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가스질화시 질화포텐셜을 이용한 저합금강의 화합물층 제어법

전문가 제언: ○ 저변형 내지 중변형 처리에 속하는 질화처리에 대한 요구가 증가하여 가스질화시 분위기 제어에 대한 기술이 국내외에 많은 관심을 불러일으키고 있다. 가스질화에 의한 분위기제어의 기본 기술은 노내 질화포텐셜(KN)을 제어하여 강의 표면에 생성되는 화합물층 중의 γ′상(Fe4N)과 ε상(Fe2-3N)의 체적분율을 제어하거나, 화합물층의 생성이 일어나지 않도록 처리하는 방법 등이 있다. 본 해설에서는 Lehrer도를 이용하기 위하여 필요한 KN제어에 의한 가스질화처리설비와 처리방법, 다원합금에 대한 Lehrer도 계산방법, 계산된 Lehrer도를 사용한 JIS강종의 화합물층 구조제어에 대한 실시 예를 해설하였다.

○ 유럽 등을 중심으로 하는 외국에서는 질소 포텐셜을 제어하는 설비가 이미 보급되었지만, 일본에서는 수년전부터 질소 포텐셜을 제어하는 설비의 보급이 이루어지고 있다. 암모니아를 사용하는 가스질화는 우리나라에서도 실용화단계를 넘어서 이제는 보다 발전된 방법으로 접근해야 될 발전단계에 들어섰다고 생각된다.

○ 현재 국내 대부분의 가스질화업체에서는 지금까지의 전통적인 방법에 안주하여 자체의 독자적인 기술개발에 대한 투자나 연구개발이 미진한 상태이다. 따라서 국내 질화처리업체에서도 보다 과학적이고 이론적인 기초연구부터 체계적이고 종합적으로 연구하여 경쟁업체나 외국의 질화처리업체와 기술적인 면에서 손색이 없을 정도로 기술개발에 대한 과감한 투자를 하는 방향으로 경영의 전반적인 부분부터 개선시켜야 할 것으로 생각된다.

○ 가스질화처리는 시설비와 생산단가 측면에서 다른 표면개질처리에 비하여 유리한 점이 많아서 가스질화제품의 경쟁력은 다른 열처리법에 비하여 유리한 점이 많다. 최근 질소 포텐셜제어에 의하여 질화처리시킨 SCM435강의 굽힘피로한도가 가스질화시킨 SCr420강의 피로한도보다 높다는 새로운 사실이 알려지면서 향후 질소포텐셜을 제어시킨 가스질화처리를 적용시킨 부품의 확대 보급이 더욱 기대되며 또한 본고에서 해설한 Lehrer도를 이용한 방법도 더욱 진전될 것으로 기대된다.

저자: Yasushi HIRAOKA and Youichi WATANABE
자료유형: 학술정보