저합금 기어 강철의 미세구조 및 기계적 성질에 대한 카바이징 시간 처리의 효과

초록 가스 카바이징은 저합금 기어 강철의 표면 특성을 크게 향상시켜 우수한 미세 경도, 층 두께, 탄소 함량 및 전반적인 기계적 특성을 제공합니다. 핵심 특성과 경화 깊이에 제한이 있는 질화 및 탄소질화와 같은 다른 열화학적 과정과 달리, 가스 카바이징은 비할 데 없는 표면 경도, 마모 저항 및 기계적 강도를 제공합니다. 이로 인해 자동차, 항공우주 및 제조 산업에서 요구되는 응용에 적합합니다. 본 연구에서는 샘플을 4, 6 또는 8시간 동안 가스 카바이징했습니다. 결과는 눈에 띄는 향상을 보여주었습니다: 미세 경도가 약 140 HV에서 819 HV 이상으로 증가하였고, 표면 층 두께가 1166 μm에서 1576 μm로 41% 이상 증가했습니다. 또한 표면 층의 탄소 함량이 450% 이상 증가하여 0.94 중량%에 도달했습니다. 가열 시간과 기계적 성질 간의 명확한 상관관계가 관찰되었습니다. 특히 8시간 후에는 긴 가열 시간이 항복 강도를 427.29 MPa에서 778.33 MPa로 증가시키는 동시에 연신율을 26.07%에서 2.88%로, 복원력은 180 J cm −2에서 6.66 J cm −2로 감소시켰습니다. 이 최적화는 표면 경도와 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 인장 강도, 강성, 복원력 및 전반적인 기계적 성능과 같은 주요 기계적 특성도 개선합니다.