浸炭は、高温で低炭素鋼部品の表層に炭素を拡散させるケース硬化プロセスである。
その結果、表面は硬く耐摩耗性に優れ、内部は強靭になります。
このプロセスは、鋼部品の機械的特性を向上させるために非常に重要です。
これにより、高い耐摩耗性と靭性を必要とする用途に適しています。
鋼の特性を向上させる5つの主要ステップ
1.温度と材質
浸炭処理では、鋼粒構造を変化させるのに十分な高温で鋼部品を加熱します。
この温度は通常、830～980°C (1525～1800°F)の範囲です。
この温度範囲により、鋼の表面への炭素の拡散が可能になります。
2.炭素の拡散
炭素拡散の過程で、周囲の環境（または炭素を多く含む大気）から炭素が鋼の表面に拡散する。
これにより表面での炭素含有量が増加し、材料の中心部よりも高い炭素濃度が形成される。
3.焼入れ
浸炭工程の後、部品は油などの急冷剤で急冷（焼き入れ）されます。
この急冷により、高炭素の表面層が硬化し、硬質ケースが形成される。
コアは炭素含有量が低いため、比較的軟らかく延性がある。
4.ケースの深さと特性
硬化ケースの深さは、0.020～0.050インチである。
この硬化表面は、優れた耐摩耗性を提供する。
軟らかいコアは、部品の靭性と延性を維持し、衝撃や疲労に強くなります。
5.用途と利点
浸炭処理は、耐摩耗性と靭性のバランスを必要とするギア、工具、ファスナーなどの部品に最適です。
特に、自動車や航空宇宙産業など、部品に大きな応力や摩耗がかかる産業で有効です。
バリエーションと高度な技術
低圧真空浸炭（LPC）や低圧真空浸炭窒化（LPCN）のような高度な技術も開発されている。
これらの方法では、炭素と窒素の拡散をより制御できるため、硬化ケースの特性が向上します。
要約すると、浸炭は低炭素鋼を硬く耐摩耗性のある表面と強靭で延性のある芯を持つ部品に変える重要なケース硬化技術です。
浸炭焼入れは、要求の厳しいさまざまな産業用途に適しています。
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