• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.159-160
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• 2007

저온 플라즈마 침탄 처리 후 연속적인 공정으로 저온 플라즈마 질화를 실시하여 내식성과 표면경도를 향상시키는 처리에서 질화처리 시 Ar 가스가 표면특성에 미치는 영향을 조사 하였다. 모든 시편의 경도가 미처리재 보다 약4배 증가하였으며, Ar가스의 양이 증가할수록 N의 침투깊이가 깊어졌다. 전체 경화증의 두께는 거의 일정하였고, 경화층은 모재보다 내식성이 증가되어 단면조직사진에서 밝게 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.88-91
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• 2013

현재 활용되고 있는 침탄질화기술과 QT + 저온 플라즈마 침질탄화 기술로 소재의 표면특성을 향상시켜 상대적인 비교를 위해 미세조직, 경도, XRD, GDS 및 Wear Test를 실시하였다. 비교결과 확산층에서의 경도는 침탄처리한 시편이 상대적으로 높았지만, 표면경도 및 Wear Test의 경우 QT+플라즈마 침질탄화처리한 시편이 더 좋은 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.157-158
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• 2007

AISI316L강의 내식성과 표면경도를 동시에 향상시키기 위한방법으로 저온 플라즈마 침탄과 저온 플라즈마 질화를 동일한 로 내에서 연속적으로 실시하였다. 여러 가지 공정인자 중 저온 플라즈마 질화 시 $N_2$가스가 표면에 미치는 영향을 조사 하였다. 모든 시편의 표면에 N에 의해 확장된 오스테나이트 (${\gamma}_N$)가 형성되었으며, 형성된 ${\gamma}_N$로 인하여 표면경도가 약 $3{\sim}4$배 증가하였다. $N_2$가스가 증가할수록 ${\gamma}_N$층의 두께가 증가 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.08a
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• pp.318-318
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• 2008

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.25 no.1
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• pp.56-60
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• 2011

A low temperature plasma carburizing process was performed to AISI 304L austenitic stainless steel to achieve the enhancement of surface hardness without a compromise in their corrosion resistance. Attempts were made to investigate the influence of the processing temperatures on the surface-hardened layer during low temperature plasma carburizng in order to obtain the optimum processing conditions. The expanded austenite (${\gamma}C$) was formed on all the treated surfaces. Precipitates of chromium carbides were detected in the hardened layer (C-enriched layer) only for the specimen treated at $500^{\circ}C$. The hardened layer thickness of ${\gamma}C$ increased up to about $35\;{\mu}m$, with increasing treatment temperature. The surface hardness reached about 1000 $HK_{0.05}$, which is about 4 times higher than that of the untreated sample (250 $HK_{0.05}$). Minor loss in corrosion resistance was observed for the specimens treated at temperatures of $310^{\circ}C-450^{\circ}C$ compared with untreated austenitic stainless steel. Particularly, the precipitation of chromium carbides at $500^{\circ}C$ led to a significant decrease in the corrosion resistance.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.92-94
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• 2013

우수한 기계적 강도 및 내식성을 가지고 있는 F51(Duplex Stainless Steel)에 저온 plasma Carburizing처리를 적용하여 온도 및 Ar농도에 따른 표면특성을 조사하였다. 플라즈마 처리된 시편은 표면에 탄소가 과포화된 S-phase 또는 Expanded austenite가 형성되어 미처리 시편에 비해 경도 및 내식성 모두 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.120-121
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• 2007

스테인리스강을 침탄 또는 질화처리 하면 내식성이 크게 떨어진다. 하지만 처리 온도를 충분히 낮게 하면 내식성의 저하 없이 표면 경도를 증가시킬 수 있다. 침탄처리 후 질화 처리를 연속적으로 수행하면, 두꺼운 경화층을 가지고, 침탄처리한 표면보다 높은 경도를 가질 수 있다. 이 논문에서는 침탄처리 후 질화 처리시, Ar을 주입하여 질화층 형성에 주는 영향을 조사 하였다. Ar의 양이 20%보다 낮은 경우 석출물이 거의 형성되지 않았으며, Ar의 양이 증가할수록 표면경도도 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.29-29
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• 2014

최근 화석에너지 고갈 및 에너지 수요의 폭발적 팽창을 해결하기 위하여 경량화와 내마모 측면에서 고효율 시스템을 적용한 자동차 및 각종 성형 기기들이 개발되고 있다. 특히 장치의 고성능화라는 요구조건을 충족시키기 위해서는 금속가공산업에서 표면개질의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 표면개질에는 일반적으로 표면의 성질을 개선하여 마모(abrasion) 및 국부 압력(local stress) 또는 피로(fatigue), 마식(wear and corrosion)에 견디게 하여 부품의 수명증대와 제품의 소형화에 기여하고 있다. 이러한 표면개질법에는 경질의 물질을 표면에 코팅시켜 재료표면의 특성을 향상시키는 방법과 금속의 표면에 다른 원소를 침투 및 확산시키는 방법으로 나눌 수 있다. 확산방법으로 침탄, 질화, 보로나이징, 크마이징 처리 방법 등이 있다. 상업적으로 가장 많이 사용되는 표면 개질법은 침탄기술로서, 고온에서 짧은 시간내에 물성 향상이 가능하지만, 강의 변태점 이상의 온도에서 진행됨으로서, 변형에 따른 문제가 발생되어 후처리를 필요로 하는 문제점을 가지고 있다. 반면, 질화법은 변태점 이하의 저온에서 철강 표면에 N을 침투시켜 강을 경화시키는 특징을 가진다. 변형이 적고 질소원자가 강내에 침투함으로 인해 내마모성, 내피로성, 내식성 등의 물리적 성질을 향상시키는 점에서 유리하여 각종 정밀 부품 및 자동차 부품, 금형 등에 많이 사용된다. 또한, 경도 향상 및 결정구조의 영향으로 코팅처리시 모재와 코팅 층의 밀착력 향상을 가져오면 이러한 이유로 코팅 층의 하지 층으로써 각광 받고 있다. 본 발표에서는 플라즈마 질화의 이해를 높이기 위해 관련 기술에 대한 전반적인 소개와 향후 플라즈마 질화 기술의 적용이 기대되는 침탄대체 적용 가능 부품, 침류질화 기술, PECVD 공정과의 접목 등 산업적은 응용 측면에서 응용 분야에 대한 소개를 진행하고자 한다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.25 no.6
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• pp.60-65
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• 2011

A low temperature plasma carburizing process was performed on AISI 316L austenitic stainless steel to achieve an enhancement of the surface hardness without degradation of its corrosion resistance. Attempts were made to investigate the influence of the processing temperatures on the surface hardened layer during low temperature plasma carburizing in order to obtain the optimum processing conditions. The expanded austenite (${\gamma}_c$) phase, which contains a high saturation of carbon (S phase), was formed on all of the treated surfaces. Precipitates of chromium carbides were detected in the hardened layer (C-enriched layer) only for the specimen treated at $550^{\circ}C$. The hardened layer thickness of ${\gamma}_c$ increased up to about $65{\mu}m$ with increasing treatment temperature. The surface hardness reached about 900 $HK_{0.05}$, which is about 4 times higher than that of the untreated sample (250 $HK_{0.05}$). A minor loss in corrosion resistance was observed for the specimens treated at temperatures of $300^{\circ}C{\sim}450^{\circ}C$ compared with untreated austenitic stainless steel. In particular, the precipitation of chromium carbides at $550^{\circ}C$ led to a significant decrease in the corrosion resistance. A diamond-like carbon (DLC) film coating was applied to improve the wear and friction properties of the S phase layer. The DLC film showed a low and stable friction coefficient value of about 0.1 compared with that of the carburized surface (about 0.45). The hardness and corrosion resistance of the S phase layer were further improved by the application of such a DLC film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.254-254
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• 2012

최근 친환경 에너지원 및 에너지 저감기술을 바탕으로 한 자동차 부품산업이 재편되고 있다. 그 중, 극한의 산화전해질 환경에서 견뎌야하는 연료전지 분리막 소재와, 자동차 연비향상을 위한 엔진소재 개발 경쟁이 가열되는 상황이다. 이러한 소재에는 공통적으로 고 내식성과 내 마모성의 특성이 요구되는데, 스테인레스강은 이러한 조건에 적합한 소재이다. 왜냐하면, 사용분위기에 의해 산화막이 두꺼워지고 이로 인해 저항이 증가하는 현상 때문에 연료전지 부품에 질화를 하여 이런한 현상이 일어나지 않으면서 내식성은 유지하기 때문이다. 하지만, 표면경도가 낮아 내 마모성 저하로 부품의 수명을 떨어뜨리는 단점이 있다. 따라서, 고 내식성 유지하되, 표면경도는 향상하는 기술이 필요한데, S-phase 과고용 질화기술은 이러한 문제를 해결할 것으로 보여진다. 하지만, 이러한 층의 형성에도 불구하고, 스테인레스강 자체 소재제작 과정에서의 품질문제 및 가공경화로 인한 문제와 더불어 질화처리 후 표면계질의 석출상이나 크랙형성으로 인해 내식성은 오히려 저감되는 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로, 표면 질화처리 후 침탄 공정을 추가 도입하였다. 따라서, 본 연구 에서는 기존 질화공정에서 내식성 저하원인에 대한 분석 및 고찰하고, 또한 새롭게 제안된 질화 침탄 기술을 통해 질소뿐만 아니라 탄소원자의 침입으로 내식성 저하를 방지하는 동시에 표면경도 향상하는 새로운 연구결과를 보여주고자 한다.