강의 침탄을 알아보자

침탄처리는 가공성이 좋은 저탄소강 또는 저합금강을 기계가공 한 뒤 그 표면층의 탄소를 증가시켜 급냉 경화 하는 처리이다.
일반적으로 표면은 경화 된 강을 얻고 내부는 연하게 하여 강도와 인성 두마리 토끼를 잡기 위해 사용한다.

침탄법의 종류로는 일반적으로 침탄법은 고체, 액체, 가스 침탄법이 있다. 산업현장에서 보면, 고체나 액체 침탄은 그렇게는 많이 사용하지는 않는 거 같다. 품질 관리 측면에서 고체나 액체 침탄의 경우 침탄 깊이를 명확하게 예측 하기 어렵고 특히나 액체 침탄의 경우
유해물질을 취급하기 때문에, 공장에서 특별한 이유가 없으면 염욕을 사용하지 않으려고 한다.

고체 침탄

1. 침탄 방법
- 목탄(C)과 제품을 침탄 상자에 넣어 밀폐한 뒤 900~1000℃로 가열한 후 냉각
- 제품은 냉각 후 다시 퀜칭 한다.

2. 반응식
C + O2 ↔ CO2
C + CO2 ↔ 2CO
2CO + Fe ↔ [Fe-C] + CO2
* 침탄 반응은 침탄 상자 속의 산소(O2)와 목탄에 의해 생긴 일산화 탄소에 의해 발생

3. 장/단점

장 점	단 점
1. 고도의 기술을 필요로 하지 않는다 2. 설비비가 비교적 싸다 3. 부품의 크고 작음에 관계가 없다.	1. 가열에 균일성이 없으므로 침탄층도 균일성이 없다 2. 직접담금질이 곤란하므로 방랭 3. 표면에 망상 탄화물이 생기기 쉽다 4. 탄분진에 의한 환경 오염이 심함 5. 대량 생산이 어렵다.

액체 침탄
1. 침탄 방법 : 제품을 시안화 소다를 주성분으로 하는 염욕중에 침적하여 침탄 한 뒤 유냉
(제품은 침탄과 동시에 질화도 일어나므로, 침탄 질화 처리 임)
2. 반응식
1) 공기 중의 시안화 소다는 산소나 탄산가스와 접촉하여 NaCN의 일부는 NaCNO 로 변함
2NaCN + O2 = 2NaCNO
NaCN + CO2 = NaCNO + CO

2) NaCNO는 고온측/저온측으로 나누어 반응이 이루어짐 CO와 원자상 질소(N)을 만들어 침탄과 질화가 행하여 지는데 900℃ 전/후에서는 침탄 반응이 주로 일어 나고 900℃이하의 온도에서는 질화 반응이 활발해진다.
3. 장/단점

장 점	단 점
1. 내마모성이 우수하고, 변형이 적다. 2. 마템퍼링, 마퀜칭 등 항온 열처리 조작이 편리	1. 침탄제의 값이 비싸다. 2. 침탄층이 얇으며, 유독가스가 발생

가스 침탄
1. 침탄 방법
1) 침탄시에 사용 되는 분위기 가스는 가스 발생로(변성로)에 의해 제조 되는데 프로판, 부탄 및 천연가스를 원료로 하여 적당량의 공기를 적당히 혼합하여 1000~1100℃로 유지 된 Ni 촉매 중에 통과 시켜 반송 가스(Carrier Gas)를 만든다.
2) 반송가스에 소량의 증탄가스를 도입하여 적당한 탄소 포텐셜을 가진 침탄 분위기로 조절
3) 이 때 제품을 장입 시켜 침탄을 실시한다.

2. 반응식
1) Fe에 대한 다양한 상호간의 반응이 주를 이루지만 일산화 탄소의 발생으로부터 비롯한 탈탄/침탄 반응이 중요함
- 부드아 반응 : CO2 + C ↔ 2CO

장 점	단 점
1. 품질이 관리가 쉬우며 제품의 품질 산포가 일정하다.	1. 구축비용 비싸다.