KR980009500A - Apparatus and method for plasma carburizing a metal object to be treated - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장비의 제조원가가 절감되고, 공정 및 장비의 유지보수가 용이하고, 침탄제품의 생산효율 향상과 열처리 품질의 향상을 극대화 할 수 있는 기계요소 부품의 플라즈마 침탄 처리방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 장치는 기계요소부품 피처리물을 플라즈마 침탄 처리하기 위한 장치에 있어서, 진공장치 및 침탄화용 기체공급 소오스로부터의 배관이 연결되어 있는 상기 피처리물의 플라즈마 침탄처리 챔버와, 상기 챔버의 근접부에 설치되는 냉각조와, 상기 피처리물의 침탄처리시에는 상기 침탄처리 챔버의 상부를 씌워서 밀폐시키는 한편 상기 피처리물의 직접소입시에는 상기 냉각조의 상부에 위치하게 되는 뚜껑과, 상기 피처리물을 적재하기 위한 것으로, 상기 뚜껑의 하부에서 연결축에 의해 상기 뚜껑과 일체로 형성된 피처리물 적치대와, 상기 침탄처리 챔버 및 냉각조의 상부로 부터 떨어져서 설치되어 상기 뚜껑 및 적치대를 수직으로 상하왕복 운동 시킬 수 있는 동시에 수직으로 상승한 뚜껑 및 적치대를 상기 침탄처리 챔버와 냉각조의 사이에서 수평으로 왕복운동시킬 수 있는 오버헤드 크레인을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a method and apparatus for plasma carburization of a mechanical component part, which can reduce the manufacturing cost of the equipment, facilitate the maintenance of the process and the equipment, maximize the production efficiency of the carburized product, and improve the quality of the heat treatment. The apparatus according to the present invention is an apparatus for plasma carburizing a material to be processed of a mechanical element part, comprising: a plasma carburizing chamber of the object to be connected to which a pipe from a vacuum device and a gas supply source for carburizing is connected; A lid for covering the upper portion of the carburizing chamber to seal the object to be carburized during the carburization process of the object to be processed and for placing the object to be processed directly on the upper portion of the cooling vessel, A target to be processed integrally formed with the lid by a connecting shaft at a lower portion of the lid and a lid provided apart from an upper portion of the carburization treatment chamber and the cooling bath to vertically lift and lower And a vertically lifted lid and an enemy tooth which are capable of being reciprocated, And an overhead crane capable of horizontally reciprocating between the crane and the crane.

Description

금속 피처리물을 플라즈마 침탄처리하기 위한 장치 및 방법Apparatus and method for plasma carburizing a metal object to be treated

본 발명은 금속 피처리물의 진공 및 플라즈마 침탄 처리방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고품질의 표면경화 열처리 기술로 각광을 받고 있는 진공 및 플라즈마 침탄에서 한계점으로 느끼고 있는 직접소입기술(quenching technology)에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum and plasma carburizing method and apparatus for treating a metal object, and more particularly, to a quenching technology for vacuum and plasma carburization, which is felt in the limelight by a high-quality surface hardening heat treatment technique, .

일반적으로, 침탄과 같은 고온플라즈마 확산 표면경화 열처리 기술에서는 AC3온도 이상에서의 직접소입 공정이 표면경화를 위해서 필수불가결한 공정이 되므로 보다 간단하고 공정변수의 조절이 용이하게 되는 냉각방법이 지속적으로 요구되어 왔다. 이러한 획기적인 냉각방법의 사용시, 기존의 침탄제품이 적용되는 각종 기어류, 축류, 구동부품 등 광범위한 기계요소 부품의 고품질 침탄기술을 적용하여 보다 우수한 기계적 성질과 내마모, 내피로성 등과 같은 내구 수명에 획기적 기여를 할수 있을 것으로 기대된다. 특히 이러한 냉각방법을 중장비와 같이 고하중 및 저속으로 동작하는 각종 동력전달용 부품에 적용시 처리비용의 절감과 내구수명을 획기적으로 향상시킬 수 있으며 열처리 장비 생산 및 설계기술의 국산화에 크게 일조를 할 수 있다.Generally, in a high temperature plasma diffusion surface hardening heat treatment technique such as carburization, direct quenching process above AC3 temperature is indispensable process for surface hardening, so that a cooling method that is simpler and facilitates control of process parameters is continuously required Has come. When this innovative cooling method is used, high quality carburizing technology of various mechanical elements such as various gears, axial flow and driving parts applied to existing carburizing products is applied, and the durability life such as excellent mechanical properties, abrasion resistance and fatigue resistance is remarkably improved It is expected to contribute. Especially, when applying this cooling method to various power transmission parts such as heavy equipment operating at high load and low speed, it is possible to drastically improve processing cost and durability life, and contributes greatly to the localization of heat treatment equipment production and design technology. .

진공 및 플라즈마 침탄 장비의 일반적인 구성이 첨부도면 제1도에서 개략적으로 도시되어 있다. 제1도에 도시된 장비(10)는 가열챔버(11) 및 냉각챔버(12)로서 2실의 구조로 되어있으며, 가열챔버(11)에는 기체공급시스템(13)으로 부터의 매니폴드(14)가 연결되고 보조히터(15) 및 진공시스템(16)이 설치되어 있다. 한편, 냉각챔버(12)에는 진공시스템(16a), 기체냉각팬(17), 오일히터(18) 및 오일서큘레이터(19)가 설치되어 있다.The general construction of vacuum and plasma carburizing equipment is schematically illustrated in FIG. 1 of the accompanying drawings. The equipment 10 shown in Figure 1 has a two chamber structure as a heating chamber 11 and a cooling chamber 12 and a heating chamber 11 is connected to a manifold 14 And an auxiliary heater 15 and a vacuum system 16 are provided. On the other hand, the cooling chamber 12 is provided with a vacuum system 16a, a gas cooling fan 17, an oil heater 18 and an oil circulator 19.

현재, 전세계적으로 양산라인에 적용하기 위해서 제1도에 도시된 바와 같은 2실 방식의 플라즈마 침탄 설비의 개발 및 적용이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 , 기존의 이러한 장비는 냉각챔버의 구성이 진공상태를 유지하면서 피처리물을 열처리 하는 복잡한 형태를 가지고 있다. 이러한 기존장비의 경우 전체적인 시스템의 구성이 상당히 복잡한 형태로 되어 있으며 이러한 복잡성은 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다. 먼저 설비의 복잡성에 기인하여 장비의 가격이 상당히 고가라는 것이다. 이는 가열챔버도 진공상태를 유지하여야 하며 냉각유 또한 진공상태에서 사용가능한 고가의 제품을 사용하여야 한다는 것이다.2. Description of the Related Art At present, the development and application of a two-chamber type plasma carburizing facility as shown in FIG. 1 is being actively applied to mass production lines worldwide. However, such conventional equipment has a complicated form in which the structure of the cooling chamber is heat-treated while keeping the vacuum state. In the case of such existing equipment, the overall system configuration is quite complex, and this complexity has the following problems. Firstly, due to the complexity of the equipment, the cost of the equipment is very high. This means that the heating chamber should be kept in a vacuum state and the cooling oil should also be used in an expensive product which can be used in a vacuum state.

따라서 이러한 고가의 장비가격은 많은 수요자들로 하여금 이러한 장비의 적용을 주저하게 만드는 원인을 제공하고 있다. 또다른 하나의 문제점은 불필요한 많은 장치들이 장비에 포함되어 있다는 것이다. 이러한 불필요한 장치들은 장비가격 상승과 함께 서로간의 간섭, 소음 , 전자파 등과 같은 여러요인으로 인하여 장비의 유지보수에도 많은 어려움을 주고 있으며 숙달된 전문가가 아닌 일반 작업자의 작업을 어렵게 만들고 있다. 상기 두가지의 요인 이외에 유지비용의 상승, 설비설치장소의 한계, 냉각시 침탄 처리실의 오염문제, 공공설비의 이용 과다 등과 같은 설비상의 문제점과 , 공정상으로는 침탄 처리실에서 열처리 소입실로의 이동시 과다하게 걸리는 이송시간으로 인한 열처리 품질의 저감 등과 같이 여러 문제점을 안고 있다.Thus, these expensive equipment prices are causing many consumers to hesitate to apply such equipment. Another problem is that many unnecessary devices are included in the equipment. These unnecessary devices cause difficulties in maintenance of the equipment due to various factors such as interference, noise, electromagnetic wave and the like with the increase of the equipment cost, and it is making the work of the general worker more difficult than the skilled expert. In addition to the above two factors, there is a problem in equipment such as an increase in maintenance cost, a limit of installation place of the facility, a problem of contamination of the carburizing treatment chamber during cooling, excessive use of public facilities, And a reduction in the quality of heat treatment due to time.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 장비의 제조원가가 절감되고, 공정 및 장비의 유지보수가 용이하고, 침탄제품의 생산효율 향상과 열처리 품질의 향상을 극대화 할 수 있는 금속 피처리물의 플라즈마 침탄 처리 방법 및 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for reducing the manufacturing cost of equipment, facilitating maintenance of process and equipment, improving the production efficiency of carburizing products, and improving the quality of heat treatment And to provide a method and apparatus for plasma carburizing treatment of a metal object to be treated.

제1도는 종래의 진공 및 플라즈마 침탄 장비의 일반적인 구성을 보여주는 개략도.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a typical configuration of a conventional vacuum and plasma carburizing equipment; FIG.

제2도는 본발명의 일실시예에 따른 금속 피처리물의 침탄처리 장치의 구성을 보여주는 개략도.FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of an apparatus for carburizing a metal object to be treated according to an embodiment of the present invention; FIG.

제3도는 본발명의 일실시예에 있어서 금속 피처리물의 이송시간에 따른 온도변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing a temperature change according to a transport time of a metal object to be processed according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

11 : 가열챔버 12 : 냉각챔버11: Heating chamber 12: Cooling chamber

13 : 기체공급시스템 15 : 보조히터13: gas supply system 15: auxiliary heater

16, 16a:진공시스템 18 : 오일히터16, 16a: Vacuum system 18: Oil heater

19 : 서큘레이터 30 : 본발명의 침탄 및 냉각장치19: Circulator 30: Carburizing and cooling device of the present invention

31 : 피처리물 32 : 침탄처리챔버31: object to be treated 32: carburizing chamber

33 : 냉각챔버 34 : 수평이송대33: cooling chamber 34:

35 : 지지대 36 : 오버헤드크레인35: support frame 36: overhead crane

37 : 샤프트 38 : 뚜껑37: Shaft 38: Cap

39 : 적치대 40 : 연결축39: Red tooth 40: Connecting axis

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본발명은 제1측면으로서, 금속 피처리물을 플라즈마 침탄처리하기 위한 장치에 있어서, 플라즈마를 발생시켜 상기 금속 피처리물을 침탄시킬 수 있는 진공챔버와, 상기 침탄처리된 상기 금속 피처리물을 소입하는 냉각 챔버와, 상기 진공챔버로 부터 상기 금속 피처리물을 상온상태로 분리하여 상기 냉각 챔버로 상기 금속 피처리물을 이동시키는 이송 수단을 구비함을 특징으로 하는 장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for plasma carburizing a metal object to be treated, the apparatus comprising: a vacuum chamber capable of generating plasma to carburize the metal object; And a transporting unit for separating the metal object to be processed from the vacuum chamber into a normal temperature state and moving the metal object to be processed into the cooling chamber. .

또한, 본발명은 제2측면으로서, 금속 피처리물을 플라즈마 침탄 처리하는 방법에 있어서, 진공 챔버내에서 플라즈마를 발생시켜 상기 금속 피처리물을 침탄시키는 제1과정과, 상기 진공 챔버로 부터 상기 피처리물을 상온 상태로 분리시키는 제2과정과, 상기 피처리물을 냉각조에서 소입시키는 제3과정으로 구성됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of plasma carburizing a metal object to be treated, comprising the steps of: generating a plasma in a vacuum chamber to carburize the metal object to be processed; A second step of separating the object to be processed into a room temperature state, and a third step of causing the object to be processed to be quenched in a cooling bath.

이하, 본발명의 일실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 제2도는 본발명의 일실시예에 따른 금속 피처리물의 플라즈마 침탄 및 직접소입장치의 구성을 보여주는 개략도이다.FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a plasma carburizing and direct quenching apparatus for a metal object to be processed according to an embodiment of the present invention.

제2도에서, 기계요소 부품의 침탄 및 직접소입(quenching) 장치가 도면부호 30 으로 도시되어 있다. 침탄 및 직접소입장치(30)는 기계요소부품인 피처리물(31)을 침탄처리하기 위한 침탄처리 챔버(32)를 구비하는데, 침탄처리챔버(32)에는 침탄 가스 및 압력증강용 불활성 가스를 공급하기 위한 배관(미도시)이 연결되어 있다. 또한, 침탄처리챔버(32)의 근접부에는 냉각챔버(33)가 제공되어 있다. 그리고, 상기 두개의 챔버의 상부면으로 부터 떨어진 높이의 위치에는 수평이송대(34)가 지지대(35)에 의해 지지된 채 설치되어 있다. 수평이송대(34)의 하부면에는 이것을 따라 왕복운동할 수 있는 오버헤드크레인(36)이 설치되어 있으며, 오버헤드크레인(36)의 하부면에는 수직으로 상하이동 가능한 샤프트(37)가 설치되어 있다. 샤프트(37)의 말단부에는 피처리물(31)의 침탄처리시 침탄 처리챔버(32)의 상부를 씌우게 되며 냉각시에는 냉각챔버(33)의 상부에 위치하게 되는 뚜껑(38)의 상부면이 연결되어 있다. 또한, 뚜껑(38)의 하부에는 피처리물(31)을 적재하기 위한 적치대(39)가 연결축(40)에 의해 일체로 형성되어 있다. 따라서, 뚜껑(38) 및 적치대(39)는 샤프트(37)의 작동에 따라 일체적으로 상하왕복운동한다.In the second figure, the carburizing and direct quenching device of the mechanical component parts is shown at 30. The carburizing and direct quenching apparatus 30 is provided with a carburizing treatment chamber 32 for carburizing the object 31 which is a mechanical element part and carburizing gas and pressure increasing inert gas are supplied to the carburizing treatment chamber 32 (Not shown) for supplying the water. In addition, a cooling chamber 33 is provided in the vicinity of the carburizing process chamber 32. In addition, at the position spaced apart from the upper surfaces of the two chambers, the horizontal transfer rods 34 are supported by the support rods 35. An overhead crane 36 is provided on the lower surface of the horizontal transfer table 34 to reciprocate along the horizontal shaft 34. A shaft 37 vertically movable up and down is installed on the lower surface of the overhead crane 36 have. The upper end of the shaft 37 is covered with the upper portion of the carburizing chamber 32 during the carburizing process of the object 31 and the upper surface of the lid 38 located at the upper portion of the cooling chamber 33 during cooling. Is connected. A lower end of the lid 38 is integrally formed with a connecting shaft 40 to receive an object to be processed 31 thereon. Therefore, the lid 38 and the enemy tooth 39 integrally move up and down reciprocally according to the operation of the shaft 37.

이상과 같은 구성을 갖는 침탄 및 냉각장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.The operation of the carburizing and cooling apparatus having the above configuration will be described as follows.

우선, 피처리물(31)을 침탄처리하고자 하는 경우에는 적치대(39)에 피처리물(31)을 적재시킨 후 이를 오버헤드크레인(36)을 이용하여 침탄처리 챔버(32)의 상부에 위치시킨다. 그런다음, 적지대(39) 및 뚜껑(38)가 일체적으로 연결되어 있는 샤프트(37)를 뚜껑(38)이 침탄처리챔버(32)의 상부를 덮어서 밀폐시킬때 까지 하향하게 이동시켜서 피처리물(31)이 적재된 적치대(39)를 침탄챔버(32)의 내부에 위치시킨다.When the object 31 is to be carburized, the object to be processed 31 is loaded on the enemy tooth 39, and the object 31 is placed on the upper part of the carburizing chamber 32 using the overhead crane 36 . Thereafter, the shaft 37, to which the reel base 39 and the lid 38 are integrally connected, is moved downward until the lid 38 covers and hermetically closes the top of the carburizing treatment chamber 32, And the enemy tooth 39 on which the water 31 is loaded is placed inside the carburizing chamber 32.

이어서, 침탄처리챔버(32)를 진공상태로 유지하고 피처리물의 화학성분에 따른 적합한 공정변수에 따라 적정온도 및 시간으로 피처리물(31)을 플라즈마 침탄처리한 후 고온이 유지된 상태에서 알곤가스를 침탄처리챔버(32)내로 주입시켜 그 내부의 압력을 1기압으로 상승시킨다. 그리고 나서, 샤프트(37)를 상향하게 이동시키면 여기에 연결된 뚜껑(38) 및 적치대(39)도 함께 상승하여 적치대(39)에 적재된 침탄처리된 피처리물(31)이 챔버(32)로부터 배출되게 된다. 그런다음, 오버헤드 크레인(36)을 수평이송대(34)를 따라 이동시켜서 피처리물(31)이 적재된 적치대(39)를 냉각챔버(33)의 상부위치까지 이송한 후 오버헤드 크레인의 샤프트 (37)를 하향하게 이동시켜서 적치대(39)를 냉각챔버(33)의 내부에 도입하여 적치대(39)에 적재된 피처리물(31)를 직접소입 처리하게 된다.Subsequently, the carburizing treatment chamber 32 is kept in a vacuum state, and the subject 31 is plasma-carburized at an appropriate temperature and time according to a suitable process variable according to the chemical composition of the substance to be treated. Gas is injected into the carburizing chamber 32 and the pressure inside the chamber is raised to 1 atm. Then, when the shaft 37 is moved upward, the lid 38 and the knurled tooth 39 connected thereto are also raised so that the carburized object 31 loaded on the knurled tooth 39 is transferred to the chamber 32 . Thereafter, the overhead crane 36 is moved horizontally along the transfer table 34 to transfer the target tooth 39 loaded with the object 31 to the upper position of the cooling chamber 33, The shaft 37 of the shaft 37 is moved downward to introduce the enemy tooth 39 into the inside of the cooling chamber 33 so that the object 31 to be loaded on the enemy tooth 39 is directly quenched.

그러나, 이때 중요한 것은 피처리물(31)이 대기에 노출되는 시간이 얼마나 되느냐 하는 것인데 이는 열처리 품질을 확보하는데 있어서 중요한 요소로 작용하며 피처리물(31)의 표면온도가 AC3온도 이하로 떨어지지 않으면 직접소입시 열처리 품질에 영향을 미치지 않으며 오히려 전체적인 열처리 변형량을 줄일수 있다. 이것은 이송시간에 따른 피처리물의 온도변화를 보여주는 그래프인 제3도에서 확인할 수 있다. 제3도에서 알 수 있는 바와 같이, 전체적으로 이송속도가 약 2분 이내, 바람직하게는 약 1.5분 이내인 경우 표면온도는 AC3온도 이하로 내려가지 않는다.However, at this time, what is important is how long the exposed object 31 is exposed to the atmosphere, which is an important factor in ensuring the quality of the heat treatment. If the surface temperature of the object 31 does not fall below the AC3 temperature It does not affect the quality of the heat treatment at the time of direct ingress, but rather reduces the total amount of heat treatment deformation. This can be seen in FIG. 3, which is a graph showing the temperature change of the material to be treated according to the transfer time. As can be seen in FIG. 3, the surface temperature does not drop below the AC3 temperature when the overall feed rate is within about 2 minutes, preferably within about 1.5 minutes.

또한, 대기노출로 인해 우려되는 표면층의 산화막형성은 가스침탄의 경우에 비하여 미진하여 우려의 대상이 아니었다.In addition, formation of an oxide film on the surface layer, which is a concern due to exposure to the atmosphere, is insignificant compared to the case of gas carburization, and thus was not an object of concern.

상기와 같은 프로세스는 기존의 2실 플라즈마 침탄로에 비하여 간단한 이송장치 및 피처리물 적치대를 이용하여 보다 우수한 열처리 방식인 플라즈마 열처리 기술을 각종 기계부품의 표면경화에 이용할 수 있는 토대를 제공한다.The above-described process provides a basis for using a simple transfer device and an object to be processed, as compared with a conventional two-chamber plasma carburizing furnace, to use a plasma heat treatment technique, which is a better heat treatment method, for surface hardening of various machine parts.

이러한 일련의 공정과정은 간단한 S/W에 의하여 조절이 가능하며 각종 공정변수인 처리온도, 처리시간, 냉각 조건 등을 입력하여 시작버튼을 누르면 모든과정이 자동적으로 순차진행되어 표면경화 열처리가 완료된 완성상태의 피처리물을 얻을 수 있어 공정비용에 포함된 인건비의 비율을 줄일수 있으며 간단한 냉각시스템 구성을 통해 손쉬운 유지보수가 가능한 시스템을 구성할 수 있다.This series of processes can be controlled by simple software. All processes are automatically progressed by pressing the start button by inputting various process variables such as process temperature, process time, cooling condition, etc., and the surface hardening heat treatment is completed This enables to reduce the ratio of labor cost included in the process cost and to construct a system that can be easily maintained by simple cooling system configuration.

이상에서 설명한 바와 같은 본발명에 따른 플라즈마 침탄 처리장치는 침탄처리후 직접 소입방식의 개선을 제공함으로써, 장비의 제조원가 절감, 공정의 용이성, 손쉬운 유지보수 등과 같은 여러 특성을 확보할 수 있으므로 고품질의 플라즈마 침탄설비를 비교적 저렴한 가격에 공급할 수 있는 길을 열었으며 특히 침탄제품의 생산효율 향상과 열처리 품질의 향상을 극대화할 수 있다. 특히 본발명에 따른 장치는 동력 전달용 기계부품의 열처리시 처리시간 단축을 통한 공정비용의 절감과 내마모성 및 내피로성 극대화를 통해 경량설계의 가능성을 제공할 수 있다.As described above, the plasma carburization apparatus according to the present invention can improve the direct finishing method after the carburizing treatment, thereby reducing the manufacturing cost of the equipment, facilitating the process, and facilitating maintenance. We have opened a way to supply carburizing facilities at a relatively low price. In particular, we can maximize the improvement of production efficiency of carburizing products and improvement of heat treatment quality. Particularly, the apparatus according to the present invention can provide a possibility of light design by reducing the processing cost by shortening the processing time in the heat treatment of power transmission mechanical parts, and maximizing wear resistance and fatigue resistance.

또한, 본발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention.

Claims (4)

금속 피처리물을 플라즈마 침탄 처리하기 위한 장치에 있어서, 플라즈마를 발생시켜 상기 금속 피처리물을 침탄시킬 수 있는 진공 챔버와, 상기 침탄처리된 상기 금속 피처리물을 소입하는 냉각챔버와, 상기 진공 챔버로 부터 상기 금속 피처리물을 상온상태로 분리하여 상기 냉각 챔버로 상기 금속 피처리물을 이동시키는 이송 수단을 구비함을 특징으로 하는 장치.An apparatus for plasma carburizing a metal object to be treated, the apparatus comprising: a vacuum chamber for generating a plasma to carburize the metal object to be processed; a cooling chamber for quenching the metal object to be carburized; And transport means for separating the metal object to be processed from the chamber into a room temperature state and moving the metal object to be processed into the cooling chamber. 제1항에 있어서, 상기 진공챔버는 상기 금속 피처리물을 적치하기 위한 적치대와, 상기 진공 챔버를 개폐시키는 뚜껑을 구비하여, 상기 적치대와 상기 커버는 일체로 형성됨을 특징으로 하는 장치.The apparatus as claimed in claim 1, wherein the vacuum chamber has an aperture for mounting the metal object, and a lid for opening and closing the vacuum chamber, wherein the aperture and the cover are integrally formed. 제2항에 있어서, 침탄처리된 상기 피처리물의 상기 진공 챔버로 부터 상기 냉각 챔버로의 이동 시간은 약 2분 이하임을 특징으로 하는 장치.3. The apparatus according to claim 2, wherein the moving time of the carburized material from the vacuum chamber to the cooling chamber is about 2 minutes or less. 금속 피처리물을 플라즈마 침탄처리하는 방법에 있어서, 진공 챔버내에서 플라즈마를 발생시켜 상기 금속 피처리물을 침탄시키는 제1과정과, 상기 진공챔버로부터 상기 피처리물을 상온 상태로 분리시키는 제2과정과, 상기 피처리물을 냉각조에서 소입시키는 제3과정으로 구성됨을 특징으로 하는 방법.A method of plasma carburizing a metal object to be treated, the method comprising: a first step of generating a plasma in a vacuum chamber to carburize the metal object to be processed; and a second step of separating the object to be processed from the vacuum chamber And a third step of dewatering the object to be treated in a cooling bath. ※ 참고사항:최초츨원 내용에 의하여 공개하는것임.※ Note: It is disclosed by original contents.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100605362B1 (en) * 2004-10-27 2006-07-28 재단법인 포항산업과학연구원 A vacuum quenching furnace for heat treatment of metal powder in continuously great volume

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010099259A (en) * 2001-09-17 2001-11-09 박형호 Manufacturing Apparatus and method of tantalum by continuous exchange type
FR2832735B1 (en) * 2001-11-24 2006-06-23 Bosch Gmbh Robert DEVICE AND METHOD FOR DEPRESSION CEMENTATION
DE10209382B4 (en) * 2002-03-02 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Method of carburizing components
CN105603359A (en) * 2016-03-28 2016-05-25 福建上润精密仪器有限公司 Glow ion carbonization method for enhancing surface hardness and corrosion resistance of stainless steel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4152177A (en) * 1977-02-03 1979-05-01 General Motors Corporation Method of gas carburizing
US4462577A (en) * 1982-12-16 1984-07-31 C.I. Hayes Inc. Apparatus for gas cooling work parts under high pressure in a continuous heat treating vacuum furnace
JPS60138065A (en) * 1983-12-27 1985-07-22 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd Gas carburizing and quenching method and continuous gas carburizing and quenching equipment
JPH0266153A (en) * 1988-08-29 1990-03-06 Daido Steel Co Ltd Plasma carburizing furnace
KR930007148B1 (en) * 1990-03-27 1993-07-30 마쓰다 가부시끼가이샤 Heat treating apparatus
JP3038992B2 (en) * 1991-06-19 2000-05-08 トヨタ自動車株式会社 Control method of carburizing furnace
JP3448789B2 (en) * 1995-01-20 2003-09-22 同和鉱業株式会社 Gas carburizing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100605362B1 (en) * 2004-10-27 2006-07-28 재단법인 포항산업과학연구원 A vacuum quenching furnace for heat treatment of metal powder in continuously great volume

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