침탄실험

목차

●실험목적
●실험장치
●실험재료
●관련이론
●실험방법
●결 과
●고 찰
●참고문헌

본문내용

[실험재료]
● 연강봉(외경 20mm , 높이 25mm)
● 고체침탄제
목탄(숯), BaCo(무색분말이며, 물에는거의녹지않는다.알코올에는 녹지 않으나,염화암모늄수에는녹는다. 산에의해서 분해되어 이산화탄소를 발생한다. 또, 이산화탄소를 함유하는 물에는 탄산수소바륨이되어 용해된다)
[관련이론]
● 침탄(carburizing)은 가장 널리 사용되고 있는 표면 경화법이다. 이것은 강의 표면에 탄 소를 침투시키는 방법으로 기어, 피스톤 등과 같은 것은 마모작용에 강함과 동시에 충 격에 대해서도 강해야 된다. 이러한 상반된 성질은 동시에 만족시키기 위하여 침탄처리 를 한다. 침탄용 부품은 탄소량이 0.02-0.25%라는 것과 같이 비교적 저탄소강의 강으 로 만들어진다. 보통 침탄용강은 탄소강(저탄소강 C: 0.15-0.18%) 및 합금강(Cr-Mo 저합금등)이다. 침탄할 때에는 표층의 탄소량이 0.8-0.9%가 되도록 조정하고 어떠한 경우에도 1%를 초과해서는 안된다. 표면층의 탄소량이 과공석(0.9%이상)이 되면 시멘 타이트의 조대한 망상이 나타나 표면층이 대단히 여리게 되기 때문이다.
● 고체침탄
1) 침탄반응
침탄온도로 가열하고 있을때 침탄상자안에 두종류의 가스, 즉 일산화탄소(CO)와 탄산가스(CO₂)가 된다. 이것들의 가스는 처음에 고체 침탄제의 탄소가 상자 안에 혼재해 있던 공기 중의 산소에 의해서 산화되어 만들어지는 것이다. 익서은 다음 화학식에 의해서 표시된다.
C+O₂= CO₂ 및 2C+O₂=2CO
탄산가스의 발생은 그밖에 침탄 촉진제로 첨가되고 있는 화학적 화합물(탄산바륨,탄산칼슘, 탄산소다)이 가열중에 분해할 경우이다.
BaCO₃= BaO+CO₂
Na₂CO₃ = Na₂O+CO₂
침탄제(목탄)가 존재할 때에는 CO와 CO₂가스의 사이에 탄소의 평형이 유지된다.
CO₂+C = 2CO
온도가 높으면 일산화탄소(CO)의 양이 많아지고 탄산가스(CO₂)가 작아진다. 침탄반응은 강의 표면에 있어서 행해진다.
2CO=CO₂+C

참고자료

· 세진사 (철강열처리 1984, 9장 박준규)
· 현문출판사 (금속열처리기술 1977, 11장 이영배)
· 기전연구사 (강의 열처리 기초 1995, 5장 홍영환)
· 진문사 (금속열처리 1982, 5장 조정웅, 장승언)
· 문운당 (신금속재료학 1995, 10장 및 25장 양훈영)