질화가스 침투

일반적으로 금속의 내마모성을 향상시키는 것이 주된 목적이므로 높은 표면 경도를 얻는 것이 필요합니다. 38CrMoAl 등의 질화강에 적합합니다. 질화 처리 후 공작물의 표면 경도는 HV850~1200에 도달할 수 있습니다. 질화 온도가 낮고 가공물의 변형이 작습니다. 보링 머신 보링 바 및 스핀들, 연삭 스핀들, 실린더 슬리브 등과 같이 고정밀 및 내마모성이 요구되는 부품에 사용할 수 있습니다. 그러나 질화층이 얇기 때문에 무거운 하중을 견딜 수 있는 내마모 부품에는 적합하지 않습니다.

가스 질화는 일반적인 질화 방법(예: 등온 질화) 또는 다단계(2단계, 3단계) 질화 방법을 사용할 수 있습니다. 전자는 질화 공정 전체에서 질화 온도와 암모니아 분해율이 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 온도는 일반적으로 480~520°C이고, 암모니아 분해율은 15~30%이며, 유지 시간은 거의 80시간입니다. 이 공정은 침투층이 얕고 왜곡 요구 사항이 엄격하며 경도 요구 사항이 높은 부품에 적합하지만 처리 시간이 너무 깁니다. 다단계 질화는 전체 질화 공정 동안 서로 다른 단계의 질화 및 확산을 위해 서로 다른 온도, 서로 다른 암모니아 분해 속도 및 서로 다른 시간을 사용합니다. 전체 질화 시간을 약 50시간으로 단축할 수 있고, 더 깊은 질화층을 얻을 수 있지만, 질화 온도가 높아져 변형이 커진다.

내식성을 목적으로 가스 질화 처리도 있는데, 질화 온도는 550~700°C이며, 보온은 0.5~3시간이다. 암모니아 분해율은 35~70%이다. 안정성이 높은 복합층은 습한 공기, 과열 증기, 가스 연소 생성물 등에 의해 공작물이 부식되는 것을 방지합니다.

일반 가스 질화 작업물의 표면은 은회색입니다. 간혹 산화로 인해 파란색이나 노란색으로 변할 수 있으나 일반적으로 사용에는 문제가 없습니다.

질화 공정 일반적으로 사용되는 가스 질화 공정에는 등온 질화, 2단계 질화, 3단계 질화가 포함됩니다.

아. 등온 질화법은 1단계 질화법이라고도 합니다. 질화온도는 510~530°C이며, 질화공정 곡선은 그림 2-42와 같다.

1단계는 질소흡수 단계인 15~20시간 동안 유지된다. 이 단계에서는 더 낮은 암모니아 분해율(18%~25%)이 사용됩니다. 세척 후 부품 표면에 질소 원자가 많아 부품 표면과 부품 중심 사이에 질소 농도 차이가 발생합니다. 두 번째 단계는 확산 단계이다. 이 단계에서는 활성질소 원자의 수를 줄이기 위해 암모니아 분해율을 30~40%로 높이고 유지시간은 약 60시간 정도이다.

질화층의 취성을 줄이기 위해 질화 종료 2~4시간 전에 탈질 처리를 실시하여 암모니아 분해율을 70% 이상으로 높이고, 탈질 온도를 높인다. 560~570°C. 등온 질화 공정은 질화 온도가 낮고 질화 층이 얕으며 부품의 변형이 적고 표면 경도가 높기 때문에 질화 속도가 느리고 질화 깊이가 얕은 부품에 적합합니다. 높은 치수 정확도 및 경도 요구 사항.

ㄴ. 2단계 질화 2단계 질화 공정 곡선은 그림 2-43에 나와 있습니다. 첫 번째 단계의 공정 매개변수(유지 시간 제외)는 등온 질화와 동일합니다. 2단계에서는 질화온도를 550~560℃로 올려 질소원자의 확산을 촉진하고 질화주기를 단축하며 암모니아 분해율을 40%~60%로 높인다. 질화층의 취성에 대한 요구 사항에 따라 질소 제거 처리를 위해 암모니아 분해 속도와 온도를 2시간 전에 미리 높여야 합니다.

2단계 질화는 등온 질화보다 시간이 짧고 표면 경도가 약간 낮으며 질화 층이 더 깊고 배치가 큰 부품에 적합합니다.

ㄷ. 3단계 질화 3단계 질화 공정 곡선은 그림 2-44에 나와 있습니다.

2단계 질화를 기반으로 개발됐다. 이 공정은 2단계의 온도를 적절하게 높여 질화 공정의 속도를 높이고, 동시에 3단계의 온도를 낮추어 2단계에서 질소의 빠른 확산으로 인해 표면 질소 농도가 낮은 것을 보완하기 위한 공정이다. 표면 경도를 향상시키기 위해 표면 질소 함량이 너무 낮은지 확인하십시오.

3단계 질화는 질화 속도를 더욱 높일 수 있지만 일반 질화 공정에 비해 경도가 낮고 취성 및 변형이 일반 질화 공정에 비해 약간 크다.