This study has been performed to investigate the effect of $CO_2$ content on the growth characteristics of the compound layer, porous layer and corrosion characteristics of carbon steels after gaseous nitrocarburizing in $70%-NH_3-CO_2-N_2$ at $580^{\circ}C$ for 2.5 hrs. The results obtained from the experiment were the thickness of the compound and porous layers increased with increasing $CO_2$ contents. At the same fixed gas composition the thickness of the compound and porous layer increased with increasing carbon content of the specimens. X-ray diffraction analysis showed that compound layer was mainly consisted of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}(N,C)$ and ${\gamma}^{\prime}-Fe_4N$ as the increased with $CO_2$ contents in atmosphere, compound layer was chiefly consisted of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}(N,C)$ phase. With increasing $CO_2$ content and total flow rate in gaseous nitrocarburizing, the amount of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}(N,C)$ phase in the compound layer was increased. The current density of passivity decreased with increasing $CO_2$ content due to the development of porous layer at the out most surface of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}(N,C)$.
In 50%$NH_3+Air+N_2$ atmospheres, the effect of air additions on the growth characteristics of the compound layer during oxynitriding at $570^{\circ}C$ for 2hr in carbon and alloy steels has been investigated. The ammount of apparent residual ammonia during oxynitriding has shown to be increased with air additions(9~36 Vol. %) and X-ray diffraction analysis of case oxynitreded has shown that the compound layer consist of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(N, C) phase and ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(N,C) phase. In the case of carbon steels, the thickness of oxide layer, compound layer and porous layer and the amount of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(N,C) phase in the compound layer were increased with additions of air in 50%$NH_3+N_2$ atmospheres. At the same gas composition, the thickenss of oxide layer, compound layer and porous layer in alloy steels showed slightly thin layer thickness compared to those of carbon steels and the ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(N,C) phase in the compound layer of alloy steels was found barely. Therefore, the most obvious effect of air addition in the gas nitriding atmosphere has been found to in crease further kinetics of nitriding reaction.
The effect of Air/$C_3H_8$ gas addition on the compound layer growth of steels nitrocarburised in $NH_3+Air+C_3H_8$ mixed gas atmospheres was investigated. It is considered that amount of residual $NH_3$ was varied according to alternation of Air/$C_3H_8$ mixing ratio and volume content. The compound layer formed from nitrocarburising was composed of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(C, N) and ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(C, N). According as Air/$C_3H_8$ mixing ratio increased, the superficial content of ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(C, N) within the compound layer was increased, at the same time the growth rate of compound layer and porous layer was increased. In the case of alloy steel at the fixed gas composition, the growth rate of compound layer and porous layer was worse than carbon steel and compound layer phase composition structure primarily consisted of E phase. As the carbon content of materials was increasing in the given gas atmospheres, the growth rate of compound layer and porous layer was increased and the superficial content of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(C, N) within the compound layer was increased.
Plasma nitrocarburising and post oxidation were performed on SCM435 steel by a pulsed plasma ion nitriding system. Plasma oxidation resulted in the formation of a very thin ferritic oxide layer 1-2 $\mu\textrm{m}$ thick on top of a 15~25 $\mu\textrm{m}$$\varepsilon$-F $e_{2-3}$(N,C) nitrocarburized compound layer. The growth rate of oxide layer increased with the treatment temperature and time. However, the oxide layer was easily spalled from the compound layer either for both oxidation temperatures above $450^{\circ}C$, or for oxidation time more than 2 hrs at oxidation temperature $400^{\circ}C$. It was confirmed that the relative amount of $Fe_2$$O_3$, compared with $e_3$$O_4$, increased rapidly with the oxidation temperature. The amounts of ${\gamma}$'-$Fe_4$(N,C) and $\theta$-$Fe_3$C, generated from dissociation from $\varepsilon$-$Fe_{2-3}$ /(N,C) phase during $O_2$ plasma sputtering, were also increased with the oxidation temperature.e.
Nitrocarburizing was carried out with various $CH_4$ gas composition with 4 torr gas pressure at $570^{\circ}C$ for 3 hours and post oxidation was carried out with 100% $O_2$ gas atmosphere with 4 torr at different temperatures for various time. In the case of plasma nitrocarburizing, It is that the ratio of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(N, C) and ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(C, N), which comprise the compound layer phase, depend on concentrations of $N_2$ gas and $CH_4$ such that when the concentration of $N_2$ and $CH_4$ increased, the ratio of ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(C, N) decreased, but the ratio of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}$(N, C) increased. The thickness of compound layer consistently increased as gas concentration increased regardless of $N_2$ and $CH_4$ expect when the concentration of $CH_4$ was 3.5 volume%, it decreased insignificantly. When oxidizing for 15min in the temperature range of $460{\sim}570{^\circ}C$, the study found small amount of $Fe_3O_4$ at the temperature of $460{^\circ}C$ and also found that amounts of $Fe_2O_3$. and $Fe_3O_4$ on the surface and amount of ${\gamma}^{\prime}-Fe_4$(C, N) in the compound layer increased as the increased over $460^{\circ}C$, but the thickness of the compound layer decreased. Corrosion resistance was influenced by oxidation times and temperature.
Plasma nitrocarburizing and plasma oxidizing treatments were performed to improve the wear and corrosion resistance of SKD 11 steel. Plasma nitrocarburizing was conducted for 12 h at $520^{\circ}C$ in the nitrogen, hydrogen and methane atmosphere to produce the $\varepsilon-Fe_{2-3}(N,C)$ phase. It was found that the compound layer produced by plasma nitrocarburising was predominantly composed of $\varepsilon-phase$, with a small proportion of $\gamma'-Fe_4(N,C)$ phase. The thickness of the compound layer was about $5{\mu}m$ and the diffusion layer was about $150{\mu}m$ in thickness, respectively. Plasma post oxidation was performed on the nitrocarburized samples with various oxygen/hydrogen ratio at constant temperature of $500^{\circ}C$ for 1 hour. The very thin magnetite($Fe_3O_4$) layer $1-2{\mu}m$ in thickness on top of the compound layer was obtained by plasma post oxidation. It was confirmed that the corrosion characteristics of the nitrocarburized compound layer could be further improved by the application of the superficial magnetite layer.
The effect of post oxidation, water-quenched after holding in air for 5~420 seconds or cooling or furnace cooling, on corrosion resistance and phase formation characteristics of the surface layer of SM20C and SM45C carbon steels after gas nirtrocarbursing in the $NH_3-5%CO_2-N_2$ gas atmosphere at $580^{\circ}C$ for 3hours is studied. The compound layers of two steels consist of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}N$, ${\gamma}^{\prime}-Fe_4N$ and $Fe_3O_4$, phases, however, the quantity of ${\gamma}^{\prime}-Fe_4N$ phase increases for the furnace cooled specimen compared to that of air cooling specimen. With increasing $NH_3$ content in the gas mixture and also increasing the keeping time in the air after gas nitrocarburising, the ${\varepsilon}-Fe_{2-3}N$ phase of compound layer increases, while the decreased current density recognizing the improvement of corrosion resistance are shown. the passive current density of SM45C steel is lower than that of SM20C steel at the same nitrocarburising conditions.
This study has been carried out to evaluate gaseous nitrocarburizing treatment undertaken for pure iron at $570^{\circ}C$ in an atmosphere containing 50% endothermic gas, generated from natural gas, and 50% ammonia. The results obtained from the experiment are as follows ; 1) The microstructure of gaseous nitrocarburized pure iron consists of the compound layer on the surface and the diffusion zone beneath it. The compound layer progresses uniformly into ferrite with a thickness of $20{\mu}$ obtained after treating for 3 hours. 2) Chemical analysis has shown that the compound layer has a C/N ratio of 0.19 and that the average combined interstitial content of the compound layer is about 30 atomic percent, which is close to the lower limit of the ${\varepsilon}$-carbonitride phase field in Fe-C-N phase diagram. 3) X-ray diffraction analysis has revealed that the compound layer consists mainly of the c.p.h. phase, ${\varepsilon}-Fe_3$(C.N) and a small amount of $Fe_4N$ and traces of ferrite are also present in the compound layer. 4) The microhardness of the compound layer is about 600 V.H.N and shows a relatively sharp fall-off at the compound layer/diffusion zome interface. 5) The average actual degree of ammonia dissociation is calculated to be 27% for a gaseous nitrocarburizing treatment carried out at $570^{\circ}C$.
The fraction of $\varepsilon\;and\;\gamma$'-iron nitride in compound layer is predicted by x-ray diffraction using direct comparison method. The validity of formulation models was checked by comparing calculated results with metallographic analysis of iron nitride compound layer grown on steel S45C by gas nitriding. The fraction of $\varepsilon$ calculated by the three phase model, porous-$Fe_3N$/ dense-$Fe_3N$/ mixed layer with $Fe_3N\;and\;Fe_4N$, is 80 percent of that analyzed by etching technique. The $\varepsilon$ fraction predicted by mixed layer model is 122 percent of that measured by microscope.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
v.22
no.5
/
pp.712-720
/
1998
The effect of H2:N2 gas ratio on the case thickness hardness and nitrides formation in the sur-face of SCM440 machine structural steel have been studied by micro-pulse plasma process. The thickness of compound layer increased with the increase of nitrogen content in the gas com-position. The maximum thickness of compound layer the maximum case depth and the maximum surface hardness were about 15.8${\mu}m$, 400${\mu}m$ and Hv765 respectively in the nitriding condition of 250Pa and 70% nitrogen content at $520^{\circ}C$ for 7hrs. Generally only nitride phases such as ${\'{\gamma}}$($Fe_4N$)$\varepsilon(Fe_2}{_3N}$ phases were detected in compound and diffusion layer by XRD analysis. The amount of $\varepsilon(Fe_2}{_3N}$ phase increased with the increase of nitrogen content. The relative amounts and kind of phases formed in the nitrided case changed with the change of nitrogen content in the gas composition.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.