표면경화 공정 비교
침탄질화 vs 침탄: 체결부품 표면경화는 어느 쪽?
연속 메시벨트로에서 저탄소강 표면에 원소를 확산시키는 두 방법—온도, 경화층 깊이, 변형이 다릅니다.
Carbonitriding vs Carburizing
요점: 작고 얇은 부품 대부분은 침탄질화가 적합
침탄은 고온(약 880–950°C)에서 탄소만 확산시켜 더 깊은 경화층(약 0.3–1.5 mm 이상)을 얻어 깊은 층이 필요한 하중 부품에 적합합니다. 침탄질화는 낮은 온도(약 780–870°C)에서 탄소와 질소를 동시에 확산시켜 경화층이 얕고(약 0.1–0.75 mm), 질소가 경화능을 높여 얇은 부품을 완만한 담금질로 경화할 수 있어 변형이 적고 내마모도 좋습니다—메시벨트로의 나사·너트·소형 부품에 이상적입니다.
침탄질화와 침탄 비교
| 항목 | 침탄질화 | 침탄 |
|---|---|---|
| 확산 원소 | 탄소+질소 | 탄소만 |
| 온도 기준 | 약 780–870°C(낮음) | 약 880–950°C |
| 경화층 깊이 | 약 0.1–0.75 mm(얕음) | 약 0.3–1.5 mm 이상 |
| 표면 경도 | 약 58–64 HRC | 약 58–62 HRC |
| 변형 | 작음(저온, 완만한 담금질 가능) | 약간 큼(고온) |
| 질소의 효과 | 경화층 경화능 향상+내마모/내식성 | 질소 없음 |
| 적합 용도 | 나사·너트·얇은 소형, 얕은 층, 저변형 | 깊은 층이 필요한 하중 부품 |
| 주의 | 질소 과다 시 잔류 오스테나이트 | 층 깊이와 탄소 퍼텐셜 관리 |
선정 방법
Carbonitriding
내마모 표면과 변형 억제가 필요하고 층이 깊지 않아도 되는 나사·너트·얇은 소형은 침탄질화. 연속 메시벨트로의 대량 소형 부품에 최적입니다.
Carburizing
접촉·마모가 크고 깊은 경화층이 필요하면 침탄. 높은 온도와 약간 큰 변형을 감수합니다.
도면 지정 전 주의
- 둘 다 저탄소강(예: SWCH10A–22A)용—고탄소강은 표면 침탄 불필요.
- 소형 얇은 부품의 층은 수십~수백 µm. 담금질 후 연삭으로 사라질 수 있습니다.
- HRC/층 깊이는 메시벨트 소형 부품 지침이며 보증값이 아닙니다. 경도 트래버스로 확인하세요.
- 이후 아연도금 부품은 수소취성을 평가하고 등급에 따라 베이킹합니다.
발주 시 보낼 정보
- 1부품 종류, 재질, 밀시트
- 2필요 표면 경도와 층 깊이(유효 경화층을 몇 HV에서)
- 3변형 한계와 측정 위치
- 4참조 규격(예: ISO 2702 열처리 나사)
- 5로트량과 후공정 표면처리
자주 묻는 질문
작은 나사·너트에는 어느 쪽이 좋나요?
침탄질화는 작고 얇은 부품에 적합한 것이 일반적입니다. 온도가 낮고 변형이 작으며 경화층도 얕아 메시벨트로의 대량 나사·너트에 알맞습니다. 침탄은 하중이 큰 부품을 위한 더 깊은 층을 제공합니다.
침탄질화는 왜 변형이 더 작나요?
온도가 낮고(약 780–870°C 대 880–950°C) 첨가된 질소가 경화층의 경화능을 높여 얇은 부품을 완만한 담금질로 경화할 수 있어 변형이 작습니다.