탄소질소를 공동침투시키는 부품은 일반적으로 열처리후 직접 담금질하고 그다음 저온에서 템퍼링하여 높은 경도의 내마모성표층을 얻는다.례를 들면 탄소와 질소를 공동침투시킨후 기계가공이 필요하거나 공랭처리를 한후 다시 가열하고 담금질한후 180-200℃에서 저온템퍼링을 진행할수 있다.탄소 질소 다공질 건조물의 일반적인 결함, 그 표현 형태, 형성 원인, 예방 조치 및 수리 방법은 기본적으로 탄화 건조물과 동일하다.
(1) 굵은 탄소, 질소 화합물을 생성한다
표면의 탄소질소함량이 너무 높고 또 탄소질소의 공동삼투열처리온도가 너무 높으면 공동삼투층에서 굵은 막대모양의 탄소질소화합물이 밀집되여 형성된다.공삼투층의 온도가 비교적 낮고 용광로내의 질소전위가 지나치게 높으면 공삼투층에서는 련속적인 탄소질소화합물을 산생하게 된다.이런 결함으로 말미암아 담금질한후 공동침투층이 균렬되거나 박리된다.이러한 결함을 예방하는 방법은 공삼투온도 및 용광로내의 탄소전위와 질소전위, 특히 공삼투초기의 암모니아기체의 관통량을 엄격히 통제하는것이다.
(2) 공삼투층에서 흑색조직이 나타난다
아직 부식되지 않았거나 약간 부식된 금속시료의 경우, 검은 점, 검은 띠, 검은 그물은 표면으로부터 다른 깊이에서 볼 수 있는데, 이들을 검은 조직이라고 부른다.흑색 조직은 토시나이트, 베이시나이트 및 결정계 산화물과 같은 다양한 형태를 가진다.다공성 매질 중 암모니아 기체의 양이 너무 많으면, 다공성 층 표면의 질소의 질량 분수가 0.5%보다 크거나 다공성 시간이 너무 길면 쉽게 검은 조직이 나타난다.카본-질소 공침투층에서 흑색조직이 나타나게 되면 재료의 만곡피로강도, 접촉피로강도 및 내마모성을 감소시킨다.
(3) 흑색조직의 예방 및 보완방법
1) 열처리공삼투초기의 암모니아기체의 관통량을 엄격히 통제한다.
2) 전반 공삼투과정에서 암모니아기체의 투과량을 통제하여 질소의 질량분수가 가장 좋기는 0.5% 이내여야 한다.
3) 공삼투한후 담금질온도를 적당히 높이며 비교적 강한 랭각능력을 가진 담금질매질을 사용하여 토스테니아조직의 출생을 억제한다.
4) 흑색조직이 비교적 옅을 경우 깊이가 0.002mm보다 작을 경우 분환강화의 방법으로 그것을 감소시켜 보완할수 있다.
