KR102496461B1 - Oxynitride heat treatment furnace with dressing function, and method of treating oxynitrde using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용하여 금속에 매우 신뢰성 있는 질화 코팅을 가능하게 하는 산질화 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function. In addition, the present invention relates to an oxynitridation treatment method that enables a highly reliable nitridation coating on a metal using an oxynitridation heat treatment furnace having such a dressing function.
산질화 방법은 산업 현장에서 제조되는 각종 부품들, 예를 들어 기어, 캠, 클러치, 인서트 등과 같이 충격에 대한 강도와 표면의 높은 경도를 동시에 필요로 하는 부품의 재료와 다이캐스팅 주도 프레스 금형 부품의 충격에 대한 강도와 표면의 높은 경도를 갖도록 부품 소재의 표면에 산질화를 처리하여 표면 경도, 내마모성 및 내열성을 갖도록 처리하는 방법이다.The oxynitridation method is applied to various parts manufactured in the industrial field, such as gears, cams, clutches, inserts, etc., which require strength against impact and high surface hardness at the same time, and impact of die-casting driven press mold parts. It is a method of treating the surface of a part material to have surface hardness, wear resistance and heat resistance by treating oxynitridation to have strength and high surface hardness.
산질화 처리는 일반적으로 가스 질화법, 액체 질화법, 연질화법, 이온 질화법 등의 방법이 이용될 수 있다. 일반적인 가스 질화법의 경우 피처리물을 챔버에 넣고 혼합 가스로 적정 온도에서 산질화 열처리를 실시함에 의해 수행되는데, 이 경우 장입된 피처리물이 로 안의 위치에 무관하게 장입된 위치에서 균일하게 산질화 열처리되는 것이 매우 중요하다.For the oxynitriding treatment, a gas nitriding method, a liquid nitriding method, a soft nitriding method, an ion nitriding method, or the like may be generally used. In the case of a general gas nitriding method, an object to be treated is placed in a chamber and oxynitridation heat treatment is performed at an appropriate temperature with a mixed gas. Nitriding heat treatment is very important.
기존의 질화로는 대기압 하의 일반적인 공기 상태에서 암모니아 가스나 질소 가스를 공급하면서 가압형으로 온도를 높여서 금속에 질화 코팅을 수행하게 된다. 그러나, 이 경우 대부분 금속 내부 형상 속의 가스 반응과 시편의 표면 반응과는 차이가 존재하며, 특히 이는 금속이 복잡한 형상을 갖고 있는 경우에 더욱 그러하다.Conventional nitriding furnaces perform nitridation coating on metal by raising the temperature in a pressurized type while supplying ammonia gas or nitrogen gas in a general air condition under atmospheric pressure. However, in most of these cases, there is a difference between the gas reaction in the inner shape of the metal and the surface reaction of the specimen, especially when the metal has a complex shape.
이러한 편차를 극복하기 위해 더 높은 온도와 장시간의 질화 가스 상태를 유지하여 극복하고자 하지만, 이럴 경우 장시간의 유지 및 높은 온도는 금속의 변형을 가져오는 문제점이 있다.In order to overcome this deviation, it is attempted to overcome this by maintaining the nitriding gas state at a higher temperature and for a long time, but in this case, there is a problem that the long-term maintenance and high temperature cause deformation of the metal.
이를 극복하기 위해 질화 코팅 이후 다시 반복하여 열 변형 수정을 위한 후가공을 통해 편차를 줄이는 가공을 더 수행하기도 하지만 이 부분은 공정상의 번거로움이 존재한다.In order to overcome this, after nitriding coating, additional processing to reduce deviation through post-processing for thermal deformation correction is further performed, but this part is cumbersome in the process.
본 발명은 종래 기술에서 언급한 기존의 산질화로의 문제점을 극복하기 위한 것으로써 드레싱 기능을 통해 한번에 산질화 처리를 달성하고 별도의 추가적인 가공이 필요 없는 산질화 처리 방법 및 이러한 방법을 수행할 수 있는 산질화로를 제공하고자 한다.The present invention is to overcome the problems of the existing oxynitridation furnace mentioned in the prior art, and an oxynitridation treatment method that achieves oxynitridation treatment at once through a dressing function and does not require additional processing, and an oxynitridation treatment method that can perform this method It is intended to provide an oxygen nitrification furnace.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로는, 산질화 열처리를 진행하는 챔버; 상기 챔버 내에 장입되며 피처리물이 배치되는 트레이부; 상기 챔버의 측면에 연결된 하나 이상의 감압 배관부; 상기 감압 배관부와 소통하도록 연결된 감압 챔버; 상기 감압 챔버와 소통하도록 연결된 컴프레셔; 및 상기 챔버와 소통하도록 가압 배관부를 통해 연결된 질소 가스 공급 챔버를 포함하고, 상기 감압 챔버 및 상기 컴프레셔를 이용하여 상기 챔버 내를 부압(negative pressure) 상태로 만들고, 이후 상기 질소 가스 공급 챔버를 통해서 질소 가스를 공급하여 상기 챔버 내부를 드레싱(dressing)할 수 있다.An oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention includes a chamber for performing an oxynitride heat treatment; a tray unit loaded into the chamber and on which an object to be processed is disposed; One or more pressure reducing pipe parts connected to the side of the chamber; a decompression chamber connected to communicate with the decompression pipe; a compressor connected in communication with the decompression chamber; and a nitrogen gas supply chamber connected to the chamber through a pressurization pipe to communicate with the chamber, using the decompression chamber and the compressor to create a negative pressure inside the chamber, and then supplying nitrogen through the nitrogen gas supply chamber. The inside of the chamber may be dressed by supplying gas.
상기 트레이부는, 지지대; 및 상기 지지대의 축방향에 수직인 방향으로 배열된 복수개의 트레이를 포함한다.The tray unit, a support; and a plurality of trays arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the support.
상기 감압 배관부는 상기 챔버의 높이를 따라 복수개가 배치될 수 있다. 상기 감압 배관부는 각각 감압 밸브, 압력 측정 센서, 온도 측정 센서 및 가스 농도 센서를 포함한다.A plurality of the pressure reducing pipe parts may be disposed along the height of the chamber. Each of the pressure reducing pipe parts includes a pressure reducing valve, a pressure measuring sensor, a temperature measuring sensor, and a gas concentration sensor.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법은, 1) 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 준비하는 단계; 2) 피처리물을 세척한 이후 상기 산질화 열처리로 내에 배치하는 단계; 3) 상기 산질화 열처리로 내부를 감압 밸브 및 컴프레셔를 이용하여 감압시켜 부압 상태로 만드는 단계; 4) 부압 상태로 된 상기 산질화 열처리로 안으로 질소 가스 공급 챔버를 이용해 질소 가스를 투입하는 단계; 5) 상기 3) 단계 및 4) 단계를 일정 횟수 반복하는 단계; 및 6) 상기 피처리물을 질소 가스를 이용하여 코팅하는 단계를 포함한다.An oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention includes the steps of: 1) preparing an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function; 2) arranging the object to be treated in the oxynitridation heat treatment furnace after washing; 3) reducing the inside of the oxynitridation heat treatment furnace using a pressure reducing valve and a compressor to create a negative pressure state; 4) injecting nitrogen gas into the oxynitridation heat treatment furnace in a negative pressure state using a nitrogen gas supply chamber; 5) repeating steps 3) and 4) a certain number of times; and 6) coating the object to be treated using nitrogen gas.
상기 3) 상기 산질화 열처리로 내부를 감압 밸브 및 컴프레셔를 이용하여 감압시켜 부압 상태로 만드는 단계는, 감압 밸브 및 압력 측정 센서를 이용하여 미리 설정된 부압까지 상기 산질화 열처리로 내부의 공기를 배출 시킨 후 미리 설정된 압력에 도달시 공기 배출을 중단함에 의해 수행된다.In the step 3) reducing the inside of the oxynitridation heat treatment furnace to a negative pressure state by using a pressure reducing valve and a compressor, the air inside the oxynitridation heat treatment furnace is discharged to a preset negative pressure using a pressure reducing valve and a pressure measuring sensor. After reaching the preset pressure, the air discharge is stopped.
4) 부압 상태로 된 상기 산질화 열처리로 안으로 질소 가스 공급 챔버를 이용해 질소 가스를 투입하는 단계는, 부압 상태로 된 산질화 열처리로 내부로 대기압 상태까지 질소 가스를 투입함으로써 수행된다.4) The step of introducing nitrogen gas into the negative pressure oxynitridation heat treatment furnace using a nitrogen gas supply chamber is performed by injecting nitrogen gas into the negative pressure oxynitride heat treatment furnace up to atmospheric pressure.
6) 상기 피처리물을 질소 가스를 이용하여 코팅하는 단계는, 약 120분 동안 520℃까지 승온시키는 단계; 챔버의 수용 공간 100 중량%에 대해 CO2를 0.8중량% 주입한 후 압력을 1.4MPa까지 올리는 단계; 및 300분간 520℃를 유지하여 질화시키는 단계를 포함한다.6) The step of coating the object to be treated with nitrogen gas is a step of raising the temperature to 520° C. for about 120 minutes; Injecting 0.8% by weight of CO 2 based on 100% by weight of the accommodation space of the chamber and then raising the pressure to 1.4 MPa; and nitriding by maintaining 520° C. for 300 minutes.
본 발명에 따르면 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용하여 한 번에 산질화 처리를 가능하게 하면서 동시에 금속의 형상이 복잡한 경우에도 매우 신뢰성 있는 산질화 처리가 가능하게 된다. According to the present invention, an oxynitridation treatment can be performed at once using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function, and at the same time, a highly reliable oxynitridation treatment can be performed even when a metal has a complicated shape.
또한, 피처리물의 질화 코팅 이후 열 변형 수정 등을 위한 후가공이 별도로 필요가 없으므로 공정상에서도 매우 효율적으로 산질화 처리가 가능하다는 장점을 갖는다.In addition, since there is no need for post-processing for heat distortion correction after nitriding coating of the object to be treated, it has the advantage that oxynitridation treatment can be performed very efficiently even in the process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로의 챔버 내에 배치되는 트레이부를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법의 순서도를 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다. 1 shows an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention.
2 shows a tray unit disposed in a chamber of an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a flow chart of an oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention.
Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numbers are used throughout the drawings to indicate like elements. In this specification for purposes of explanation, various descriptions are presented to provide an understanding of the present invention. However, it is apparent that these embodiments may be practiced without this specific description. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to facilitate describing embodiments.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention may have various changes and various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or steps However, it should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.
본 발명은 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로 및 이를 이용하여 금속에 매우 신뢰성 있는 질화 코팅을 가능하게 하는 산질화 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명은 드레싱 기능을 통해 한번에 산질화 처리를 달성하고 별도의 추가적인 가공이 필요 없는 산질화 처리 방법 및 이러한 방법을 수행할 수 있는 산질화로를 제공한다.The present invention relates to an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function and an oxynitridation treatment method enabling highly reliable nitridation coating on metal using the same. The present invention provides an oxynitridation treatment method that achieves oxynitridation treatment at one time through a dressing function and does not require additional processing, and an oxynitridation furnace capable of performing the method.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 도시한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로의 챔버 내에 배치되는 트레이부를 도시한다.1 shows an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention. 2 shows a tray unit disposed in a chamber of an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로는, 산질화 열처리를 진행하는 챔버(100); 상기 챔버 내에 장입되며 피처리물이 배치되는 트레이부; 상기 챔버의 측면에 연결된 하나 이상의 감압 배관부(211, 212, 213); 상기 감압 배관부와 소통하도록 연결된 감압 챔버(200); 상기 감압 챔버와 소통하도록 연결된 컴프레셔(600); 및 상기 챔버와 소통하도록 가압 배관부를 통해 연결된 질소 가스 공급 챔버(300)를 포함한다.An oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention includes a
챔버(100)는 산질화 열처리가 이루어지는 공간이다. 이러한 챔버 내에 피처리물이 장입되고 산질화 처리를 하기 위해 암모니아(NH3), 질소(N2) 및 이산화탄소(CO2)를 혼합 가스로 하여 일정 온도에서 산질화 처리를 수행하게 된다.The
트레이부는 챔버 내에 장입되며 이러한 트레이부에 피처리물이 배치된다. 도 2에서 도시된 것처럼, 트레이부는 지지대(10); 및 상기 지지대의 축방향에 수직인 방향으로 배열된 복수개의 트레이(11, 12, 13)를 포함한다. 도 1은 단면도 이므로 지지대(10)는 기둥 형태일 수도 있거나 또는 길게 연결된 벽과 같은 형태일 수 있다.The tray unit is loaded into the chamber, and an object to be processed is disposed on the tray unit. As shown in Figure 2, the tray portion support (10); and a plurality of
하나 이상의 감압 배관부(211, 212, 213)는 챔버의 측면에 연결되어 있다. 도 1에서와 같이 복수개의 감압 배관부는 상기 챔버의 높이를 따라 복수개가 배치될 수 있다.One or more pressure reducing
감압 배관부는 배관 경로에 각각 감압 밸브(41, 42, 43) 및 센서부(51, 52, 53)를 포함할 수 있다. 도 1에서는 챔버에 가까운 쪽에 감압 밸브가 배치되는 것으로 도시되었으나, 센서부가 밸브보다 챔버에 더 가까운 쪽에 감압 배관부 경로에 배치될 수도 있다.The pressure reducing pipe unit may include
감압 배관부는 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상이 배치되는 것이 좋으며, 도 1과 같이 예를 들어 3개가 배치된 경우 상단부(213), 중단부(212), 하단부(211)로 나눌 수 있다. 각각의 감압 배관부에는 각각 감압 밸브 및 센서부가 배치된다. It is preferable to arrange two or more pressure reducing pipe parts, preferably three or more, and, for example, as shown in FIG. . A pressure reducing valve and a sensor part are disposed in each pressure reducing pipe part.
센서부는 압력 측정 센서, 온도 측정 센서 및 가스 농도 센서를 포함한다. 압력 측정 센서를 통해 챔버의 압력을 실시간으로 계속 측정하고, 온도 측정 센서를 통해 가스의 온도를 측정하며, 가스 농도 센서를 통해 가스의 편차를 측정하게 된다.The sensor unit includes a pressure measurement sensor, a temperature measurement sensor, and a gas concentration sensor. The pressure of the chamber is continuously measured in real time through the pressure sensor, the temperature of the gas is measured through the temperature sensor, and the deviation of the gas is measured through the gas concentration sensor.
감압 배관부는 감압 챔버(200)와 소통하도록 연결되어 있으며, 감압 배관부가 복수개인 경우 감압 챔버에 각각 연결되어 감압 챔버에서 모두 모이게 된다. 감압 챔버(200)는 감압 배관부와 소통하도록 연결되며, 감압 챔버는 챔버 내의 가스가 배출되는 경우 배출된 가스들이 모이는 챔버이다.The decompression pipe unit is connected to communicate with the
컴프레셔(600)는 감압 챔버(200)와 소통하도록 연결되어 있고, 이러한 컴프레셔를 통해 챔버(100)로부터 계속하여 공기를 빼줌으로써 궁극적으로 챔버(100) 내의 압력을 부압 상태, 즉 대기압보다 낮은 상태로 만들어줄 수 있게 된다.The
질소 가스 공급 챔버(300)는 챔버(100)와 소통하도록 가압 배관부(310)를 통해 연결되어 있으며 가압 펌프 등을 이용해 챔버(100) 안으로 질소 가스의 공급이 가능하다. 가압 배관부(310)는 질소 가스 공급 챔버(300)로부터 챔버(100)의 하부에 소통하도록 연결된 배관이다. 이러한 가압 배관부는 복수개가 배치될 수도 있다.The nitrogen
본 발명의 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로는 상기 감압 챔버 및 상기 컴프레셔를 이용하여 상기 챔버 내를 부압(negative pressure) 상태로 만들고, 이후 상기 질소 가스 공급 챔버를 통해서 질소 가스를 공급하여 상기 챔버 내부를 드레싱(dressing) 하게 된다. 이러한 드레싱 과정을 복수회 반복 함으로써 추후 피처리물을 산질화 처리할 때 피처리물의 표면 반응과 금속 내부의 형상 속의 가스 반응의 차이를 최대한 줄일 수 있고, 궁극적으로 질화 코팅이 매우 균질하게 이루어지게 된다. 특히 피처리물인 금속의 형상이 복잡한 경우 복수회의 드레싱 과정을 통해 금속의 형상이 매우 세밀한 부분에도 균일한 산질화처리가 이루어질 수 있다.The oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function of the present invention uses the pressure reducing chamber and the compressor to create a negative pressure inside the chamber, and then supplies nitrogen gas through the nitrogen gas supply chamber to the inside of the chamber. will be dressing. By repeating this dressing process multiple times, the difference between the surface reaction of the object to be treated and the gas reaction in the shape inside the metal can be reduced as much as possible when the object to be treated is oxynitrided later, and ultimately the nitrided coating is made very homogeneous. . In particular, when the metal to be treated has a complex shape, uniform oxynitriding can be performed even on a portion with a very fine shape through a plurality of dressing processes.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법에 대해 설명하도록 하겠다. 위에서 설명한 부분과 중복되는 부분에 대해서는 반복 설명을 생략하도록 하겠다.So far, an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention has been described, and hereinafter, an oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention will be described. Let's do it. Repeated descriptions of parts overlapping with those described above will be omitted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법의 순서도를 도시한다.Figure 3 shows a flow chart of an oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법은, 1) 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 준비하는 단계(S 110); 2) 피처리물을 세척한 이후 상기 산질화 열처리로 내에 배치하는 단계(S 120); 3) 상기 산질화 열처리로 내부를 감압 밸브 및 컴프레셔를 이용하여 감압시켜 부압 상태로 만드는 단계(S 130); 4) 부압 상태로 된 상기 산질화 열처리로 안으로 질소 가스 공급 챔버를 이용해 질소 가스를 투입하는 단계(S 140); 5) 상기 3) 단계 및 4) 단계를 일정 횟수 반복하는 단계(S 150); 및 6) 상기 피처리물을 질소 가스를 이용하여 코팅하는 단계(S 160)를 포함한다.An oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to an embodiment of the present invention includes: 1) preparing an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function (S 110); 2) arranging the object to be treated in the oxynitridation heat treatment furnace after cleaning (S 120); 3) reducing the inside of the oxynitridation heat treatment furnace using a pressure reducing valve and a compressor to create a negative pressure state (S 130); 4) injecting nitrogen gas into the oxynitridation heat treatment furnace in a negative pressure state using a nitrogen gas supply chamber (S 140); 5) repeating steps 3) and 4) a certain number of times (S 150); and 6) coating the object to be treated with nitrogen gas (S 160).
S 110 단계에서는 위에서 이미 설명한 드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 준비한다.In step S110, an oxynitridation heat treatment furnace having the above-described dressing function is prepared.
S 120 단계에서는 피처리물을 세척한 후 산질화 열처리로 내에 피처리물을 배치하며, 이 경우 위에서 설명한 것처럼 트레이부를 이용하여 피처리물을 열처리로 챔버 내에 배치한다.In step S120, after cleaning the object to be processed, the object to be treated is placed in the oxynitridation heat treatment furnace. In this case, as described above, the object to be treated is placed in the heat treatment furnace chamber using the tray unit.
피처리물의 세척은 금속 표면에 붙은 이물질을 제거하는 모래를 이용한 샌딩 후 표면의 에어 세척 과정 및/또는 유제에 의한 금속 표면의 오염을 제거하기 위한 유류 제거액을 통한 세척 후의 건조 과정을 통해 이루어진다.The cleaning of the object to be treated is performed through a sanding process using sand to remove foreign substances attached to the metal surface, followed by an air washing process of the surface and/or a drying process after washing with an oil removal liquid to remove contamination of the metal surface by an oil agent.
S 130 단계에서는 산질화 열처리로 내부를 감압 밸브 및 컴프레셔를 이용하여 감압시켜 부압 상태로 만든다. 이는 감압 밸브 및 압력 측정 센서를 이용하여 미리 설정된 부압까지 상기 산질화 열처리로 내부의 공기를 배출 시킨 후 미리 설정된 압력에 도달시 공기 배출을 중단함에 의해 수행될 수 있다. 챔버의 감압 배관부의 감압 밸브를 개방하여 챔버 내의 혼합 가스를 빼내게 된다. 이 경우 압력 측정 센서를 이용하여 챔버 내의 압력을 측정하여 감압 밸브를 개방하게 된다. 감압을 할 때 챔버 전체에서 일정하게 압력이 감압되도록 복수의 위치에 배치된 갑압 밸브(41, 42, 43)를 각각 해당 위치에 배치된 압력 측정 센서(51, 52, 53)를 이용하여 압력을 측정하면서 균일하게 감압이 되도록 감압 밸브를 오픈하는 정도와 시간을 제어한다.In step S130, the inside of the oxynitridation heat treatment furnace is reduced in pressure using a pressure reducing valve and a compressor to create a negative pressure state. This may be performed by discharging air inside the oxynitridation heat treatment furnace to a preset negative pressure using a pressure reducing valve and a pressure measuring sensor, and then stopping air discharge when the preset pressure is reached. The pressure reducing valve of the pressure reducing pipe part of the chamber is opened to discharge the mixed gas in the chamber. In this case, the pressure-reducing valve is opened by measuring the pressure in the chamber using a pressure sensor. When decompressing, the pressure is reduced by using the pressure reducing valves (41, 42, 43) disposed at a plurality of positions so that the pressure is uniformly reduced throughout the chamber and the pressure measuring sensors (51, 52, 53) disposed at corresponding positions, respectively. Control the degree and time to open the pressure reducing valve so that the pressure is uniformly reduced while measuring.
S 140 단계에서는 부압 상태로 된 상기 산질화 열처리로 안으로 질소 가스 공급 챔버를 이용해 질소 가스를 투입한다. 이는 부압 상태로 된 산질화 열처리로 내부로 대기압 상태까지 질소 가스를 투입함으로써 수행될 수 있다.In step S140, nitrogen gas is injected into the oxynitridation heat treatment furnace in a negative pressure state using a nitrogen gas supply chamber. This may be performed by introducing nitrogen gas to the atmospheric pressure into the oxynitridation heat treatment furnace under negative pressure.
S 150 단계에서는 상기 S 130 단계 및 S 140 단계를 일정 횟수 반복한다. 이는 피처리물의 형상의 복잡도에 따라 횟수를 조절할 수 있다. 이러한 단계를 반복함으로써 드레싱 효과를 극대화시킴으로써 피처리물에 균질한 산질화 처리가 가능하게 되고 이에 의해 별도의 후가공 공정이 필요 없게 된다. In
S 160 단계에서는 피처리물을 질소 가스를 이용하여 코팅하는 단계를 수행한다. 이 단계는 약 120분 동안 520℃까지 승온시키는 단계; 챔버의 수용 공간 100 중량%에 대해 CO2를 0.8중량% 주입한 후 압력을 1.4MPa까지 올리는 단계; 및 300분간 520℃를 유지하여 질화시키는 단계를 포함한다.In step S160, a step of coating the object to be treated using nitrogen gas is performed. This step includes raising the temperature to 520° C. for about 120 minutes; Injecting 0.8% by weight of CO 2 based on 100% by weight of the accommodation space of the chamber and then raising the pressure to 1.4 MPa; and nitriding by maintaining 520° C. for 300 minutes.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.
Claims (8)
상기 챔버 내에 장입되며 피처리물이 배치되는 트레이부;
상기 챔버의 측면에 연결된 하나 이상의 감압 배관부;
상기 감압 배관부와 소통하도록 연결된 감압 챔버;
상기 감압 챔버와 소통하도록 연결된 컴프레셔; 및
상기 챔버와 소통하도록 가압 배관부를 통해 연결된 질소 가스 공급 챔버를 포함하고,
상기 감압 챔버 및 상기 컴프레셔를 이용하여 상기 챔버 내를 부압(negative pressure) 상태로 만들고, 이후 상기 질소 가스 공급 챔버를 통해서 질소 가스를 공급하여 상기 챔버 내부를 드레싱(dressing)할 수 있는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로.
A chamber in which oxynitridation heat treatment is performed;
a tray unit loaded into the chamber and on which an object to be processed is disposed;
One or more pressure reducing pipe parts connected to the side of the chamber;
a decompression chamber connected to communicate with the decompression pipe;
a compressor connected in communication with the decompression chamber; and
And a nitrogen gas supply chamber connected through a pressurized pipe to communicate with the chamber,
Using the decompression chamber and the compressor to create a negative pressure in the chamber, and then supplying nitrogen gas through the nitrogen gas supply chamber to dress the inside of the chamber,
Oxynitridation heat treatment furnace with dressing function.
상기 트레이부는,
지지대; 및 상기 지지대의 축방향에 수직인 방향으로 배열된 복수개의 트레이를 포함하는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로.
According to claim 1,
The tray part,
support fixture; And comprising a plurality of trays arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the support,
Oxynitridation heat treatment furnace with dressing function.
상기 감압 배관부는 상기 챔버의 높이를 따라 복수개가 배치될 수 있는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로.
According to claim 1,
The pressure reducing pipe may be disposed in plurality along the height of the chamber,
Oxynitridation heat treatment furnace with dressing function.
상기 감압 배관부는 각각 감압 밸브, 압력 측정 센서, 온도 측정 센서 및 가스 농도 센서를 포함하는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로.
According to claim 1,
Each of the pressure reducing pipe parts includes a pressure reducing valve, a pressure measuring sensor, a temperature measuring sensor, and a gas concentration sensor.
Oxynitridation heat treatment furnace with dressing function.
2) 피처리물을 세척한 이후 상기 산질화 열처리로 내에 배치하는 단계;
3) 상기 산질화 열처리로 내부를 감압 밸브 및 컴프레셔를 이용하여 감압시켜 부압 상태로 만드는 단계;
4) 부압 상태로 된 상기 산질화 열처리로 안으로 질소 가스 공급 챔버를 이용해 질소 가스를 투입하는 단계;
5) 상기 3) 단계 및 4) 단계를 일정 횟수 반복하는 단계; 및
6) 상기 피처리물을 질소 가스를 이용하여 코팅하는 단계를 포함하는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법.
1) preparing an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function according to any one of claims 1 to 4;
2) arranging the object to be treated in the oxynitridation heat treatment furnace after washing;
3) reducing the inside of the oxynitridation heat treatment furnace using a pressure reducing valve and a compressor to create a negative pressure state;
4) injecting nitrogen gas into the oxynitridation heat treatment furnace in a negative pressure state using a nitrogen gas supply chamber;
5) repeating steps 3) and 4) a certain number of times; and
6) comprising the step of coating the object to be treated using nitrogen gas,
An oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function.
상기 3) 상기 산질화 열처리로 내부를 감압 밸브 및 컴프레셔를 이용하여 감압시켜 부압 상태로 만드는 단계는,
감압 밸브 및 압력 측정 센서를 이용하여 미리 설정된 부압까지 상기 산질화 열처리로 내부의 공기를 배출 시킨 후 미리 설정된 압력에 도달시 공기 배출을 중단함에 의해 수행되는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법.
According to claim 5,
Step 3) reducing the inside of the oxynitridation heat treatment furnace to a negative pressure state by using a pressure reducing valve and a compressor,
Performed by discharging air inside the oxynitridation heat treatment furnace to a preset negative pressure using a pressure reducing valve and a pressure measuring sensor, and then stopping air discharge when the preset pressure is reached,
An oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function.
4) 부압 상태로 된 상기 산질화 열처리로 안으로 질소 가스 공급 챔버를 이용해 질소 가스를 투입하는 단계는,
부압 상태로 된 산질화 열처리로 내부로 대기압 상태까지 질소 가스를 투입함으로써 수행되는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법.
According to claim 5,
4) Injecting nitrogen gas into the oxynitridation heat treatment furnace in a negative pressure state using a nitrogen gas supply chamber,
Performed by introducing nitrogen gas to the atmospheric pressure inside the oxynitridation heat treatment furnace in a negative pressure state,
An oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function.
6) 상기 피처리물을 질소 가스를 이용하여 코팅하는 단계는,
120분 동안 520℃까지 승온시키는 단계;
챔버의 수용 공간 100 중량%에 대해 CO2를 0.8중량% 주입한 후 압력을 1.4MPa까지 올리는 단계; 및
300분간 520℃를 유지하여 질화시키는 단계를 포함하는,
드레싱 기능을 갖는 산질화 열처리로를 이용한 산질화 처리 방법.According to claim 5,
6) coating the object to be treated with nitrogen gas,
Raising the temperature to 520° C. for 120 minutes;
Injecting 0.8% by weight of CO 2 based on 100% by weight of the accommodation space of the chamber and then raising the pressure to 1.4 MPa; and
Including the step of nitriding by maintaining 520 ° C. for 300 minutes,
An oxynitridation treatment method using an oxynitridation heat treatment furnace having a dressing function.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0790541A (en) * | 1993-09-13 | 1995-04-04 | Demutetsuku Kk | Mixed gas penetration modifying method and device therefor |
| KR101662298B1 (en) * | 2016-06-27 | 2016-10-06 | 대량산업 (주) | the method of manufacturing brake piston for vehicle |
| KR20200070849A (en) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 신기산업 주식회사 | Method of thermal nitriding of workpiece surface |
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2022
- 2022-10-19 KR KR1020220135055A patent/KR102496461B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790541A (en) * | 1993-09-13 | 1995-04-04 | Demutetsuku Kk | Mixed gas penetration modifying method and device therefor |
| KR101662298B1 (en) * | 2016-06-27 | 2016-10-06 | 대량산업 (주) | the method of manufacturing brake piston for vehicle |
| KR20200070849A (en) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 신기산업 주식회사 | Method of thermal nitriding of workpiece surface |
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