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저온에서 플라즈마를 이용한 스테인레스 열처리

AlSI 316L Stainless steel 에 저온 플라즈마 침탄처리 후 질화처리 시 처리시간과 온도가 표면특성에 미치는 영향 이인섭 동의대학교 신소재공학과 대한금속재료학회지 vol.46, No.6,pp.357~362(2008) 발표자 : 나 웅목 차 1. 서론 2. 실험 순서 및 방법 2.1) Plused -DC 저온침탄처리 2.2) Plused -DC 저온 플라즈마 질화처리 2.3) 광학현미경 미세조직관찰 2.4) XRD 으로 결정구 조 분석 2.5) GDS 표면깊이의 N 및 C 농도분포 분석 2.6) 동분위전극실험 부식평가 3. 결론 4.Q A서 론 ㆍ CO2 나 NO가스 배출을 줄여야하는 추세 ( 내년 1 월부터 탄소배출거래제 시행 ) ㆍ 저온 에서 플라즈마를 실시하게 되면 질화 또는 침탄공 정으로 발생하는 부식저항 ( 내식성 ) 을 향상 ㆍ N 의 확장으로 오스테나이트상이 형성되지만 , 경화층의 두께가 얇고 , 경화층의 분포도 균일하지 않은 단점 ㆍ저온 질탄화 플라즈마를 실시하면 , 경화층의 분포를 균일하게 할 수 있다 . 하지만 저온 질탄화 플라즈마 처리론 두꺼운 경화층 형성 힘듬 ㆍ보다 짧은 시간 내에 경화층의 두께를 향상시키기 위하여 플라즈마 침탄과 플라즈마 질화처리를 동일한 로 내에서 처리온도와 처리시간을 연속적으로 실험실험순서 및 방법 Plused -DC 침탄 플라즈마처리 Plused -DC 저온 플라즈마 질화처리 광학현미경 미세조직관찰 XRD 으로 결정구조 분석 GDS 표면깊이의 N 및 C 농도분포 분석 Mitutoyo 사 비커스 경도계 경도시험 동분위전극실험 부식평가침탄 플라즈마 처리 SiC 1200 번까지 순차적으로 연마 아세톤 초음파세정으로 이물질을 다시한번 제거 300℃ 에서 공정온도 500℃ 까지 상승하는 동안 질량이 크고 화합물을 형성하지 않는 Ar 가스와 플라즈마를 안정화 시키는 역할을 하는 H2 가스 혼합분위기에서 스퍼터링 스땡 표면에 산화막을 제거 하고 표면 Fe 원자의 결합력을 떨어뜨려 C( 탄소 ) 의 재료내부로 확산 을 하였습니다 . Ar,H2, CH4 를 주입하여 4 torr 처리압력을 고정 500℃ 에서 15 시간 동안 실시 이 처리온도는 석출물을 형성하지 않는 최대온도입니다 . 온도측정은 THERCOUPLEPlused -DC 저온 질소 플라즈마 질화처리 온도를 400~450℃ 까지 저온 냉각 질화처리가스로 H2,N2,Ar 가스를 주입 2torr 처리압력으로 고정 5, 7, 10 시간동안 처리 석출물이 형성되지 않은 최대온도는 450℃광학현미경 미세조직관찰 경화층 경화층GDS 표면 깊이의 N 및 C 농도분포 분석 * F.E.Harris 식 ( 침탄깊이의 온도와 시간 의존 함수 )XRD 으로 결정구 조 분석 ( 200 ) ( 111 ) ( 111 ) (200)표면경도분포 및 두께 미처리재 미처리재동분위전극 내식성 시험 기준전극 / 상대전극 스캔속도 온도 전해액 노출면적 3.5%KCl Ag/ AgCl /Pt 2mV/s 상온 3.5%NACI 1cm² 조건 미처리재 미처리재결론 질화처리공정에서 침탄처리 후 질화처리 시 처리시간을 10 시간 , 처리온도 450 ℃ 까지 시켜도 석출물이 형성되지 않는 온도임을 알았다 . 처리시간과 온도가 할수록 표면의 질소농도가 오스테나이트층의 두께가 두꺼워졌다 . 탄질화처리로 표면경도는 미처리재보다 크게 증가하여 약 1200HV 에 이르렀다 . 400 ℃ , 5 시간에서 처리된 시편의 내식성이 미처리재보다 우수하고 , 침탄처리 후 질화처리 시 처리온도와 시간이 높아질수록 표면의 N 농도가 하여 부식전위가 나타났으나 , 부식전류의 증가로 인하여 부식속도는 빨라졌다 . 저온 플라즈마 로 내식성의 저하 없이 표면경화층 두께및 경도를 증가시킬 수 있다 .참고문 헌 1. T. Bell, Y. Sun and A. Suhadi , Vacuum 59, 14 (2000) 2. Y. Sun, Mater. proc. tech. 168, 189 (2005). 3. Y. Sun, X. Li and T. Bell, Surf. Eng. 15, 49 (1999). 4. Kwang -ho Jeong and Insup Lee, J. Kor. Inst. Met. Mater. 45, 562 (2007). 5. Zhao Cheng, C.X. Li and H. Dong, T. Bell, Surf. Coat. tech. 191, 195 (2005). 6. C.blawert , H. Kalvelage , B.L. Mordike , G.A. Collins and K.T. Short, Surf. Coat. tech. 136, 181 (2001). 7. Y. Sun, Mater. letter. 59, 3410 (2005) 8. Y.Sun, E. Haruman, Vacuum 81, 1 (2006) 9. B.Larisch , U.Brusky and H.-J. Spies, Surf. Coat. tech. 116- 119, 205 (1999) 10. H. Baba, T. Kodama and Y. Katada , Corrosion Sci. 44, 2393 (2002). 11. Tae-ho Lee, Yun- Chul Jung and Sung- joon Kim, J. Kor. Inst. Met. Mater. 37, 400 (1999).Q A 감사합니다 .SiC 1200 연마종이THERCOUPLE( 온도측정 ){nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2014.12.12| 17페이지| 1,000원| 조회(179)

열처리, 저온 플라즈마, 스테인레스 열처리

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XRD를 이용한 잔류오스테나이트량 측정 및 계산

R E P O R T주제 : 잔류오스테나이트 측정 (by XRD)TRIP강을 예로 들어보자.화학성분의 무게 비 wt% 는0.14C+6.52Mn+0.02P+0.005S+0.06Al+100-(0.14+6.52+0.02+0.005+0.06)Fe잔류오스테나이트를 얻기 위해서 열처리를 하는데50mm 두께의 슬라브 형태로 주조한 다음 1200℃로 재가열하여 1시간 유지 후 압연기에서 900℃로 하여 두께 3.0mm로 열간압연으로 만든 직후 강판에 물을 분사하여 560℃까지 냉각시킨 다음 동일 온도로 유지된 열처리로에서 1시간 유지 후 노냉처리 하여 귄취 공정 을 재현함. 여기서 얻어진 열연판재 중 일부 시편을 산세처리 한 다음 45%로 냉간압연 하여 냉간압연판 을 제조 한 후 이 와 같이 제조된 열연재 와 냉연재의 역변태처리는 Ac1 607℃, Ac3 723℃변태온도를 참고하여 620℃~670℃사이의 온도영역에서 열처리한 다음 공냉하였다.자 그럼 ,이렇게 끝난 시편조직은 페라이트 기지에 마르텐사이트와 베이나이트 및 잔류오스테나이트 등이 공존하는 다상의 혼합조직에서 잔류오스테나이트를 측정해보자.XRD에 사용될 X-ray는 Mo-Ka선으로 사용해보자.이때 피크는 (211)α : ferrite(BCC), (220)γ, (311)γ : austenite(FCC)a 620℃ b 645℃ c 670℃620℃에서 1시간 역변태처리 후 공냉 후 TEM으로 찍은사진본격적으로 잔류 오스테나이트 량을 측정해보자.여러방법 중 체적분율(volume fraction)로 구해보고자 한다.상의 회절강도는 상분율에 비례한다.즉 페라이트 상의 특정 회절점과 오스테나이트의 특정회절점간의 회절강도를비교하는 것으로 초기에서는 단순히 두 상간의 회절강도를 비교하였으나,

공학/기술| 2014.05.20| 2페이지| 3,000원| 조회(798)

xrd, 잔류오스테나이트, 잔류오스테나이트량 측정

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