• 제목/요약/키워드: 침탄질화처리

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AISI316L stainless steel에 저온 프라즈마 침탄처리 후 질화처리 시 $N_2$ 가스조성이 표면특성에 미치는 영향 (Effects of $N_2$ gas composition on the surface properties of AISI316L stainless steel during low temperature plasma nitriding after low temperature plasma carburizing)

  • 정광호;이인섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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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.

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플라즈마 연질화 처리된 마이크로 구동 요소부품의 표면미세구조 변화

  • 이상민;안경준
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.125-125
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    • 2013
  • 기계부품 및 자동차부품 등의 내마모나 내피로성의 향상을 위한 표면처리로서 고주파처리, 침탄처리, 질화처리 등이 사용되고 있다. 최근에는 변형을 최소화 함으로써 후가공을 생략할 수 있는 질화처리가 주목받고 있다. 질화처리종류로는 염욕질화나 가스질화법이 사용되고 있으나, 이들에 비해 환경오염 및 공해가 적고 인체에 무해한 플라즈마 연질화법이 사용되고 있다. 플라즈마 연질화 기술은 IT기기의 제품에 적용되는 표면경화의 공정개발은 미비한 실정이다. 마이크로 구동 요소 부품중의 하나인 Leadscrew는 이송장치를 구성하는 핵심 부품으로 IT기기의 정밀 이송 및 구동제어에 사용되는 핵심 부품으로 사용되고 있으며, 리드스크류의 소재인 SWCH1018A(냉간압조용강선)은 표면 경도가 낮고 변형이 쉽기 때문에 표면 경화를 위한 플라즈마 연질화 기술을 이용하고자 했다. 본 연구는 플라즈마 연질화 공정을 적용한 시편의 표면경도를 높혀주고 변형을 최소화 할 수 있는 공정을 확인하는 것이다. 공정변수를 변화 시키면서 얻어진 시편의 표면미세 구조를 미소경도측정, XRD, SEM분석을 통하여 확인하였으며, 이를 통해 시편 표면경도를 높여주는 공정 조건을 도출하였다.

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침탄질화 처리된 크롬-몰리브덴(SCM415)강의 피로거동 및 응력해석 (2) -피로강도의 예측을 중심으로- (A Study on Stress Analysis and Fatigue Behaviors of Carbonitrided Cr-Mo(SCM415) Steel - About the Prediction of Fatigue Strength -)

  • 송삼홍;이상훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.160-167
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    • 2000
  • In this research, the fatigue behaviors of carbonitrided Cr-Mo(SCM415) steel are examined. From fatigue test results, we propose a modified fatigue strength evaluation model and modified formulae. That is, we develop improved models fur evaluating and predicting the fatigue strength of carbonitrided SCM415 by modifying specific terms in the Murakami and Endo's model which is the representative fatigue strength evaluation formulae fur high strength steel.

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침탄질화 처리된 크롬-몰리브덴(SCM415)강의 피로거동 및 응력해석 -피로강도에 영향을 주는 제 인자를 중심으로 - (A Study on Stress Analysis and Fatigue Behaviors of Carbonitried Cr-Mo(SCM415) Steel -About Various Factors Having an Effect on Fatigue Strength-)

  • 송삼홍;이상훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권8호
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    • pp.135-144
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    • 1998
  • In this research, the fatigue behaviors of Cr-Mo(SCM415) steel and carbonitrided CrMo(SCM415) steel are examined. The description of experiments in detail as follows. For SCM415 and carbonitried Cr-Mo(SCM415) steel, smooth specimens and hole defected specimens are fabricated and tested under a rotary bending tester, respectively. By performing the rotary bending fatigue test for smooth and hole defected specimens, the characteristics of the fatigue strength are examined for parameters such as tensile strength, hardness at surface, and residual stresses.

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침탄질화 처리된 SCM415재의 피로거동에 대한 통계적 연구 (A Statistical Study on the Fatigue Behaviors of Nitro-Carburized SCM415)

  • 송삼홍;이상훈;임세혁
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.128-133
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    • 1997
  • Due to their high strength and good wear resistance, nitro-carburizing materials have been used for many machine components. However, the nitro-carburizing materials are found to have one disadvantage ; that is, their strength and fatigue life show larger scatter than those of non-heated metals. In this paper, therfore, the statistical chracteristics of non-heated and nitro-carburized specimens for SCM415 are investi- gated under two different of stress levels 1.15 .sigma. /sub .omega. / .leq. / .sigma. / sub .alpha. / .leq. / 1.25 .sigma. /sub .omega. /. Seven specimens at each stress level are tested by using rotating bending fatigue tester. The relation between a crack length and fatigue cycles can be arranged for Weibull distribution, and S-N curve using 95% reliability function is obtalined for nitro-carburized specimen.

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Large Scale Application of High Speed Nitriding Technique by Hollow Cathode Discharge

  • 문종철;조규영;유재무;안승균;전영하
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.220.2-220.2
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    • 2014
  • 플라즈마 질화 기술은 기존의 침탄 혹은 고주파 표면 경화 기술 대비 낮은 온도에서 열처리 공정이 진행됨에 따라 열 변형을 최소화 시킬 수 있으며, 후 가공을 간소화 시킬 수 있다는 장점으로 인해 자동차 부품 및 기타 응용 산업 분야에 있어 큰 관심을 받고 있다. 그러나 공정 진행에 장시간이 소요되고 복잡한 형상 및 홀 가공에 의한 기능부, 특히 내경부에 대한 균일 질화 처리가 어려워 실제 응용분야 확장에 큰 제약이 따르고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 일반 글로우 방전 대비 플라즈마 밀도가 10배 이상 높은 공공 음극 방전(Hollow Cathode Discharge, 이하 HCD) 현상을 이용하여 고속 고균일 질화공정을 개발하고자 하였으며, 상용화 적용을 위한 연구를 함께 진행하였다. 사용된 시료로는 실제 자동차 부품으로 사용되는 SCM415 소재의 ring gear와 slip yoke pipe를 사용하였으며, HCD 형성을 위해 특화된 플라즈마 질화장비를 활용, 공정 압력 및 인가 전력 등을 변수로 실험을 진행 하였다. 그 결과 질화 처리 속도에 있어 기존 글로우 방전 플라즈마 질화 대비 1/4 이하 수준으로 그 소요 시간을 단축시킬 수 있었으며, 다량 장입된 시료의 내경 기능부에 있어서도 높은 균일도를 갖는 질화표면이 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 기능부 표면에 형성된 HCD 현상을 열원으로 사용함으로써 외부가열 장치를 사용하지 않으면서도 기존의 hot wall 방식보다 높은 질화 균일도 구현이 가능하였으며, 소요 자원 및 전력 사용 측면에 있어서도 공정 시간 단축 및 외부 가열 공정 제거에 의한 높은 수준의 에너지 절약이 가능하였다.

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천연 해수에서 304 스테인리스강의 내식성에 미치는 DC glow 방전 플라즈마 이온질화처리 온도의 영향 (Effects of plasma ion nitriding temperature using DC glow discharge on improvement of corrosion resistance of 304 stainless steel in seawater)

  • 정상옥;박일초;김성종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.238-244
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    • 2017
  • 플라즈마 이온질화 기술은 특히 스테인리스강의 표면경도 향상을 통한 기계적 성질 개선을 위해 산업 전반에서 널리 사용되고 있다. 또한 저온처리가 가능할 뿐만 아니라 담금질 강, 가스 질화 또는 침탄에 비해 변형이 적으며, 높은 표면 경도와 부식 저항성을 향상시키는 이점이 있다. 많은 연구자들에 의해 $450^{\circ}C$ 이하의 온도에서 플라즈마 이온질화 처리 시 expanded austenite(S-상)에 의해 부식 저항성이 향상되는 것으로 나타났다. 이때 대부분의 실험은 HCl 또는 NaCl과 같은 염화물 용액에서 실시되었다. 그러나 전기화학적인 요인으로서 염화물 용액과 천연해수 사이에는 차이가 있다. 따라서 본 연구에서는 304 스테인리스강에 대하여 다양한 온도에서 플라즈마 이온질화 처리 후 천연해수 용액에서 전기화학적 특성 분석을 통해 결과적으로 내식성이 가장 우수한 최적의 플라즈마 이온질화 처리 온도 조건을 규명하였다.

High Power Diode Laser를 이용한 금형재료의 표면처리에 따른 재료의 물성 평가

  • 황현태;김종도;송현수;김영국;김종하
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2009
  • 최근 금형은 자동차뿐만 아니라 여러 산업에서 필수적이며 제품의 품질은 물론 제조원가에 막대한 영향을 미친다. 이러한 금형은 침탄, 질화, 고주파담금질등에 의해 표면처리 되어져 왔으나, 이와 같이 기존의 처리 방법은 모두 처리물 전체를 가열하거나 균일한 가열을 하지 못하기 때문에 변형의 문제와 처리후의 후가공의 경비 문제, 그리고 극히 일부분만 경화가 필요한 부품에는 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 표면처리로서 레이저 표면처리 방법이 대두되고 있으며, 레이저 표면처리는 레이저 빔을 피처리물의 표면에 조사하고 적당한 속도로 이동을 하게 되면 레이저조사부위가 급속하게 가열되고 레이저빔이 통과한 후에는 표면의 열이 내부로 열전도 되어 급속히 자기냉각(Self-quenching)됨으로서 표면에 새로운 기계적 성질을 갖게 하는 표면처리법이다. 이와 같이 레이저를 이용한 표면처리로 기존의 CW Nd:YAG 레이저 열원보다 효율이 좋은 HPDL(High Power Diode Laser)를 이용한 고효율, 고기능 금형 표면처리 후 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 레이저빔의 조사속도 및 온도변화에 따른 표면처리부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대한 경도특성 및 미세조직 변화를 관찰하였다. 또한 조사속도 및 온도변화에 대해 경화깊이를 관찰하였다.

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