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자료유형
학술저널
저자정보
이제원 (경상대학교 재료공정융합공학과) 노용식 (한국열처리) 성장현 (한국열처리) 임수근 (경상대학교 재료공정융합공학과)
저널정보
한국열처리공학회 열처리공학회지 열처리공학회지 제32권 제5호
발행연도
2019.1
수록면
201 - 211 (11page)

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Low carbon steel (S20C steel) and SPCC steel sheet have been austenitic nitrided at $700^{\circ}C$ in a closed pit type furnace by changing the flow rate of ammonia gas and heat treating time. When the flow rate of ammonia gas was low, the concentration of residual ammonia appeared low and the hardness value of transformed surface layer was high. The depth of the surface layer, however, was shallow. With increasing the concentration of residual ammonia by raising up the ammonia gas flow, both the depth of the surface layer and the pore depth increased, while the maximum hardness of the surface layer decreased. By introducing a large amount of ammonia gas in a short time, a deep surface layer with minimal pores on the outermost surface was obtained. In this experiment, while maintaining 10~12% of residual ammonia, the flow rate of inlet ammonia gas, 7 liter/min, was introduced at $700^{\circ}C$ for 1 hour. In this condition, the thickness of the surface layer without pores appeared about $60{\mu}m$ in S20C steel and $30{\mu}m$ in SPCC steel plate. Injecting additional methane gas (carburizing gas) to this condition played a deteriorating effect due to promoting the formation of vertical pores in the surface layer. For $1^{st}$ transformed surface layer for S20C steel, maintaining 10~12% residual ammonia condition via austenitic nitriding process resulted in ${\varepsilon}$ phase with relatively high nitrogen concentration (just below 4.23 wt.%N) among the mixed phases of ${\varepsilon}+{\gamma}$. The ${\varepsilon}$ phase was formed a specific orientation perpendicular to the surface. For $2^{nd}$ transformed layer for S20C steel, ${\gamma}$ phase was rather dominant (just above 2.63 wt.%N). For SPCC steel sheet, there appeared three phases, ${\gamma}$, ${\alpha}(M)$ and weak ${\varepsilon}$ phase. The nitrogen concentration would be approximately 2.6 wt.% in these phases condition.
#Austenitic nitriding #Residual ammonia #Transformed surface layer #pore depth #${varepsilon}$ phase

목차

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참고문헌 (10)

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T. Bell / 1987 / Heat treatment of Metals 2:47~51 google schola E. J. Mittemeijer / 2015 / Thermochemical Surface Engneering of Steels / Elsvier WOODHEAD Publishing google schola J. Dossett / 2013 / ASM Handbook, Volume 4A, Steel Heat Treating Fundamentals and Processes :619~646 google schola Y. Wei / 2013 google schola B. Schwarz / 2014 / Met. and Mater. Trans. A 45A:6173~6186 google schola

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