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전해 Boronizing 에 미치는 붕사용융액내의 Fe 의 영향 = Effects of Iron in Molten Borax on Electro-boronizing
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1974
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Korean
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436
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KCI등재
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학술저널
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115-121(7쪽)
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硼砂熔融液內의 鐵이 電解 Boronizing에 미치는 影響을 定量的으로 觀察하고 硼砂熔融液內의 鐵이 電解 Boronizing의 能力을 惡化시키는 理由와 이劣化된 硼砂熔融液에 알미늄을 添加하였을때 이 Boronizing의 能力이 回複되는 理由를 究明하여 보았다.
Armco 鐵을 陽極으로 使用하여 硼砂熔融液內에 Fe를 침투시켰으며, 浸硼層의 깊이는 硼砂熔融液內의 Fe가 3.3%일때까지 급격히 減少하였고, 이 以上의 Fe含量에서는 浸硼層이 나타나지 않았다. 硼砂熔融液內에 酸化鐵(Fe₂O₃)을 添加하였을 때도 위와 같은 結果로 되었다.
Fe에 의하여 Boronizing의 能力이 惡化되는 것은 試片주위에서 多孔性의 鐵의 皮膜이 形成되어 活性 Boron 原子의 折出이 減少되기 때문이었고, Fe에 의하여 劣化된 電解液에 2% Al을 添加하였을 때 Boronizing의 能力이 回復되는 것은 硼砂熔融液內외 Fe와 Al이 結合하여 Fe₃Al이 形成되면서 表面으로 浮上하므로 硼砂熔融液內의 Fe가 현저히 減少하였기 때문이었다.
浸硼層의 깊이에 따른 微小硬度値의 변화, 試片의 길이 增加와 重量增加, X-ray Debye-scherrer法에 의한 浸硼層의 組織, Boron이 軟鋼으로 擴散할때의 대략적인 活性化에너지를 조사하여 보았다. 이때의 活性化에너지는 860℃以上에서는 약 1.3×10⁴ ㎈/mole, 860℃ 以下에서는 약 3.5×10⁴ ㎈/mole 이었다.
The quantitative effects of iron in the electro-boronizing treatment, the mechanism of deterioration by iron, and the process of recovery by adding aluminium into the deteriorated molten borax, have been studied.
Using iron anode, to promote the deterioration of the molten borax electrolyte, the approximate diffusivity of boron into the mild steel specimen has been decreased rapidly as the iron content in the molten salt increased up to about 3.3% iron and above this content of iron the boronized depth into the specimen was not detected. And when iron oxide (Fe₂O₃) were added into the molten salt, similar effects were founded. This deterioration by iron were thought to be the formation of a porous metallic iron (which was detected by X-ray technique) surrounding the specimen, and the formation of this porous iron film were thought to be effects to reduce the reduction of a active boron in the molten salt.
Adding 2% aluminium into the deteriorated molten borax, the extensive recovery of the diffusivity of boron into the specimen were detected. This phenomena were thought to be the reduction of the amount of iron content in the molten salt by the formation of Fe₃Al (which was detected by X-ray technique) which was combined with iron in the deteriorated molten salt and was floated up onto the surface slag layer.
The distribution of the micro-vickers-hardness of the boronized layer, the weight gain and the length change of the specimen, the structure of the boronized layer by X-ray Debye-Scherrer method, and also the approximate activation energy of the boron to diffuse into the mild steel, which were 1.3×10⁴ ㎈/㏖ and 3.5×10⁴ ㎈/㏖ in the range of temperature above and below 860℃, respectively, were detected.
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