저탄소강(약 0.2%C)의 기어에 침탄 담금질을 한다. 이 처리에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

정답: A. 오스테나이트 영역(900~950℃ 정도)에서 표층에 탄소를 확산시켜 담금질하고, 표층을 단단한 마르텐사이트로, 내부를 인성이 있는 조직으로 만든다

침탄은 탄소를 많이 고용할 수 있고(900℃대에서 약 1.2~1.4%) 확산도 빠른 오스테나이트 영역(900~950℃ 정도)에서 합니다. 표층의 탄소량을 0.8% 안팎으로 높인 다음 담금질하면, 표층은 단단한 마르텐사이트가 되고 내부는 저탄소로 인성이 있는 조직이 되어, 내마모성과 내충격성을 함께 얻을 수 있습니다. 탄소가 많은 표층은 마르텐사이트 변태가 시작되는 온도가 낮아 내부보다 늦게 변태하므로, 그 부피 팽창이 내부에 구속되어 표층에 압축 잔류 응력이 남고 피로 강도도 올라갑니다. 페라이트의 탄소 고용 한도는 최대라도 약 0.02%이며, 저온의 페라이트 영역에서 담금질 없이 단단하게 하는 것은 질화 처리의 특징입니다. 침탄 담금질에서는 담금질에 의한 변형에 대한 대책이 필요합니다.