Abstract
The carburizing behavior and fatigue properties of the plasma carburized low carbon Cr-Mo steel(0.176C-1.014Cr-0.387Mo) have been investigated. The effective case depth in plasma carburized steel increased up to 50% in comparison with that of gas carburizing, and this case depth increased with the increasing surface carbon content. With increasing time in plasma carburizing, the surface carbon content increased but its increasing rate decreased. Fatigue properties were studied in terms of microstructure, case depth, retained austenite and residual stress near the surface. The fatigue limit of the plasma carburized steel was higher than that of gas carburized one. The initiation of microcracks and initial crack propagation were retarded due to a relatively little surface and internal oxidation layer in plasma carburized steel. Fractography showed the crack initiated at the surface, and transgranular fracture at surface layer was more predominant in plasma carburized steel compared to that of gas carburized steel.
플라즈마 침탄한 저 탄소 Cr-Mo 강(0.176C-1.014Cr-0.387Mo)의 침탄 특성과 피로성질을 고찰하였다. 플라즈만 침탄한 시편의 유효경화깊이는 가스 침탄한 시편에 대해 상대적으로 침타나시간이 짧고 침탄온도가 낮음에도 불구하고 50%정도까지 증가되었다. 플라즈만 침탄시 유효경화깊이의 증가는 표면탄소농도의 증가와 같은 경향을 보였으며, 표면탄소농도의 증가와 같은 경향을 보였으며, 표면탄소농도의 증가율이 침탄시간의 증가에 따라 감소하였다. 플라즈만 침탄간의 피로한도는 가스 침탄강의 경우보다 높았다. 이를 표면근처의 미세구조, 경화깊이 잔류, 오스테나이트와 압축잔류응력으로 조사한 결과 경화깊이와 압축잔류응력의 차이가 거의 없었다. 따라서 플라즈만 침탄의 피로강도 향상은 가스침탄에 비해 표면이 상승층이 저감되어 표면에서의 미소균열의 발생 및 초기 균열 전파과정이 지연 되어진 것으로 판단된다. 파단면 관찰결과 표면에서 균열이 시작되고 플라즈마 침탄의 경우 입내파괴가 현저하였다.
