플라즈마 보조 열화학 처리 중 M50 강의 질화층에 고정된 다이아몬드 유사 탄소 구조의 형성

다이아몬드 유사 탄소(DLC)는 우수한 성능을 가지고 있지만 접착력이 불량하여 기어와 베어링에 직접 적용할 수 없습니다. M50 강 위에 경화된 질화층과 최외곽 표면에 자가 윤활하는 DLC 구조를 포함하는 새로운 경량 복합층이 플라즈마 보조 열화학 처리를 통해 제작되었습니다. 수정된 층의 구조 진화는 광학 현미경, 주사전자현미경(SEM), 원자힘현미경(AFM), 투과전자현미경(TEM), 라만 분광법, X선 광전자 분광법(XPS)을 통해 포괄적으로 특성화되었습니다. 결과는 DLC 구조에 내장된 나노입자가 질화 확산층까지 점진적으로 증가함을 보여줍니다. DLC 구조는 나노입자 경화물/질화물에 의해 질화층에 고정된 것처럼 보입니다. 사전 질화층의 내부는 플라즈마 탄화 과정 동안 거의 영향을 받지 않습니다. 경량 구조는 Vickers 경도 테스트기, 나노 인덴테이션 테스트기 및 핀-온-디스크 마찰계에 의해 처리된 샘플에 기능적으로 기하학적인 경도 프로필과 탁월한 마모 저항을 부여하는 것으로 확인되었습니다. 복합층의 마찰 특성은 SEM을 통한 마모 상처 형태 관찰 및 라만 분광법을 통한 트랙 내 화학 구조로 논의되었습니다. 이 방법은 복잡한 작업과 높은 경제적 비용 없이 강철 매트릭스에 자가 윤활층 적용을 위한 유망한 방법을 제안합니다.