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표면 열처리를 통해 단일 소재의 표면으로부터 물리적 특성이 서로 상이한 화합물층과 확산층이 적층 형성되도록 열처리하는 방법으로서,화합물층 및 확산층의 목표 두께를 설정하는 설정단계(S10);상기 단일 소재에 열에너지를 가하는 열처리 조건에서, 상기 화합물층 및 확산층의 목표 두께에 도달하기 위한 상기 화합물층 및 확산층의 목표 열에너지수치를 도출하는 도출단계(S20); 및상기 단일 소재에 열에너지를 가하여 열처리시, 상기 화합물층 및 확산층에 열에너지가 가해져서 측정되는 실시간 열에너지수치와 상기 목표 열에너지수치를 비교하면서 열처리를 실시하는 열처리단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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제 1항에 있어서,상기 도출단계(S20)는,상기 목표 두께에 도달하기 위한 화합물층의 목표 열에너지수치 및 확산층의 목표 열에너지수치의 비율을 설정하는 비율설정단계(S21);상기 화합물층의 목표 열에너지수치를 가열온도와 가열시간의 관계를 형성하는 열사이클 모델을 통해 구하는 제1확보단계(S22);상기 제1확보단계(S22)에서 사용된 상기 열사이클 모델을 상기 확산층에 대입하여 상기 확산층의 목표 열에너지수치를 구하는 제2확보단계(S23);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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제 2항에 있어서,상기 제1확보단계(S22)에서 구해진 화합물층의 목표 열에너지수치와 상기 제2확보단계(S23)에서 구해진 확산층의 목표 열에너지수치와의 비율이, 상기 비율설정단계(S21)에서 설정된 화합물층의 목표 열에너지수치 및 확산층의 목표 열에너지수치와의 비율과 일치하지 않는 경우, 화합물층의 목표 열에너지수치를 다른 열사이클 모델로 변경하면서 다시 구하는 제3확보단계(S24);상기 제3확보단계(S24)에서 사용된 상기 열사이클 모델을 상기 확산층에 대입하여 확산층의 목표 열에너지수치를 다시 구하는 제4확보단계(S25);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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제 3항에 있어서,상기 제3확보단계(S24)와 제4확보단계(S25)에서 구해진 화합물층의 목표 열에너지수치 및 확산층의 목표 열에너지수치의 비율이 상기 비율설정단계(S21)에서 설정된 상기 화합물층의 목표 열에너지수치 및 확산층의 목표 열에너지수치의 비율과 일치될 때까지 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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제 1항에 있어서,상기 표면 열처리는 플라즈마질화 열처리인 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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제 5항에 있어서,상기 열처리단계(S30)에서는,실시간 측정되는 열에너지수치가 목표 열에너지수치 이하시, 계속해서 소재의 플라즈마질화 열처리를 진행하고, 상기 실시간 측정되는 열에너지수치가 목표 열에너지수치에 도달시, 소재의 플라즈마질화 열처리를 종료하면서 소재를 냉각시키는 것을 특징으로 표면 열처리방법
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제 6항에 있어서,상기 열에너지수치는 화합물층 형성 활성화에너지 및 확산층 형성 활성화에너지를 이용하여 아래의 수학식1에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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제 6항에 있어서,상기 화합물층 형성 활성화에너지 및 확산층 형성 활성화에너지는, 화합물층 및 확산층에 대해 독립적으로 가해지는 열에너지와 화합물층 두께 및 확산층 두께와의 관계에서 도출한 것을 특징으로 하는 표면 열처리방법
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표면 열처리를 통해 단일 소재의 표면으로부터 물리적 특성이 서로 상이한 화합물층과 확산층이 적층 형성되도록 열처리 제어하는 장치로서,화합물층 및 확산층의 목표 두께를 설정하며, 상기 단일 소재에 열에너지를 가하는 열처리 조건에서, 상기 화합물층 및 확산층의 목표 두께에 도달하기 위한 상기 화합물층 및 확산층의 목표 열에너지수치를 도출하고, 상기 단일 소재에 열에너지를 가하여 열처리시, 상기 화합물층 및 확산층에 열에너지가 가해져서 측정되는 실시간 열에너지수치와 상기 목표 열에너지수치를 비교하면서 열처리를 실시하도록 제어하는 제어부(10);를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 열처리 제어장치
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제 9항에 있어서,상기 제어부(10)와 연결된 컨트롤패널(12)에는 실시간 측정되는 화합물층 및 확산층 열에너지수치와, 상기 화합물층 및 확산층의 목표 열에너지수치가 표시되어 육안으로 확인되도록 구성된 것을 특징으로 하는 표면 열처리 제어장치
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