질화 처리는 강철 막대의 표면 경도를 향상시켜 충격 하중 하에서 소성 변형에 대한 저항력을 강화합니다. 일반적으로 질화철과 같은 질화물로 구성된 경화된 질화층은 표면 마모 및 피로에 대한 저항력을 높입니다. 이렇게 향상된 경도는 강철 막대가 큰 충격을 견디는 데 도움이 되어 표면에 균열, 구멍 또는 치핑이 발생할 가능성을 줄입니다. 그러나 질화 공정이 충분히 깊지 않은 경우, 특히 강철 막대의 벌크 특성(예: 인성 및 연성)이 적절하게 고려되지 않은 경우 코어 재료는 극심한 충격 하중에서 파손될 수 있습니다.
질화 처리는 연속 또는 주기적인 응력 하에서 강철 막대의 피로 저항을 크게 향상시킵니다. 이 공정은 표면에 압축 잔류 응력층을 생성하여 반복적인 하중 하에서 균열이 시작되고 전파되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이는 샤프트, 기어, 스프링과 같이 강철 막대가 지속적인 응력이나 진동을 받는 응용 분야에 특히 유용합니다. 질화층이 깊을수록 실패를 경험하지 않고 시간이 지남에 따라 지속적인 응력을 견딜 수 있는 재료의 능력이 향상됩니다. 표면 경도와 압축 응력 분포의 조합은 피로 파괴 위험을 최소화하여 까다로운 응용 분야에서 강철 막대의 수명을 연장합니다.
충격 및 연속 하중 조건 모두에서 질화 강철봉 향상된 내마모성을 보여줍니다. 질화 공정으로 생성된 경화된 표면은 강철이 마찰, 침식 또는 마모로 인한 표면 열화를 덜 발생하도록 만듭니다. 이는 철강 부품의 마모율이 높은 압연기, 자동차 부품, 중장비와 같은 응용 분야에서 특히 중요합니다. 질화 처리로 인해 높은 하중 조건에서도 재료 손실을 방지하는 단단하고 내구성 있는 층이 형성되므로 내마모성이 향상됩니다.
고온에서 장기간 하중을 가하는 응용 분야에서 질화 처리는 강철 막대의 크리프 저항성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 질화 처리는 표면 경도를 증가시켜 재료가 고온에서 장기간 응력을 받는 변형에 저항하도록 돕습니다. 질화는 주로 표면층에 영향을 주지만 크리프 변형이 우려되는 고온 환경에 사용되는 강철 막대의 전반적인 성능에는 여전히 유익한 영향을 미칠 수 있습니다.
질화는 다양한 하중 조건에서 성능을 향상시키는 반면, 하중 중 온도 변화에 대한 강철의 반응도 중요합니다. 질화층은 심각한 열화 없이 높은 온도를 견딜 수 있는 강철 막대의 능력을 향상시킵니다. 그러나 매우 높은 온도에서 질화물은 재료의 강도와 경도에 영향을 미칠 수 있는 미세 구조의 변화를 겪을 수 있습니다. 높은 깊이까지 질화 처리된 강철 막대는 처리되지 않았거나 약간 질화 처리된 막대에 비해 높은 온도에서 더 나은 성능을 유지할 수 있습니다.
