재료공학실험 | 플라즈마 질화처리

 

 

 

TIP

 

 

1. 플라즈마 질화처리 하는데 있어서 시간과 강종에 따라 재료의 조직과 경도의 변화를 알아보고자 한다. 
2. 플라즈마 질화 시 시간을 5시간, 10시간으로 각각 달리한 SACM645 과 SCM 시험편을 준비하고 연마를 통해 경도를 측정 할 수 있도록 만든다. 

 

 

 

플라즈마 질화의 적용사례

플라즈마 질화법은 무공해 표면경화처리법으로서 다른 질화법에 비해 running cost가 적게 들며 작업 환경이 청결하고 처리 조건에 따라 질화층을 조절할 수 있는 등 여러 가지 장점이 있으며 종래의 질화법 보다 우수한 표면조직 및 질화층 생성으로 주철과 저탄소강부터 스테인리스강까지 전 범위에 걸쳐 선택적으로 여러 분야에 활발히 적용된다.

 

 

Spattering

ion이 고체표면에 충돌하면 여러 가지 현상이 일어난다. 이들 형상은 여러 가지 방면에서 응용, 이용되고 있다. 음극강하에 의해 가속된 ion이, 고체에 충돌할 때, 표면근방에서 전계 방사된 전자에 의해 중화되어 중성이 되지만 운동량을 그대로 보존하여 고체에 돌입한다. 고체내부(표면근방)에서는 구성된 분자난 원자와 충돌하면서 서서히 에너지를 잃고 정지한다. 고체는 이 다른입자에 의해 결정이 손상을 입으면서 결정보양을 구상하는 원자가 교대로 충돌을 반복하고, 나중에는 표면분자나 원가가 외부로 방출된다. 이같이 원자 크기의 입자가 고체표면으로부터, 고체를 형성하는 입자를 방출하는 것을 spattering이라고 한다.

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실험 방법

1. 실험 순서

1) 질화처리하려는 시편을 챔버 속에 넣고 불순물제거를 위해 우선적으로 스퍼터링을 1시간동안 실시한다

 

2) 처리부품을(-), 챔버를(+)극으로 하고 500 V의 직류전압을 가하여 글로우 방전을 일으킨다.

 

3) 질화가스를 주입시킨다

 

4) 시편을 5시간, 10시간동안 플라즈마 질화 처리하는 것으로 변수를 두어 진행한다

 

5) 시편을 절단하여 연마 후 폴리싱한다.

 

6) 부식액으로 연마한 시편을 부식시킨다. (질산 5%, 알코올 95% 인 Nital 부식액 )

 

7) 조직 촬영과 표면으로부터 내부 방향으로 경도 측정을 한다.

 

 

 

[재료공학실험]플라즈마 질화처리 레포트