표면 경화의 결함과 대책
( 침탄 담금질의 경도 부족 원인
① 담금질 경도 부족, 침탄량 부족, 담금질 온도가 너무 낮을 때
② 탈탄이 되었을 때, 담금질 냉각 속도가 느릴 때
③ 잔류 오스테나이트가 많을 때(담금질 온도가 너무 높다)
(2) 담금질 얼룩
① 침탄 표면의 일부에 표면 경화가 되지 않는 부분
② 편석이 많은 강, 림드강 등의 재료 자체에 불량에 의한 침탄 얼룩과 담금질
③ 가열 온도의 불균일과 냉각 속도에 따른 얼룩을 말한다.
(3) 박리가 생기는 원인 및 대책
① 과잉 침탄시 생겨서 C%가 너무 많을 때
② 원재료가 너무 열할 때
③ 반복 침탄을 할 때
④ 과잉 침탄에 대해서는 침탄 완화제를 사용하고 침탄 후 확산 처리한다.
⑤ 소지 재료의 강도가 높은 것으로 한다.
(4) 침탄 부족의 원인
① 노내 및 침탄 상자 내의 온도 불균일
② 급속 가열에 의한 침탄 상자 내의 온도 상승의 지연 및 온도 부족
③ 침탄 온도에서의 유지 시간
(5) 과잉 침탄의 원인
① 침탄 분위기 상태에서 오는 탄소량 과대
② Cr, Mn 등 탄화물의 생성 원소를 많이 함유한 침탄강은 침탄 속도는 빠르지만 탄소의 확산 속도가 느리기 때문에 강표면의 탄소 함유량이 너무 높아진다.
(6) 침탄 부족 및 과잉 침탄의 대책
① 완화 침탄제를 이용한다.
② 침탄 후 확산 처리를 한다.
③ 1차, 2차 담금질을 행한다.
(7) 침탄강의 담금질 변형 방지법
① 1차 담금질 생략한다.
② 프레스 담금질을 한다.
③ 마아템퍼링을 한다.
④ 심냉 처리를 한다.
(8) 고주파 담금질의 결함과 대책
① 경도 부족, 경도 얼룩 원인
㉮ 재료가 부적당(0.3%C일 것)하다.
㉯ 냉각이 부적당(구멍이 막히고 크기 및 분수공의 개수, 냉각액의 부적당)하다.
㉰ 고주파 발진기의 power 부족에 의한 가열 온도가 부족하다.
② 균열
㉮ 재료 불량(탄소가 0.4% 이상 함유하면 균열이 쉽다.)
㉯ 담금질 가열 온도의 과대(담금질 경도 깊이가 깊어질수록 균열이 일어나기 쉽다.)
㉰ 냉각 방법의 부적당(수냉시 냉각 얼룩을 일으키고 균열의 원인이 된다.)
㉱ 자연 균열(담금질 후 즉시 저온 풀림한다.)
(9) 질화 처리에 있어서의 결함과 대책
① 경도 부족
㉮ 재료면
㉠ 성분 : Al, Cr, Mo의 성분 변동
㉡ 조직 : 소르바이트 조직이 아닌 경우
㉢ 표면 상태 : 탈탄, 탈황 등이 있는 경우
㉯ 작업편
㉠ 전처리 : 전처리의 불충분
㉡ 해리도 : 20% 이하에서 변동하는 경우
㉢ 온도 : 너무 높고, 너무 낮을 경우
㉣ 시간 : 시간이 부족할 경우
② 질화층의 박리
㉮ 강 표면에 백층(white layer, β상)이 많은 경우
※ 백층의 생성 방지 : 질화 시간을 짧게, 질화 온도를 높게, 해리도를 20% 이상으로 한다.
㉯ 탈탄된 재료를 질화했을 때 질화층이 붕괴되거나 박리된다.
※ 탈 탈탄에 주의해야할 강 : Al을 많이 함유한 질화강, 단조, 풀림, 조질 또는 응력 제거 풀림, 질화시 NH3의 해리로 생기는 수소가스도 탈탄 작용이 생긴다.
㉰ 원재료의 강도 저하 및 취하
㉠ 질화 시간이 길 경우 강도 저하가 된다.
㉡ 방지법 : 뜨임 온도를 충분히 높일 것, Mo를 첨가하여 뜨임 취성을 방지할 것 |
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