KR100431597B1 - Cobalt alloys with improved wear resistance used in the bushes and the sleeves of molten-zinc bath - Google Patents

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KR100431597B1 KR10-2001-0082582A KR20010082582A KR100431597B1 KR 100431597 B1 KR100431597 B1 KR 100431597B1 KR 20010082582 A KR20010082582 A KR 20010082582A KR 100431597 B1 KR100431597 B1 KR 100431597B1
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Abstract

본 발명은 용융아연 도금강판 제조시 사용되는 각각의 부품에 이용되어 우수한 내부식 및 내마모 특성을 나타내는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금에 관한 것이다.The present invention relates to a cobalt-based alloy for bushes and sleeves of a hot-dip zinc bath having improved wear resistance, which is used for each component used in manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet, and exhibits excellent corrosion resistance and wear resistance.

이를 위하여, 본 발명은 중량%로서 탄소(C) 0.1∼0.3%, 크롬(Cr) 15∼20%, 몰리브덴(Mo) 25∼30%, 실리콘(Si) 3~4%이고, 나머지는 불가피한 불순물과 코발트(Co)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금을 제공한다.To this end, the present invention is a carbon by weight of 0.1 to 0.3%, chromium (Cr) 15 to 20%, molybdenum (Mo) 25 to 30%, silicon (Si) 3 to 4%, the rest is an unavoidable impurity It provides a cobalt-based alloy for the bush and sleeve of the molten zinc bath with improved wear resistance, characterized in that consisting of and cobalt (Co).

이와 같이, 본 발명은 용융아연 욕조에서 사용되는 부품의 내마모성이 증대되어 사용수명이 연장되어 부품의 교체주기 연장에 의한 생산성 및 경제성을 향상시키는 효과가 있다.As such, the present invention has an effect of increasing the wear resistance of the parts used in the molten zinc bath to extend the service life of the parts, thereby improving productivity and economy by extending the replacement cycle of the parts.

Description

내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금{COBALT ALLOYS WITH IMPROVED WEAR RESISTANCE USED IN THE BUSHES AND THE SLEEVES OF MOLTEN-ZINC BATH}COBALT ALLOYS WITH IMPROVED WEAR RESISTANCE USED IN THE BUSHES AND THE SLEEVES OF MOLTEN-ZINC BATH}

본 발명은 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용융아연 도금강판 제조시 사용되는 싱크 롤 (Sink Roll) 혹은 포트 롤 (Pot Roll)의 축수 부품인 슬리브 (Sleeve)와 부쉬 (Bush)에 이용되어 우수한 내부식 및 내마모 특성을 나타내는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cobalt-based alloy for bushes and sleeves in a hot-dip zinc bath having improved abrasion resistance. More specifically, the present invention relates to a shrinkage part of a sink roll or a pot roll used in manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet. The present invention relates to a cobalt-based alloy for a bush and a sleeve of a molten zinc bath having improved wear resistance, which is used in a sleeve and a bush, and exhibits excellent corrosion resistance and wear resistance.

현재 용융아연 도금강판은 도금 두께가 두꺼워서 전기도금 강판에 비하여 장시간 내식성을 유지하고 저렴하여 널리 사용되고 그 수요는 점차 증대되고 있다. 연속 용융아연 도금설비에 있어서 용융아연과 직접 접촉되는 부품은 용융아연과의 반응으로 심한 부식이 발생한다. 또한, 싱크 롤의 축수 부품인 슬리브와 부쉬는 큰 하중을 받으면서 서로 마찰되므로 급속히 마모되면서 진동을 발생시켜 도금강판 품질에 불량을 초래하게 된다. 따라서 도금강판 제품의 품질을 유지하기 위해서는 일정 주기마다 라인을 정지시키고 부품의 교환이나 보수가 필수적이며, 이는 생산성이나 경제성 저하를 초래한다. 따라서 이러한 용융아연 내에서 급속히 마모가 진행되는 부쉬와 슬리브의 내마모성이 향상된다면 그만큼 도금강판 품질 향상뿐만 아니라, 생산성과 경제성 향상에 기여하게 된다.Currently, hot-dip galvanized steel sheet has a thick plating thickness and is widely used for maintaining corrosion resistance for a long time and being inexpensive, compared to an electroplated steel sheet, and its demand is gradually increasing. In continuous hot dip galvanizing equipment, parts that are in direct contact with hot dip zinc are severely corroded by reaction with hot dip zinc. In addition, the sleeve and the bush, which are the bearing parts of the sink roll, are rubbed with each other under a large load, causing rapid wear and vibration, resulting in poor quality of the plated steel sheet. Therefore, in order to maintain the quality of the coated steel sheet products, it is necessary to stop the line at regular intervals and to replace or repair parts, which leads to a decrease in productivity and economic efficiency. Therefore, if the wear resistance of the bush and the sleeve which are rapidly worn in the molten zinc is improved, the quality of the plated steel sheet as well as contributes to productivity and economics.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 현재까지 용융아연 욕조 내에서 내마모성과 내부식성이 우수한 재료 개발이 이루어져 왔다. 시도되는 소재 중의 한가지는 세라믹으로서 세라믹의 우수한 내마모성과 내부식성을 활용하고자 하는 것이다. 그러나, 세라믹 소재는 기계적 충격 및 열충격에 취약할 뿐만 아니라, 제조비용이 고가이므로 현재로는 거의 실용화되지 않고 있다. 현재 가장 많이 사용되는 소재는 코발트계 합금인 스텔라이트 6 (Stellite 6)의 주조품이 사용되고 있다. 혹은 스텔라이트 6 소재를 플라즈마 오버레이공법 (PTA; Plasma Transferred Arc)으로 사용되기도 한다.In order to solve the problems described above, materials have been made excellent in wear resistance and corrosion resistance in molten zinc baths. One of the materials attempted is to take advantage of the excellent wear and corrosion resistance of ceramics as ceramics. However, ceramic materials are not only vulnerable to mechanical shock and thermal shock, but are also rarely put to practical use at present because of their high manufacturing cost. Currently, the most commonly used material is cast of Stellite 6, a cobalt-based alloy. Alternatively, Stellite 6 material may be used as a Plasma Transferred Arc (PTA).

스텔라이트 6 소재를 플라즈마 오버레이 공법으로 육성하면 빠른 응고 속도로 인하여 조직이 미세하여 좀 더 우수한 내마모성이 얻어지고, 모재를 좀 더 저렴한 스테인레스 스틸을 사용하므로 그만큼 부품의 제조 단가는 하락하게 된다.The growth of the Stellite 6 material by the plasma overlay method results in a finer structure due to the faster solidification rate, resulting in better abrasion resistance, and the lower cost of manufacturing the part due to the use of cheaper stainless steel.

한편, 1999년 일본 특허공개 제229103호에서는 코발트계 합금에 텅스텐-카바이드(WC)나 텅스텐-카바이드-코발트(WC-Co)의 탄화물을 추가하여 레이저를 이용하여 표면육성하는 기술이 개시되어 있다.On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 229103 discloses a technique in which a carbide of tungsten-carbide (WC) or tungsten-carbide-cobalt (WC-Co) is added to a cobalt-based alloy for surface growth using a laser.

용융 아연내에서의 부쉬와 슬리브와 같은 부품 소재로 고가인 코발트계 합금인 스텔라이트 6 합금을 가장 많이 사용하는 이유는 다른 철계나 니켈계 합금에 비하여 코발트계 합금의 용융아연 욕조에서의 우수한 내식성에 기인하다. 스텔라이트 6 합금은 내식성을 부여하는 약 28% (무게 비)의 크롬, 고용 강화를 위한 약 4∼5%의 텡스텐, 그리고 내마모성 부여를 위한 탄화물 형성을 위한 탄소가 약 1% 함유된다. 따라서 조직은 도 1에 도시된 바와 같이, 밝은 부위의 코발트계 덴드라이트(Dendrite) 조직과 어두운 부위의 공정탄화물(Eutectic Carbide) 조직을 보이게 된다. 따라서 내마모성 향상은 약 20∼30%(면적비) 함유된 공정탄화물에 기인한다.The reason why the most expensive cobalt-based alloy, Stellite 6, is used as a part material such as bushes and sleeves in molten zinc is due to its excellent corrosion resistance in the hot-dip zinc bath of cobalt-based alloys compared to other iron- or nickel-based alloys. Cause. The Stellite 6 alloy contains about 28% (by weight) chromium to provide corrosion resistance, about 4 to 5% of tungsten for solid solution strengthening, and about 1% of carbon to form carbides for providing wear resistance. Therefore, as shown in FIG. 1, the tissue shows cobalt-based dendrite tissue in the bright area and eutectic carbide tissue in the dark area. Therefore, the wear resistance improvement is due to the process carbide containing about 20 to 30% (area ratio).

그러나, 용융아연 욕조 내에서 사용되는 싱크 롤의 부쉬와 슬리브 부품은 서로 접촉되어 마모되는 부품이므로 한쪽의 내마모성이 우수하다면, 다른 쪽의 마모가 가속되는 현상을 보이게 된다. 특히, 스텔라이트 6 합금은 슬리브와 부쉬처럼 높은 하중에서 서로 마찰되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 내마모성 향상에 공헌을 하는 공정탄화물이 깨져서 이것이 결국은 연삭재 역할을 하여 서로 마모되게 된다.However, since the bush roll and the sleeve part of the sink roll used in the molten zinc bath are parts that are in contact with each other and are worn, if the wear resistance of one side is excellent, the wear of the other is accelerated. In particular, when the Stellite 6 alloy is rubbed with each other at high loads such as a sleeve and a bush, as shown in FIG. 2, process carbides that contribute to improved wear resistance are broken, which eventually acts as a grinding material and wears to each other.

따라서, 스텔라이트 6 합금을 플라즈마 육성용접이나 레이저를 이용한 육성방법으로 조직을 미세화하여 자체적인 내마모성을 향상시켜도 부쉬와 슬리브처럼 서로 마찰되는 환경에서는 부품의 수명 향상 효과를 보지 못하게 된다. 이러한 점은 내마모성 향상을 위하여 스텔라이트 6 합금에 텡스테-카바이드 (WC)와 같은 탄화물을 첨가하여 자체 합금의 내마모성을 향상시켜도 서로 마찰되는 환경에서는 텡스텐-카바이드가 연삭재로 작용하여 수명 향상 효과는 미미하고, 때때로 수명이 오히려 저하하는 현상을 보이게 된다.Therefore, even if the microstructure of the Stellite 6 alloy is improved by plasma welding or laser growth, its wear resistance is improved. This is because the addition of carbides such as Cubster-Carbide (WC) to the Stellite 6 alloy to improve the wear resistance, so that the tungsten-carbide acts as a grinding material in the frictional environment. Is insignificant, and sometimes the life is rather deteriorated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 코발트계 합금에 탄화물이 아닌 금속간화합물을 형성하는 합금을 첨가하여 내부식성 및 내마모성이 향상되고, 이러한 금속간화합물은 서로 마찰시 이탈되는 경우가 없으므로 부쉬와 슬리브와 같은 서로 마찰되는 환경에서의 부품의 수명 향상을 도모할 수 있는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is added to the cobalt-based alloy to form an intermetallic compound rather than carbide to improve the corrosion resistance and wear resistance, and the intermetallic compound is not separated from each other during friction An object of the present invention is to provide a cobalt-based alloy for bushes and sleeves of a molten zinc bath with improved wear resistance that can improve the life of components in frictional environments such as bushes and sleeves.

도 1은 종래의 코발트계 합금인 스텔라이트 6의 미세 조직사진도;1 is a microstructure photograph of a conventional cobalt-based alloy Stellite 6;

도 2는 종래의 코발트계 합금인 스텔라이트 6의 용융아연 마모시험 후 미세 조직사진도;Figure 2 is a microstructure photograph after the molten zinc wear test of the conventional cobalt-based alloy Stellite 6;

도 3은 용융아연 내에서의 부식 및 마모시험을 위한 시험기의 모식도;3 is a schematic diagram of a tester for corrosion and wear tests in molten zinc;

도 4는 본 발명에 따른 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금의 미세 조직사진도;Figure 4 is a microstructure photograph of the cobalt-based alloy for the bush and sleeve of the molten zinc bath with improved wear resistance according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금 및 종래재의 용융아연 내에서의 부식시험 결과를 도시한 그래프도;Figure 5 is a graph showing the results of corrosion test in the molten zinc of the bush and sleeve of the zinc alloy bath and sleeve of the molten zinc bath with improved wear resistance according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금 및 종래재의 용융아연 내에서의 마모시험 결과를 도시한 그래프도이다.FIG. 6 is a graph illustrating abrasion test results in a molten zinc bath and sleeve of a molten zinc bath having improved wear resistance according to the present invention and a conventional material.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중량%로서 탄소(C) 0.1∼0.3%, 크롬(Cr) 15∼20%, 몰리브덴(Mo) 25∼30%, 실리콘(Si) 3~4%이고, 나머지는 불가피한 불순물과 코발트(Co)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금을 제공하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention is a carbon by weight of 0.1 to 0.3%, chromium (Cr) 15 to 20%, molybdenum (Mo) 25 to 30%, silicon (Si) 3 to 4% And, the rest is to provide a cobalt-based alloy for the bush and sleeve of the molten zinc bath with improved wear resistance, characterized in that consisting of inevitable impurities and cobalt (Co).

이하, 본 발명에 따른 합금조성의 수치한정 이유에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the reason for numerical limitation of the alloy composition according to the present invention will be described in detail.

용융아연조에서의 내부식성 및 내마모성 향상을 위하여, 코발트계 합금에 탄화물이 아닌 금속간화합물을 형성하는 합금을 첨가하는 것이다. 이런 경우는 금속간화합물에 의하여 내마모성이 향상되고 이러한 금속간화합물은 서로 마찰시 이탈되는 경우가 없으므로 부쉬와 슬리브와 같은 서로 마찰되는 환경에서의 부품의 수명 향상을 도모할 수 있게 된다.In order to improve corrosion resistance and abrasion resistance in the molten zinc bath, an alloy that forms an intermetallic compound rather than a carbide is added to the cobalt-based alloy. In this case, abrasion resistance is improved by the intermetallic compound, and the intermetallic compound is not detached during friction with each other, so that the lifespan of components in frictional environments such as bushes and sleeves can be improved.

(1) 탄소(C) : 0.1∼0.3중량%(1) Carbon (C): 0.1-0.3 weight%

코발계 합금에 탄화물 대신 구형의 금속간화합물을 형성시키기 위해서는 약 1% 이상이 되는 탄소(C)를 0.1∼0.3% 정도의 범위로 저하시킨다. 즉, 탄소함량이 0.1% 미만에서는 내부식성이 저하하고, 0.3%를 초과하여 첨가되면 탄화물이 다량 출현하여 상기한 바와 같이 연삭재 역할을 하여 소재의 내마모성에 좋지 못한 영향을 미친다.In order to form a spherical intermetallic compound instead of carbide in the cobalt-based alloy, carbon (C), which is about 1% or more, is reduced to a range of about 0.1 to 0.3%. That is, when the carbon content is less than 0.1%, the corrosion resistance is lowered, and when it is added in excess of 0.3%, a large amount of carbide appears to act as a grinding material as described above, which adversely affects the wear resistance of the material.

(2) 몰리브덴(Mo) : 25∼30 중량%(2) Molybdenum (Mo): 25 to 30% by weight

종래의 코발트계 합금에 다량 함유된 텅스텐(W) 대신 몰리브덴(Mo)을 다량 첨가하여야 한다. 몰리브덴 함량이 25% 미만으로 첨가될 경우 생성되는 금속간화합물의 분율이 작아 내마모성 및 내부식성이 향상되지 않으며, 30%를 초과하여 첨가되는 경우에는 하기하는 크롬의 양이 너무 감소하게 되어 내부식성이 저하되는 결과를 초래하여 상기 범위로 제한하였다.Instead of tungsten (W) contained in a large amount of conventional cobalt-based alloy, molybdenum (Mo) should be added in a large amount. When the molybdenum content is added less than 25%, the fraction of the intermetallic compound produced is not small, and the wear resistance and corrosion resistance are not improved.When the molybdenum content is added more than 30%, the amount of chromium to be added is reduced too much, and the corrosion resistance It resulted in the result of a fall and limited to the said range.

(3) 크롬(Cr) : 15∼20 중량%(3) Chromium (Cr): 15-20 wt%

상기한 몰리브덴이 다량 함유되므로 크롬 량은 감소하는데, 너무 크롬 양이 감소하면 그만큼 내부식성이 저하하므로 크롬 첨가량은 15∼20%로 유지하여 준다.크롬의 조성범위가 15% 미만에서는 내부식성이 저하하고, 20%를 초과하면 상대적으로 Mo에 의한 금속간화합물의 생성이 저하한다.Since a large amount of molybdenum is contained, the amount of chromium decreases. However, if the amount of chromium decreases too much, the corrosion resistance decreases. Therefore, the amount of chromium is maintained at 15 to 20%. If it exceeds 20%, the production of intermetallic compound by Mo relatively decreases.

(4) 실리콘(Si) : 3.0∼4.0 중량%(4) Silicon (Si): 3.0 to 4.0 wt%

본 발명에 따른 코발트계 합금에서는 Si의 조성범위가 3.0% 미만에서는 금속간화합물 형성이 용이하지 않으며, 4.0%를 초과하는 범위에서 잔존 Si가 코발트에 고용되어 소재의 물성을 저하시키게 된다.In the cobalt-based alloy according to the present invention, when the composition range of Si is less than 3.0%, it is not easy to form an intermetallic compound, and the remaining Si is dissolved in cobalt in a range exceeding 4.0% to lower the physical properties of the material.

상기한 조성을 가지는 본 발명에 따른 코발트계 합금의 제조방법은 주조나 플라즈마 육성용접 혹은 레이저나 전자빔을 이용한 육성 등이 가능하다. 본 발명에서의 적절한 제조방법은 플라즈마 육성용접 방법으로서 주조 방법보다 조직이 미세하고 경도가 높으므로 내마모성이 향상될 가능성이 있다. 레이저나 전자빔을 이용하는 경우는 정밀부품에 강점을 가지나 가격이 상승하는 단점이 있다.Cobalt-based alloy manufacturing method according to the present invention having the above composition can be cast or plasma growth welding or growth using a laser or electron beam. A suitable manufacturing method in the present invention is a plasma fusing welding method, which has a finer structure and higher hardness than the casting method, so that the wear resistance may be improved. In the case of using a laser or an electron beam, it has strengths in precision parts but has a disadvantage in that the price increases.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention.

[실시예 1]Example 1

도 3에 도시된 용융아연 내에서의 부식 및 마모시험을 위한 시험기의 모식도를 보이고 있다.3 shows a schematic view of a tester for corrosion and abrasion tests in molten zinc shown in FIG. 3.

먼저 부식시험을 실시하였다. 부식시험은 용융아연의 온도를 470℃로 유지하면서 회전디스크에 시편을 고정하고 고정핀은 설치하지 않은 상태에서 회전속도를 30m/min로 하여 24시간 시험 후 무게 감량을 측정하였다.First, a corrosion test was performed. In the corrosion test, the specimen was fixed on a rotating disk while maintaining the temperature of the molten zinc at 470 ° C., and the weight loss was measured after 24 hours at a rotation speed of 30 m / min without a fixing pin installed.

측정된 시편은 표 1에서 보이고 있다.The measured specimens are shown in Table 1.

용융아연 욕조에서 부식시험 시편의 조성 (무게비).Composition of corrosion test specimens (weight ratio) in a molten zinc bath. CoCo CrCr CC SiSi WW MoMo 비고Remarks 종래예Conventional example BalanceBalance 2626 1.11.1 -- 55 -- 스텔라이트 6Stellite 6 비교예1Comparative Example 1 BalanceBalance 3232 1.11.1 -- 1212 -- 비교예2Comparative Example 2 BalanceBalance 88 0.20.2 3.03.0 -- 2727 발명예1Inventive Example 1 BalanceBalance 1717 0.20.2 3.53.5 -- 2727 발명예2Inventive Example 2 BalanceBalance 1515 0.10.1 3.53.5 -- 3030 발명예3Inventive Example 3 BalanceBalance 1717 0.20.2 4.04.0 -- 2727 발명예4Inventive Example 4 BalanceBalance 2020 0.20.2 3.03.0 -- 2727 발명예5Inventive Example 5 BalanceBalance 1717 0.30.3 3.33.3 -- 2525

도 5는 본 발명에 따른 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금 및 종래재의 용융아연 내에서의 부식시험 결과를 도시한 그래프도로서, 이에 도시된 바와 같이, 비교예1은 종래예에 크롬과 텅스텐을 추가 첨가하여 스텔라이트 6의 종래예와 거의 유사한 조직이나, 크롬에 의한 내부식성 향상, 텅스텐에 의한 탄화물이 추가로 많이 형성되어 내마모성 증대를 목적으로 제조된 비교예1로서 종래예보다는 약간의 내부식성 향상을 보인다. 비교예2와 각각의 발명예에서는 텅스텐 대신 몰리브덴을 첨가하여 탄화물 형성 대신 금속간 화합물 향상을 목적으로 제조하였으나, 발명예에서는 내부식성 향상을 목적으로 좀 더 많은 크롬을 첨가하였다. 도 5의 부식시험 결과에서 보이듯이 비교예2와 발명예는 종래예에 비하여 높은 내부식성 향상을 보이며, 발명예가 가장 우수한 내부식성을 보인다.Figure 5 is a graph showing the corrosion test results in the molten zinc of the bush and sleeve of the molten zinc bath with improved wear resistance according to the present invention and the conventional material, as shown therein, Comparative Example 1 By adding chromium and tungsten to the example, the structure is almost similar to the conventional example of Stellite 6, but the comparative example 1 manufactured for the purpose of improving the corrosion resistance by chromium and the formation of a lot of carbide by tungsten to increase the wear resistance There is a slight improvement in corrosion resistance than yes. In Comparative Example 2 and each of the inventive examples, molybdenum was added instead of tungsten to prepare an intermetallic compound instead of carbide formation. In the inventive example, more chromium was added to improve corrosion resistance. As shown in the corrosion test results of FIG. 5, Comparative Example 2 and Inventive Example show high corrosion resistance improvement compared to the conventional example, and Inventive Example shows the best corrosion resistance.

한편, 도 4에서는 발명예의 내부 단면 조직사진을 보이고 있다. 사진에서 A는 공정 라멜라(Eutectic Lamella), B는 금속간화합물로서 보통 라이브스 상 (Laves Phase)이라 불리우며, C는 코발트계 고용체이다. 단단한 B상이 약 40∼60% 정도 차지하므로 경도도 종래예보다 높게 되고, 서로 마찰시 이러한 단단한 상이 잘 이탈되지 않으므로 내마모성이 향상되리라 예측된다. 참고로 종래예는 비커스 경도로 350∼450 정도, 발명예는 600∼850 정도를 보이게 된다.On the other hand, Figure 4 shows an internal cross-sectional texture picture of the invention example. In the picture, A is an eutectic lamella, B is an intermetallic compound, commonly called a Laves phase, and C is a cobalt solid solution. Since the hard B phase occupies about 40 to 60%, the hardness is also higher than that of the conventional example, and it is expected that the wear resistance will be improved since these hard phases do not deviate well when friction with each other. For reference, the prior art shows about 350 to 450 in Vickers hardness, and the inventive example shows about 600 to 850.

[실시예 2]Example 2

도 3에 도시된 시험기를 이용하여 마모시험을 실시하였다. 시험온도는 470℃를 유지하고, 고정핀 시편 밑에 디스크 시편의 속도를 30m/min로 고정하였다. 시험 하중은 가혹한 조건으로서 18.8㎫을 가하였으며, 총 4시간 시험 후 핀 시편은 부피감소, 디스크 시편은 무게 감소를 측정하여 내마모성을 평가하였다. 이 때 핀과 디스크 시편은 같은 소재를 사용하였다. 표 2에서는 시험 시편의 조성과 단면 경도를 보이고 있다.Abrasion test was carried out using the tester shown in FIG. The test temperature was maintained at 470 ° C., and the speed of the disk specimen was fixed at 30 m / min under the fixed pin specimen. The test load was 18.8 MPa as a harsh condition. After a total of 4 hours, the wear resistance was evaluated by measuring the volume reduction of the pin specimen and the weight loss of the disk specimen. At this time, the pin and disk specimens were made of the same material. Table 2 shows the composition and cross-sectional hardness of the test specimens.

용융아연 욕조에서의 마모시험 시편 조건.Wear test specimen conditions in molten zinc bath. 조성 (무게 비)Composition (weight ratio) 제조 방법Manufacturing method 비커스 경도 (HV= 5 kg)Vickers hardness (HV = 5 kg) 종래예Conventional example 스텔라이트 6Stellite 6 플라즈마 육성용접Plasma Foster Welding 405405 비교예 3Comparative Example 3 종래예+35%WCConventional example + 35% WC 480480 비교예 4Comparative Example 4 종래예+35%TiCConventional example + 35% TiC 590590 비교예 5Comparative Example 5 종래예+45%Cr3C2Conventional example + 45% Cr3C2 802802 비교예 6Comparative Example 6 종래예+40%NbCConventional example + 40% NbC 621621 비교예 7Comparative Example 7 발명예+50%WCInvention example + 50% WC 790790 비교예 8Comparative Example 8 발명예+50%(WC-Co)Invention example + 50% (WC-Co) 930930 발명예 1Inventive Example 1 표 1Table 1 609609 발명예 2Inventive Example 2 625625 발명예 3Inventive Example 3 612612 발명예 4Inventive Example 4 630630 발명예 5Inventive Example 5 633633

도 6은 본 발명에 따른 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금 및 종래재의 용융아연 내에서의 마모시험 결과를 도시한 그래프도로서, 이에 도시된 바와 같이, 비교예에서는 모두 경도 상승을 위하여 종래예와 발명예 합금에 각기 다른 탄화물을 첨가하였다. 따라서 경도는 모두 상승하였으나, 서로 마찰되는 환경에서는 탄화물이 이탈되면서 연삭재로 작용하여 오히려 내마모성은 감소하는 현상을 보이게 된다. 단지 발명예만이 종래예보다 우수한 가장 우수한 내마모성을 보이고 있다.FIG. 6 is a graph showing abrasion test results in a molten zinc bath and sleeve of a molten zinc bath having improved wear resistance according to the present invention, and a molten zinc of a conventional material, as shown in FIG. Different carbides were added to the alloys of the prior art and the invention for the purpose of elevation. Therefore, all of the hardness is increased, but in a friction environment, the carbides are released, acting as a grinding material, rather, the wear resistance is reduced. Only the invention example shows the best wear resistance superior to the conventional example.

이러한 발명예의 내마모성 향상은 실시예에서 보이는 내부식성 향상에 도 4의 단면 조직사진에서 보이는 바와 같이 구형의 단단한 금속간화합물이 서로 마찰되는 환경에서 잘 이탈되지 않고 유지되기 때문이다.The improvement of wear resistance of this invention example is because the spherical rigid intermetallic compounds are maintained in a frictionless environment as shown in the cross-sectional tissue image of FIG.

상술한 바와 같이, 본 발명은 용융아연 욕조에서 사용되는 부품의 내마모성이 증대되어 사용수명이 연장되어 부품의 교체주기 연장에 의한 생산성 및 경제성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of increasing the wear resistance of the parts used in the molten zinc bath to extend the service life of the parts, thereby improving productivity and economy by extending the replacement cycle of the parts.

Claims (2)

중량%로서 탄소(C) 0.1∼0.3%, 크롬(Cr) 15∼20%, 몰리브덴(Mo) 25∼30%, 실리콘(Si) 3.0~4.0%이고, 나머지는 불가피한 불순물과 코발트(Co)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금.By weight%, it is 0.1 to 0.3% of carbon (C), 15 to 20% of chromium (Cr), 25 to 30% of molybdenum (Mo), 3.0 to 4.0% of silicon (Si), and the rest are inevitable impurities and cobalt (Co). Cobalt-based alloy for the bush and sleeve of the hot-dip zinc bath with improved wear resistance. 제1항에 있어서.The method of claim 1. 상기 슬리브용 코발트계 합금은 합금분말을 이용한 플라즈마 오버레이 공법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 내마모성이 향상된 용융아연 욕조의 부쉬 및 슬리브용 코발트계 합금.The cobalt-based alloy for sleeves is a bush and sleeve cobalt-based alloy for improved wear resistance, characterized in that produced by the plasma overlay method using an alloy powder.
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