침탄그리고 질화야금학에서 널리 사용되는 두 가지 표면 경화 기법입니다. 두 기법 모두 강의 표면 특성을 향상시키지만, 공정 원리, 적용 조건 및 최종 재료 특성에서 상당한 차이가 있습니다.
1. 프로세스 원칙
●침탄:
이 과정에는 가열이 포함됩니다저탄소강 또는 합금강에서탄소가 풍부한 대기고온에서 탄소원이 분해되어 방출됩니다.활성 탄소 원자강철 표면으로 확산되어 증가합니다.탄소 함량이후의 강화가 가능해졌습니다.
●질화:
질화는 다음을 도입합니다.활성 질소 원자고온에서 강철 표면에 침투합니다. 이 원자는 강철의 합금 원소(예: Al, Cr, Mo)와 반응하여경질화물표면 경도와 내마모성이 향상됩니다.
2. 온도와 시간
| 매개변수 | 침탄 | 질화 |
| 온도 | 850°C – 950°C | 500°C – 600°C |
| 시간 | 몇 시간에서 수십 시간 | 수십에서 수백 시간 |
참고사항: 질화는 낮은 온도에서 일어나지만 동등한 표면 개질에는 더 오랜 시간이 걸리는 경우가 많습니다.
3. 경화층의 특성
경도 및 내마모성
●침탄:표면 경도를 달성합니다.58–64HRC, 우수한 내마모성을 제공합니다.
●질화:표면 경도의 결과1000~1200HV일반적으로 탄소화 표면보다 더 높습니다.우수한 내마모성.
피로 강도
●침탄:크게 개선됨굽힘 및 비틀림 피로 강도.
●질화:일반적으로 피로 강도도 향상시킵니다.덜한 정도로탄소침투보다.
내식성
●침탄:제한된 내식성.
●질화:형성하다치밀한 질화물층, 제공우수한 내식성.
4. 적합한 재료
●침탄:
가장 적합한저탄소강 및 저합금강. 일반적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다.기어, 샤프트 및 구성품높은 하중과 마찰을 받습니다.
●질화:
강철을 포함하는 데 이상적입니다.합금 원소알루미늄, 크롬, 몰리브덴과 같은 금속. 종종정밀 공구, 금형, 다이, 그리고고마모 부품.
5. 공정 특성
| 측면 | 침탄 | 질화 |
| 장점 | 깊게 경화된 층을 생성합니다 | 비용 효율적 광범위하게 적용 가능 낮은 온도로 인한 낮은 왜곡** 담금질 필요 없음 높은 경도와 내식성 |
| 단점 | 높은 공정 온도는 다음과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.왜곡 탄소침탄 후 담금질이 필요합니다. | 프로세스 복잡성이 증가합니다 더 얕은 케이스 깊이 더 긴 사이클 시간 더 높은 비용 |
요약
| 특징 | 침탄 | 질화 |
| 경화층 깊이 | 깊은 | 얕은 |
| 표면 경도 | 중간~높음(58~64 HRC) | 매우 높음(1000–1200 HV) |
| 피로 저항성 | 높은 | 중간~높음 |
| 내식성 | 낮은 | 높은 |
| 왜곡 위험 | 더 높은 (높은 온도로 인해) | 낮은 |
| 치료 후 | 담금질이 필요합니다 | 담금질 필요 없음 |
| 비용 | 낮추다 | 더 높은 |
탄소침탄과 질화는 모두 고유한 장점을 가지고 있으며 다음을 기준으로 선택됩니다.신청 요건, 포함하중 지지력, 치수 안정성, 내마모성, 그리고환경 조건.
질화 기어 샤프트
게시 시간: 2025년 5월 19일