| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | X-선 회절법을 이용한 질화층의 Fe3N상과 Fe4N 상의 분율 해석 |
| 초록 | 표면경화법의 일종인 질화경화법은 다른 경화법에 비하여 처리 후 변형이 매우 적기 때문에 기계부품의 수명연장수단으로 전 산업분야에 걸쳐 널리 활용되고 있다. 질화에 의해 형성되는 화합물층은 ε 상 (Fe2-3N)과 γ‘ 상(Fe4N)이 있다. ε 상은 γ‘ 상에 비하여 경도가 높고 취성이 크며 내식성이 우수하다. 이와 같이 질화에 의해서 형성되는 화합물의 기계적, 화학적 특성이 다르기 때문에 표면경화가 적용되는 부품의 용도에 따라 화합물층의 생성여부 및 형성되는 화합물의 상을 조절하는 것이 필요하다. 염욕질화, 가스질화, 이온질화, 저압질화, 스크린질화 등 다양한 질화방법이 개발되고 다양한 공정개발이 진행됨에 따라 표면에 화합물층의 형성 유무를 제어 하는 것이 가능하고 화합물층의 상조절 또한 어느 정도 가능하게 되었다. 그렇지만 형성된 화합물의 상조절 여부의 판단은 단순히 x-선 회절법을 이용하여 ε 상과 γ‘ 상에 해당하는 피크의 존재 및 피크의 상대적 세기를 비교하는 정도에 지나지 않는다. 따라서 본 연구에서는 화합물층의 특성을 정확히 예측하기 위하여 형성된 화합물층을 구성하는 ε 상 및 γ‘ 상의 상대적인 비율을 x-선 회절법을 이용하여 해석할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 화합물층내의 ε 상과 γ‘ 상의 분율은 각 상에 의한 회절선의 적분강도를 이용하여 직접비교법을 사용하였다. Cu-Kα 선을 이용하여 분당 0.2o 의 scan 속도로 측정된 회절선의 적분강도를 이용하였으며, 계산의 단순화를 위하여 ε 상으로는 Fe3N 만을 취하였다. 이론적으로 계산된 결과의 정확성을 평가하기 위하여 화합물층의 γ‘ 상을 선택적으로 에칭한 후 주사전자현미경을 이용하여 γ‘ 상의 면적을 측정하고 분율을 계산하여 비교하였다. 또한 화합물층이 복합구조를 갖는 경우에 ε 상과 γ‘ 상의 분율을 측정할 수 있는 모델을 제시하고 측정된 분율과 비교평가하였다. |
| 저자 | 김선애1, 김윤기1, 김상권2, 김성완2, 김영국3 |
| 소속 | 1한밭대, 2생산기술(연), 3(주)케이피티 |
| 키워드 | 질화경화법; x-선 회절법; ε 상 (Fe2-3N); γ‘ 상(Fe4N); 상분율 |
