KR19980077248A - 금속의 고온 질탄화 처리방법 - Google Patents

금속의 고온 질탄화 처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19980077248A
KR19980077248A KR1019970014282A KR19970014282A KR19980077248A KR 19980077248 A KR19980077248 A KR 19980077248A KR 1019970014282 A KR1019970014282 A KR 1019970014282A KR 19970014282 A KR19970014282 A KR 19970014282A KR 19980077248 A KR19980077248 A KR 19980077248A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
steel
metal
cmhn
mixed
Prior art date
Application number
KR1019970014282A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100240042B1 (ko
Inventor
정기태
Original Assignee
정수진
동우열처리공업 주식회사
박병재
현대자동차 주식회사중앙연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정수진, 동우열처리공업 주식회사, 박병재, 현대자동차 주식회사중앙연구소 filed Critical 정수진
Priority to KR1019970014282A priority Critical patent/KR100240042B1/ko
Publication of KR19980077248A publication Critical patent/KR19980077248A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100240042B1 publication Critical patent/KR100240042B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/28—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in one step
    • C23C8/30—Carbo-nitriding
    • C23C8/32—Carbo-nitriding of ferrous surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/20—Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/22—Martempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/80—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

본 발명은 금속의 표면에 질소와 탄소를 확산시키기 위한 것으로 고온에서 1차 침탄 및 침탄질화 처리된, 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti)이나 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo - Al)강, 소결품, 주물품등의 금속을 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적당한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서 금속의 표면에 10㎛ ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성함과 동시에 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 이루도록한 금속의 고온질탄화 처리방법에 관한 것으로, 850 ~ 960℃의 고온에서 1차 침탄처리를 하거나, 700 ~ 900℃ 에서 암모니아가스(NH3)0.5 ~ 5 볼륨(V)% 및 CO-N2-H2의 변성가스, CmHn계의 혼입가스를 투입하여 일반 침탄질화처리후에 온도를 내려 공석점부근(600 ~ 740℃)사이에서 암모니아가스 25 - 65 볼륨(V)% 및 CO-N2-H2의 변성가스, CmHn계의 혼입가스를 투입하여 질화처리를 행하며, 처리 재질로서는 일반적인 부품의 재질인 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti), 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo - Al)강, 소결품, 주물품등이며, 처리의 결과로서는 표층부에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물, 탄화물을 제조하는 동시에 화합물층의 직하에 경화된 미세립 베이나이트조직 및 마르텐사이트 조직을 이루도록 하거나, 고온에서 1차 침탄 및 침탄질화 처리된, 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti)이나 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴 알루미늄(Mo ~ Al)강, 소결품, 주물품 등의 금속을 로냉시키거나 켕칭한후, 이를 다시 가열하여 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적합한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 이루도록 함으로서, 상기한 바와같이 본 발명은 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하여, 표면의 색상이 회색이거나, 회청색으로 깨끗하여 최종 완성품으로 사용이 가능하며, 외관의 조도를 향상시키기 위하여 래핑을 하거나 표면에 Fe304가 생성되도록 검게 산화시키고 오일을 분사하면, 종래 내식성을 향상시키기 위하여 파카라이징이나 전착도장, 크롬, 아연, 니켈도금 하던 공정을 생략할 수 있는 것은 물론, 화합물층 아래에 질소와 탄소의 확산으로 오스테나이트의 형성을 촉진시킨후, 기름이나 수용성냉매, 물, 염욕 등의 냉매를 이용하여 켕칭함으로서, 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 갖도록하여 고하중에 의한 마모와 박리를 방지하며, 찍힘 윤활 등에 좋은 효과를 발휘하도록 한 것이다.

Description

금속의 고온 질탄화 처리방법
본 발명은 금속의 표면에 질소와 탄소를 확산시키기 위한 것으로 고온에서 1차 침탄 및 침탄질화 처리된, 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti)이나 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo - Al)강, 소결품, 주물품등의 금속을 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적당한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서 금속의 표면에 10㎛ ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성함과 동시에 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 이루도록한 금속의 고온질탄화 처리방법에 관한 것이다.
기존의 금속질화처리는 440 ~ 650℃에서 표면에 질탄화물과 입실론(ε)상의 층을 형성시켜 마모성을 향상시키거나 화합물층 위를 산화시킴으로서 내부식성을 향상시키고 있으나, 이는 화합물층 아래의 0.1mm 부근의 경도가 급격히 떨어짐으로서, 이를 방지하기 위하여 저온에서 장시간 (6시간 ~ 90시간)동안 열처리를 실시하거나, 크롬(Cr)과 알루미늄(Al)을 함유하고 있는 질화용 강재를 선택하여 사용할 수 밖에 없었다.
그러므로 자동차부품이나 일반기계부품을 열처리가공함에 있어서는 저온질화 처리한 제품의 단점인 충격성과 인장강도를 보완하기 위하여 고온으로 처리하였는바, 이 또한 침탄처리가 고온에서 처리됨으로서 제품의 열변형이 심하여 후가공처리를 하여야 하며, 특히 판재를 열처리하였을 때에는 열변형을 바로잡기 위하여 프레스템퍼링 처리를 하였다.
본 발명은 상기한 지금까지의 문제점을 감안하여 고온에서 1차 열처리된 피열물을 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적합한 중량비로 혼합한 분위기 가스를 투입함으로서, 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성함과 동시에 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 이루도록 하였다.
상기한 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
850 ~ 960℃의 고온에서 1차 침탄처리를 하거나, 700 ~ 900℃에서 암모니아가스(NH3)0.5 ~ 5 볼륨(V)% 및 CO-N2-H2의 변성가스, CmHn계의 혼입가스를 투입하여 일반 침탄질화처리 후에 온도를 내려 공석점부근(600 ~ 740℃) 사이에서 암모니아가스 25 - 65 볼륨(V)% 및 CO-N2-H2의 변성가스, CmHn계의 혼입가스를 투입하여 질화처리를 행하며, 처리재질로서는 일반적인 부품의 재질인 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti), 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo - Al)강, 소결품, 주물품등이며, 처리의 결과로서는 표층부에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물, 탄화물을 제조하는 동시에 화합물층의 직하에 경화된 미세립 베이나이트조직 및 마르텐사이트 조직을 이루도록 하거나, 고온에서 1차 침탄 및 침탄질화 처리된, 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti)이나 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo ~ Al)강, 소결품, 주물품 등의 금속을 로냉시키거나 켕칭한후, 이를 다시 가열하여 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적합한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 이루도록 한다.
뿐만 아니라, 상기와 같이 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적합한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 질소와 탄소의 확산으로 오스테나이트의 형성을 촉진시킨후, 기름이나 수용성냉매, 물, 염욕 등의 냉매를 이용하여 켕칭함으로서, 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 갖도록 하여 화합물층 표면을 경화시킬 수도 있다.
그리고 상기와 같이 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질환가스(NH3)를 적합한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 형성한후, 에어나 수증기로 표면을 산화시켜 Fe304를 생성 시키거나, 상기와 같이 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 적합한 중량비로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 형성한후, 표면을 래핑하여 조도를 개선시켜 450 ~ 650℃ 사이에서 에어나 수증기로 표면을 산화시켜 Fe304를 생성시킬 수도 있다.
이와같이 본 발명으로 처리된 피열물은, 표면의 색상이 회색이거나, 회청색으로 깨끗하여 최종 완성품으로 사용이 가능하며, 외관의 조도를 향상시키기 위하여 래핑을 하거나 표면에 Fe304가 생성되도록 검게 산화시키고 오일을 분사하면, 종래 내식성을 향상시키기 위하여 파카라이징이나 전착도장, 크롬, 아연, 니켈도금하던 공정을 생략할 수 있다.
상기한 본 발명을 실시하기 위해서는 일반 올케이스로나, 종형로, 박스타입로, 피트, 연속로등 지금까지 개발되어 사용되어지는 모든 열처리로에서 가능하나, 여기에는 분위기의 적절한 혼합을 위하여 상하부의 단독 및 공용의 교반팬을 설치하거나, 소입실에 유속조절이 가능한 단독 및 양측의 교반팬을 구성하며, 노내부의 분위기를 맞출수 있는 각종의가스라인 설치와 일정한 온도를 유지하기 위한 가열장치 및 온도제어장치를 구성하며, 암모니아 헤리도 측정기와, 02, Co2분석이 가능한 기기들을 설치하면 이상적이다.
상기한 본 발명의 시험사례를 예시하면 다음과 같다.
1) 일반연강(SHPI, SPCC, SPHC)을 소재로하는 φ240의 자동차용 디스트 아세이 플레이트(DISK ASS'Y PLATE)를 본 발명으로 고온질탄화처리하여, 그대로 조립하여서 내구성을 테스트한 결과 300만회 실시하는 스톱퍼 토르그(STOPPER TORQUE) 시험에 합격하였고 파손이 없었으므로 곧바로 적용하여도 무방하다는 판단을 갖게 되었다.
그러므로 지금까지 자동차용 디스크 아세이 플레이트를 고온질탄화 처리할 때 열변형을 막기 위하여 필수적으로 실시하였던 열간프레스 템퍼링 공정을 생략할 수 있게 되었다.
2) 자동차의 트랜스 밋숀의 부품인 기어 및 슬리브를 본 발명으로 고온질탄화처리하여 검사한 결과 표면경도, 경화심도가 기존 침탄처리불과 동일하면서도 기존 침탄처리물은 치형변화가 50㎛인 반면, 본 발명에 의한 처리물은 치형변화가 15㎛로 본 발명에 의한 처리가 월등히 뛰어났다.
3) 소재가 S45C인 와샤를 기존의 방법으로 침탄처리 하였을 때 평면도상의 변형정도가 0.25 ~ 0.42㎛ 이었으며, 본 발명으로 약 5시간 고온질탄화처리하였을 때 표면경도가 Hv760 ~ 840정도이며, 유효경화(Hv550) 깊이가 0.3mm이상으로 내마모성을 충분히 지녔고, 내부경도 또한 Hv200 정도로 기존의 침탄질화하였을 때와 동일한 결과치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 평면도상의 변형정도가 0.05 ~ 0.10mm로 후가공처리를 생략하여도 되었다.
상기한 바와같이 본 발명은 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하여, 표면의 색상이 회색이거나, 회청색으로 깨끗하여 최종 완성품으로 사용이 가능하며, 외관의 조도를 향상시키기 위하여 래핑을 하거나 표면에 Fe304가 생성되도록 검게 산화시키고 오일을 분사하면, 종래 내식성을 향상시키기 위하여 파카라이징이나 전착도장, 크롬, 아연, 니켈도금 하던 공정을 생략할 수 있는 것은 물론, 화합물층 아래에 질소와 탄소의 확산으로 오스테나이트의 형성을 촉진시킨후, 기름이나 수용성냉매, 물, 염욕 등의 냉매를 이용하여 켕칭함으로서, 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 갖도록하여 고하중에 의하 마모와 박리를 방지하며, 찍힘 윤활 등에 좋은 효과를 발휘한다.
뿐만 아니라, 처리제품의 내부는 복합심부조직 - 페라이트의 구성으로, 원소재의 경도와 같이 유지됨으로서, 소재의 연성을 가질 수 있다.
또한 일부 강종을 선택적으로 사용하면(0.35 ~ 0.55% 탄소강)은 특히, 높은 내부강도와 장시간 내마모성이 필요한 곳에 좋은 성질을 나타낼 수 있고, 저가의 탄소/망간강으로 고가의 합금 경화강을 대체할 수도 있다.
또한 티타늄(Ti)이 0.15 ~ 0.25%정도 함유된 강을 사용하게 되면 표면층의 경도 상승으로 내마모, 내피로, 내충격특성이 더욱 향상 되며, 처리제품의 열처리 후 변형에 있어서는 통상적인 표면경화법과 비교하여 아주 적고, 특히, 켕칭온도가 낮아서 변형량의 감소를 가져올 수가 있다.
화합물층 직하의 층에 질소 및 탄소가 많아 경화능이 우수하여, 낮은 온도에서의 소입이 가능한 것이다.
이 때문에 비합금강, 연강등에도 적용가능한 장점을 가지고 있다.
또한 오일(기타 전술한 켕칭냉매)에 켕칭시 교반속도 및 방법에 의하여 변형을 줄이는데 기여할 수가 있다.
처리온도 및 시간, 교반의 속도 및 방법에 의하여 치수변화의 예측이 가능하므로 재현성, 양산성이 있고, 생성되는 층의 두께만큼의 변형이 유발되므로 전 공정에서 가공량을 조절하면 일정한 품질의 제품생산이 가능하다.
또한 황삭한 제품을 900℃에서 공냉이나 로냉하여 켕칭한 후에 600 ~ 740℃사이에서 응력제거하는 제품에 대해서는 열처리후 치수변화를 고려하여 정삭을 한 후 고온질탄화를 실시하면 더욱 정밀한 치수의 제품을 생산할 수 있기 때문에 바로 조립, 사용이 가능한등 신규유용한 발명이다.

Claims (5)

  1. 850 ~ 960℃의 고온에서 1차 침탄처리를 하거나, 700 ~ 900℃에서 암모니아가스(NH3)0.5 ~ 5 볼륨(V)% 및 CO-N2-H2의 변성가스, CmHn계의 혼입가스를 투입하여 일반 침탄질화처리 후에 온도를 내려 공석점부근(600 ~ 740℃) 사이에서 암모니아가스 25 - 65 볼륨(V)% 및 CO-N2-H2의 변성가스, CmHn계의 혼입가스를 투입하여 질화처리를 행하며, 처리재질로서는 일반적인 부품의 재질인 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti), 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo - Al)강, 소결품, 주물품등이며, 처리의 결과로서는 표층부에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물, 탄화물을 제조하는 동시에 화합물층의 직하에 경화된 미세립 베이나이트조직 및 마르텐사이트 조직을 이루도록 함을 특징으로 하는 금속의 고온 질탄화 처리방법.
  2. 고온에서 1차 침탄 및 침탄질화 처리된, 연강, 저탄소강, 고탄소강, 합금강, 티타늄(Ti)이나 바나디움(V), 크롬(Cr)을 함유한 강, 몰리브덴알루미늄(Mo - Al)강, 소결품, 주물품등의 금속을 로냉시키거나 켕칭한후, 이를 다시 가열하여 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 25 ~ 65%의 볼륨(V)%로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 이루도록 함을 특징으로 하는 금속의 고온 질탄화 처리방법
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기와 같이 공석점부근인 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 25 ~ 65%의 볼륨(V)%로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10 ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 질소와 탄소의 확산으로 오스테나이트의 형성을 촉진시킨후, 기름이나 수용성냉매, 물, 염욕 등의 냉매를 이용하여 켕칭함으로서, 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 갖도록하여 화합물층 표면을 경화시킴을 특징으로 하는 금속의 고온 질탄화 처리방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기와 같이 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 25 ~ 65%의 볼륨(V)%로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10㎛ ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 형성한후, 에어나 수증기로 표면을 산화시켜 Fe304를 생성시킴을 특징으로 하는 금속의 고온질탄화 처리방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기와 같이 600 ~ 740℃ 사이의 오스테나이트 구역에서 일산화탄소(Co)와, 질소(N2), 수소(H2)를 적당량 혼합한 변성가스(GAS)와, 프로판가스(C3H8)등 중탄화수소가스(CmHn계), 그리고 질화가스(NH3)를 25 ~ 65%의 볼륨(V)%로 혼합한 분위기가스를 열처리노 내부에 투입하여 열처리함으로서, 금속의 표면에 10㎛ ~ 50㎛의 ε - 질화물과 탄화물이 동시에 생성되는 약간의 세멘타이트가 포함된 화합물층을 형성하고, 그 아래에 경화된 미세립 베이나이트 조직과 템퍼된 마르텐사이트 조직을 형성한후, 표면을 래핑하여 조도를 개선시켜 450 ~ 650℃ 사이에서 에어나 수증기로 표면을 산화시켜 Fe304를 생성시킴을 특징으로 하는 금속의 고온 질탄화 방법.
KR1019970014282A 1997-04-17 1997-04-17 금속의 고온 질탄화 처리 방법 KR100240042B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970014282A KR100240042B1 (ko) 1997-04-17 1997-04-17 금속의 고온 질탄화 처리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970014282A KR100240042B1 (ko) 1997-04-17 1997-04-17 금속의 고온 질탄화 처리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980077248A true KR19980077248A (ko) 1998-11-16
KR100240042B1 KR100240042B1 (ko) 2000-01-15

Family

ID=19503108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970014282A KR100240042B1 (ko) 1997-04-17 1997-04-17 금속의 고온 질탄화 처리 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100240042B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101269572B1 (ko) * 2011-03-31 2013-06-05 동아대학교 산학협력단 고내구성 및 고내식성 철강소재 기계부품의 표면개질 처리방법
KR20180081234A (ko) * 2017-01-06 2018-07-16 현대자동차주식회사 방청성이 우수한 인젝터 클램프의 제조방법
KR20190066416A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 현대자동차주식회사 금속 부품의 침탄질화 열처리 방법
CN115572937A (zh) * 2022-10-28 2023-01-06 西安理工大学 一种高硬度减摩钢丝圈及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106319182B (zh) * 2016-04-27 2018-09-04 上海汇众汽车制造有限公司 一种模具制造方法
CN106222606B (zh) * 2016-08-31 2019-07-12 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 一种控制渗碳工件非马氏体深度的工艺方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2724456B2 (ja) * 1987-02-25 1998-03-09 マツダ株式会社 鋼部材の浸炭窒化方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101269572B1 (ko) * 2011-03-31 2013-06-05 동아대학교 산학협력단 고내구성 및 고내식성 철강소재 기계부품의 표면개질 처리방법
KR20180081234A (ko) * 2017-01-06 2018-07-16 현대자동차주식회사 방청성이 우수한 인젝터 클램프의 제조방법
KR20190066416A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 현대자동차주식회사 금속 부품의 침탄질화 열처리 방법
CN115572937A (zh) * 2022-10-28 2023-01-06 西安理工大学 一种高硬度减摩钢丝圈及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100240042B1 (ko) 2000-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4800444B2 (ja) 表面硬化用機械構造用鋼及び機械構造用部品
EP1454998B1 (en) Vacuum carbo-nitriding method
WO2014136307A1 (ja) 高周波焼入れ部品の素形材及びその製造方法
US8246761B2 (en) Workpiece designed for rolling stresses and formed of fully hardening steel, and a heat treatment process therefor
JPH0234766A (ja) 浸炭焼入方法
JP3787663B2 (ja) 転がり軸受の熱処理方法
EP2888379B1 (en) Method for heat treating a steel component
US20030205297A1 (en) Carburizing method
KR100240042B1 (ko) 금속의 고온 질탄화 처리 방법
JP3792341B2 (ja) 冷間鍛造性及び耐ピッチング性に優れた軟窒化用鋼
US7384488B2 (en) Method for producing gears and/or shaft components with superior bending fatigue strength and pitting fatigue life from conventional alloy steels
EP2888377B1 (en) Method for heat treating a steel component and a steel component
JPH06173967A (ja) 等速ジョイント用アウターレース
KR100232268B1 (ko) 금형용강의 열처리방법
JP2000310329A (ja) 表面硬化処理したコンロッド
JP2000204464A (ja) 表面処理歯車とその製造方法、製造装置
JP3436459B2 (ja) 鋼の熱処理方法
JP4114901B2 (ja) 内燃機関用一体型コンロッド、及び内燃機関用一体型コンロッドの製造方法
JP4198268B2 (ja) 鉄合金部品
Dossett Carbonitriding of steels
GB2328953A (en) A process for hardening high alloy steels
Berns et al. The New Low Nitrogen Steel LNS--A Material for Advanced Aircraft Engine and Aerospace Bearing Applications
US20060048856A1 (en) Carbonitriding low manganese medium carbon steel
JP3282654B2 (ja) 浸炭窒化焼入方法および転動部品
Kunst Improving corrosion and wear resistance by salt bath nitrocarburizing plus oxidizing in automated facilities

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121115

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130813

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140813

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150824

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term