탄소 케이스 경화

주물 및 단조를위한 탄소 케이스 경화의 목표

탄소 케이스 경화의 주요 목표는 다음과 같습니다.

• 표면 경도 및 내마모성: 부품 표면의 경도 및 내마모성을 높여 마모, 마찰 및 마모에 노출 된 부품에 이상적입니다.

• 피로 저항: 주기적 하중을 견딜 수있는 구성 요소의 능력을 향상시켜 피로로 인한 실패 위험을 줄입니다.

• 코어 강인함: 코어 소재의 인성과 연성을 유지하기 위해 견고하고 내마모성이 강한 외관을 제공하면서 충격에 강한 센터를 제공합니다.

• 개선 된 장수: 마모에 저항하고 표면 열화의 위험을 최소화하는 단단한 표면층을 만들어 구성 요소의 수명을 연장합니다.

• 선택적 경화: 부품의 특정 영역을 선택적으로 경화시켜 다양한 영역에 걸쳐 다양한 경도 요구 사항을 가진 구성 요소에 적합합니다.

주물 및 단조를 위한 탄소 케이스 경화 과정

탄소 케이스 경화 과정에는 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다.

1. 준비:

• 주조 또는 단조는 침탄 공정을 방해 할 수있는 산화물, 그리스 또는 오염 물질을 제거하기 위해 청소됩니다. 이것은 부품의 복잡성 및 재료에 따라 샌드 블라스팅, 초음파 클리닝 또는 화학 세정을 포함 할 수 있습니다.

2. Carburizing:

• 성분은 침탄 분위기, 일반적으로 메탄, 프로판 또는 일산화탄소와 같은 탄소가 풍부한 가스 또는 숯 또는 흑연과 같은 고체 침탄 매체에서 가열됩니다. 이러한 가열 공정은 850 ℃ 내지 1,000 ℃ (1,562 ℉ 내지 1,832 ℉) 의 온도에서 수행된다.

• 침탄 분위기는 탄소 원자가 물질의 표면으로 확산되도록 한다. 외부 층의 탄소 함량이 증가하여 내부 코어가 원래의 탄소 함량과 인성을 유지하면서 경화 된 "케이스" 를 생성합니다.

3. 담그기:

• 일단 성분이 원하는 침탄 온도에 도달하면, 이는 침지 시간으로 알려진 특정 기간 동안 그 온도에서 유지된다. 침지 기간은 탄소가 경도 및 내마모성 요건을 충족시키는 깊이까지 표면으로 확산되도록 한다.

• 케이스의 깊이는 대부분의 부품에 대해 일반적으로 0.5mm ~ 3mm (0.02 ~ 0.12 인치) 범위의 재료와 용도에 따라 달라질 수 있습니다. 특정 응용 프로그램에 대해 더 깊은 사례를 얻을 수 있습니다.

4. 담금질:

• 침탄 후, 성분은 오일, 물 또는 염수와 같은 액체 매질에서 빠르게 냉각 (냉각) 됩니다. 급속 냉각은 더 높은 탄소 함량을 갖는 외부 표면을 마텐셔스 미세 구조로 변형시켜 표면 경도를 증가시킨다.

• 담금질은 또한 탄소 원자를 구조물에 빠르게 고정시켜 강하고 내마모성이 강한 케이스를 만들어 원하는 재료 특성을 고정시키는 데 도움이됩니다.

5. 템퍼링 (옵션):

• 담금질 후, 부품은 경화 된 표면의 취성을 줄이고 원하는 경도와 인성의 균형을 이루도록 종종 강화됩니다.

• 템퍼링 프로세스는 부품을 더 낮은 온도 (일반적으로 150 ° C에서 650 ° C 또는 302 ° F에서 1,202 ° F 사이) 로 재가열하여 특정 기간 동안 유지하는 것입니다. 그리고 천천히 식히십시오. 이것은 표면 경도의 이점을 유지하면서 케이스의 전체 인성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

6. 치료 후 마무리:

• 템퍼링 후 (필요한 경우), 컴포넌트는 최종 치수 및 표면 마무리를 달성하기 위해 연삭 또는 연마와 같은 추가 공정을 거칠 수 있다. 이것은 부품이 의도 된 용도에 필요한 공차 및 표면 품질을 충족시키는 것을 보장합니다.

주물 및 단조를위한 탄소 케이스 경화의 장점

1. 향상된 표면 경도 및 착용 저항:

• 탄소 케이스 경화는 부품 표면의 경도를 크게 향상시켜 높은 마모 및 마모를 경험하는 부품에 이상적입니다. 경화 된 케이스는 표면 열화에 저항하여 frict에 대한 오래 지속되는 보호를 제공합니다.이온, 침식 및 기타 마모 관련 손상.

2. 향상된 피로 강도:

• 거친 코어와 단단하고 내마모성 표면을 생성함으로써 탄소 케이스 경화는 구성 요소의 피로 강도를 향상시킵니다. 이로 인해 기어, 캠축 및 크랭크 샤프트와 같은 반복 적재 및 하역에 노출 된 부품에 특히 유용합니다.

3. 코어 강인함 유지:

• 탄소 케이스 경화의 주요 장점 중 하나는 구성 요소가 단단하고 내마모성이 강한 외장을 제공하면서 거친 연성 코어를 유지할 수 있다는 것입니다. 이 이중 특성 소재는 표면 마모 및 피로에 저항하면서 충격 및 충격 하중을 견뎌야하는 부품에 이상적입니다.

4. 선택적 경화:

• 탄소 케이스 경화는 성분의 특정 영역의 선택적 경화를 허용하며, 이는 상이한 영역에 걸쳐 다양한 응력을 경험하는 부품에 유리하다. 예를 들어, 기어는 가장 높은 마모를 경험하는 치아 영역에서 케이스-경화될 수 있고, 기어의 코어는 굽힘 힘을 견디기 힘들다.

5. 개선 된 구성 요소 수명:

• 경화된 외층은 마모를 방지하고 표면 관련 고장의 가능성을 줄임으로써 부품의 수명을 연장시킨다. 이는 시스템 가동 시간을 보장하고 비용이 많이 드는 수리를 방지하기 위해 구성 요소의 신뢰성이 중요한 고성능 응용 분야에서 특히 중요합니다.

6. 비용 효과적인 프로세스:

• 탄소 케이스 경화는 주물 및 단조의 특성을 향상시키는 비교적 비용 효율적인 방법입니다. 이는 고가의 합금 또는 복잡한 열처리를 필요로 하지 않고 내마모성 및 피로 강도를 실질적으로 개선시킨다.

주물 및 단조를 위한 탄소 케이스 경화의 신청

탄소 케이스 경화는 부품이 높은 마모, 피로 및 기계적 로딩을받는 산업에서 널리 사용됩니다. 가장 일반적인 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.

· 자동차 산업:

기어, 캠 샤프트, 크랭크 샤프트, 액슬 샤프트 및 높은 내마모성과 피로 강도가 필요한 기타 드라이브 트레인 구성 요소.

밸브 시트, 로커 암 및 거친 코어를 유지하면서 마모 및 표면 열화에 저항해야하는 구성 요소.

· 무거운 기계:

가혹한 환경에서 장기간 작동하려면 높은 내마모성이 필요한 건설, 광업 및 농업 기계에 사용되는 기어, 차축, 샤프트 및 기타 부품과 같은 구성 요소.

· 에너지 부문:

터빈 부품 및 압력 밸브와 같은 발전 장비는 극도의 열 및 기계적 응력 하에서 장기간 서비스를 위해 높은 표면 경도를 필요로합니다.

· 공구 및 사망:

표면 경도가 중요한 금속 성형, 스탬핑 및 사출 성형에 사용되는 다이, 금형 및 공구 구성 요소.