Design, manufacturing, and test of a prototype ion nitriding system of 30 kw capacity is carried out for the purpose of industrial application. Details of design, manufacturing, and nitriding process are presented.
For testing, springs made of cromium-vanadium alloy steel and silicomanganess alloy steel are used as workpieces. The effects of chemical composition of spring steel, nitriding temperature, and nitriding time are studied.
The results show that the performance of prototype ion nitriding system design in this study is satisfactory.
Method of temperature measurement, transient temperature rise, and temperature difference between workpieces are discussed. For industrial application, arrangement of workpieces, safety and method of preventing arc discharge are also discussed.
무공해, 신속한 질화속도, 저렴한 처리원가 등의 장점으로 크게 각광 받고있는 이온질화법의 실용화를 연구하였다.
30Kw 용량의 Pilot type 이온질화 장치를 제작하여 이온질화를 실용화 하였다. 이온질화 처리법의 문제점으로는 온도측정, 온도불균일성, 승온속도차이가 있으며 피처리물의 Loading은 radiation shape factor를 고려하여 동일제품을 처리로 내에 주의깊게 배치하여야 한다. 이온질화 장치는 피처리물에 음극을 걸고 로벽에 양극을 걸어 어-스 시키는 방법으로 하여 안전사고를 방지하여야 하며 피처리물의 가열시간을 단축하기 위하여 보다 완벽한 아-크 방지 장치의 개발이 필요하다. 급냉장치, 처리실 분리, 자동화로 처리로를 고급화 할것도 고려되며 이온질화 장치를 이온도금, 소결, brazing에 응용하는 것도 흥미있는 연구분야로 생각된다.
스프링을 이온질화 처리함으로써 스프링 재질성분의 영향, 처리 조건에 따른 이온질화 효과를 검토 하였으며 스프링의 이온질화 실제 응용시 예상되는 문제점을 파악하였다. Cr-V계 스프링강이 Si-Mn계 스프링강 보다 월등한 경화효과를 얻을 수 있었으며 스프링의 이온질화로 상온, 고하중에서의 크립을 크게 줄일수 없었다.
