질화에 대해 알아야 할 모든 것

스크류와 배럴을 사용하여 작업하는 경우 질화 처리는 전혀 새로운 것이 아닙니다.
EJS는 원추형 스크류 배럴, 압출기 배럴, 사출 성형 배럴, 평행 트윈 실린더, 트윈 스크류 배럴, 사출 배럴, 피드 스크류, 유성 롤러 스크류, 고무 스크류, 스크류 요소 등을 포함하여 질화 처리를 통해 많은 제품을 생산합니다.

질화 처리는 특정 온도의 특정 매체에서 질소 원자가 공작물 표면에 침투하는 화학적 열처리 공정입니다. 질화제품은 내마모성, 내피로성, 내식성, 내열성이 우수합니다.

질화에 일반적으로 사용되는 재료

질화 공정 중에 기존 합금강 재료의 알루미늄, 크롬, 바나듐 및 몰리브덴 원소는 초기 질소 원자, 특히 몰리브덴 원소와 접촉할 때 안정적인 질화물을 생성할 수 있으며 질화물 원소뿐만 아니라 질화 중에 발생하는 취성을 감소시킵니다. 니켈, 구리, 규소, 망간 등과 같은 다른 합금강의 원소는 질화 특성에 크게 기여하지 않습니다. 

일반적으로 강철에 하나 이상의 질화물 형성 원소가 있으면 질화 후 효과가 비교적 좋습니다. 그 중 알루미늄은 가장 강한 질화물 원소이며, 0.85~1.5% 알루미늄의 질화 결과가 가장 좋습니다. 크롬 함량이 충분하면 좋은 결과를 얻을 수도 있습니다. 합금이 없는 탄소강은 침투로 인해 질소층이 부서지기 쉽고 쉽게 벗겨져 질화강에 적합하지 않습니다.


질화 기술 공정

1) 질화 전 부품의 표면 청소
대부분의 부품은 가스 탈지로 탈지 후 즉시 질화할 수 있습니다. 휘발유로 세척해야 하는 부품도 있지만 질화 전 최종 가공방법에서 연마, 연삭, 광택 등을 사용하면 질화를 방해하는 표면층이 생겨 질화 후 질화가 불균일해 굽힘 등의 불량이 발생할 수 있다. 이때 표면층을 제거하려면 다음 두 가지 방법 중 하나를 사용해야 합니다. 첫 번째 방법은 질화처리 전 가스로 기름을 제거하는 것이다. 그런 다음 표면을 알루미나 분말로 샌드블라스팅합니다(연마제 세척). 두 번째 방법은 표면에 인산염 코팅을 적용하는 것입니다.

2)질화로 배기
처리된 부품을 질화로에 넣고 가열하기 전에 퍼니스 덮개를 밀봉하십시오. 단, 150︒C가 되기 전에 퍼니스에서 공기를 제거해야 합니다.
배기가스의 주요 기능은 암모니아 가스가 공기와 접촉하여 분해될 때 폭발성 가스의 발생을 방지하고, 대상물의 표면이 산화되는 것을 방지하는 것이다. 사용되는 가스는 암모니아와 질소입니다.

3)암모니아 분해율
질화는 다른 합금원소와 발생성 질소를 접촉시켜 진행하는데, 발생성 질소의 생성은 가열용 강재에 암모니아 가스가 접촉하면 강 자체가 촉매가 되어 암모니아의 분해를 촉진시키는 것이다.

질화는 다양한 분해 속도로 암모니아 가스에서 수행할 수 있지만 일반적으로 15-30%의 분해 속도가 채택되며 질화 두께에 따라 최소 4-10시간이 소요되며 처리 온도는 약 520°C로 유지됩니다.

4)냉각
대부분의 공업용 질화로는 가열로와 가공된 부품을 빠르게 냉각시키기 위해 열교환기를 갖추고 있습니다. 즉, 질화가 완료된 후 화력을 끄고 로 온도를 약 50°C 정도 낮추고 암모니아를 2배로 흘린 후 열교환기를 켜는 것이다. 동시에, 퍼니스의 양압을 확인하기 위해 배기관에 기포가 있는지 관찰하는 것이 필요합니다. 암모니아 가스가 안정화되면 퍼니스의 양압이 달성될 때까지 암모니아 양을 줄입니다. 퍼니스 온도가 150°C 미만으로 떨어지면 그때에만 퍼니스 덮개를 열 수 있습니다.

현재 질화처리에는 대표적인 3가지 종류가 있습니다.

• 가스 질화
• 액체 질화
• 이온/플라즈마 질화

다음은 3가지 질화 처리를 비교한 것입니다.

내용 비교	가스질화	액체 질화	이온/플라즈마 질화
환경 오염	무거운	무거운	없음
환경보호시설 설치의 필요성	필수의	필수의	불필요한
도시산업 수용	받아들일 수 없다	받아들일 수 없다	받아들일 수 있는
생산주기	긴	짧은	짧은
암모니아 소비	큰	*	아주 조금
에너지 소비	큰	작은	작은
생산비	더 높은	높은	낮은
설비 투자	낮은	낮은	높은
장치의 복잡성	단순한	단순한	더 복잡하다
장인정신이 필요함	예	예	예
질화물층 구조의 제어 가능성	통제할 수 없다	통제할 수 없다	통제할 수 있는
질화 성능	좋은	좋은	훌륭한
질화에 허용되는 재료	많은	많은	더
스테인레스 스틸의 질화 효과	취급이 어렵다	쉬운 취급	가장 쉬운 취급
공작물의 변형	큰	큰	작은
비질화 표면 보호	복잡한	복잡한	쉬운
작업물에 요구되는 청결도	높은	높은	더 높은
운영자 요구 사항	높은	높은	높은
운영자를 위한 현장 환경	가난한	가난한	좋은
통신수의 노동력	낮은 노동력	낮은 노동력	낮은 노동력

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