 범위이내에서 수행함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method according to claim 6, wherein when the sputter cleaning during the plasma carburizing process conditions, the pressure inside the furnace is 0.1 to 10 torr, the plasma forming voltage is 200 to 600 V, the temperature is 500 to 950 ℃, the time is performed within the range of 5 to 30 minutes. Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that. 청구항 6에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 침탄공정시, 가스압력 범위는 0.5 - 30 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 800V, 온도는 850 - 1050℃, 시간은 30 - 120분 범위내에서 수행함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 6, wherein in the carburizing process of the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range is 0.5 to 30 torr, the plasma forming voltage is 300 to 800V, the temperature is 850 to 1050 ℃, the time is performed in the range of 30 to 120 minutes Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that. 청구항 6에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 확산 공정시, 가스압력 범위는 0.5 - 30 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 600V, 온도는 850 - 1050℃, 시간은 10 - 60분 범위이내에서 수행함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 6, wherein in the diffusion process of the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range is 0.5 to 30 torr, the plasma forming voltage is 300 to 600V, the temperature is 850 to 1050 ℃, the time is performed within the range of 10 to 60 minutes. Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that. 청구항 6에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 오스테나이징시, 가스압력 범위는 760 torr, 온도는 750 - 850℃ 범위이내의 비활성가스 분위기하에서 처리하는 것을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 6, wherein, during the austenizing of the plasma carburizing process conditions, a gas pressure range is 760 torr, and a temperature is treated in an inert gas atmosphere within a range of 750 to 850 ° C. 7. 청구항 7에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 스퍼터 세척시, 로내 압력은 1 torr, 프라즈마 형성전압은 300V, 온도는 500℃, 시간은 15분 범위이내에서 수행함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The surface treatment of low-carbon alloy steel according to claim 7, wherein during the plasma carburizing process, the sputter cleaning is performed in a furnace pressure of 1 torr, plasma formation voltage of 300 V, temperature of 500 ° C., and time of 15 minutes. Way. 청구항 8에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 침탄공정시, 가스압력 범위는 4 - 10 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 600V, 온도는 900 - 950℃, 시간은 30 - 60분 범위내에서 수행함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 8, wherein in the carburizing process of the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range is 4 to 10 torr, the plasma forming voltage is 300 to 600V, the temperature is 900 to 950 ℃, the time is performed within the range of 30 to 60 minutes Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that. 청구항 9에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 확산 공정시, 가스압력 범위는 1 - 5 torr, 플라즈마 형성전압은 300 - 400V, 온도는 900 - 950℃, 시간은 15 - 30분 범위이내에서 수행함을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 9, wherein in the diffusion process of the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range is 1 to 5 torr, the plasma forming voltage is 300 to 400V, the temperature is 900 to 950 ℃, the time is performed within the range of 15 to 30 minutes. Surface treatment method of low carbon alloy steel, characterized in that. 청구항 10에 있어서, 상기 플라즈마 침탄공정 조건중 상기 오스테나이징시, 가스압력 범위는 760 torr, 온도는 800 - 850℃ 범위이내의 비활성가스 분위기하에서 처리하는 것을 특징으로 하는 저탄소 합금강의 표면처리방법.The method of claim 10, wherein the austenizing of the plasma carburizing process conditions, the gas pressure range of 760 torr, the temperature is treated in an inert gas atmosphere within the range of 800 to 850 ℃.
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KR100445752B1 (en) * 2001-12-31 2004-08-25 한국기계연구원 A method for coating chromium carbide on a metal material

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KR100445752B1 (en) * 2001-12-31 2004-08-25 한국기계연구원 A method for coating chromium carbide on a metal material

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