KR100533248B1

KR100533248B1 - 수직연마기용 회전판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100533248B1
Application number: KR10-2003-0004164A
Authority: KR
Inventors: 전해동
Original assignee: 전해동
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2005-12-05
Also published as: KR20040067168A

Abstract

본 발명은 수직연마기의 주철제 회전판의 제조방법에 관한 것으로서 회전판을 주조하여 제조시에 주물의 성분에 크롬을 소량 첨가하여 주조하고 주조된 회전판을 산질화 처리하여 표면경도가 우수하며 표면에 산화피막층을 형성하여 내부식성과 내마모성 및 피로강도등의 기계적성질이 우수하게 한 것으로 회주철 주물소재에 크롬(Cr)을 소량 투입하여 회전판의 형상으로 주조하여 이를 불림(normalizing)처리하여 황삭 및 정삭 가공하고 이를 풀림(anneailig)처리하여 가공경화등의 가공응력을 제거하고 연삭하여 필요 규격으로 기계가공된 회전판을 산질화처리를 통하여 회전판의 표피층에 피로한도를 증가시키는 확산층(3)과 내마모성을 증가시키는 금속화합물층(2) 및 부식을 방지하는 산화층(1)을 형성함으로서 내마모성과 내부식성 및 피로한도가 우수한 기계적성질을 가진 수직연마기용 회전판을 얻을수 있다.

Description

수직연마기용 회전판 및 그 제조방법{Revolution plate and that manufacture method for vertical grinder}

본 발명은 L.C.D판넬 및 유리와 금속의 표면을 정밀하게 가공하는 수직연마기의 주철제 회전판의 제조방법에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 회전판을 주조하여 제조시에 주물의 성분에 크롬을 소량 첨가하여 주조하고 주조된 회전판을 산질화 처리하여 표면경도가 우수하며 표면에 산화피막층을 형성하여 내부식성과 내마모성 및 피로강도등의 기계적성질이 우수하게 한 것이다.

일반적으로 수직연마기의 회전판은 회전하는 회전판과 피절삭물 사이에 연마제를 투입하여 피절삭물의 표면을 정밀하게 가공하는기계로서 종래 수직연마기 회전판의 제조방법을 보면 회주철을 이용하여 주물로 회전판의 형상을 만들어 황삭가공과 연마공정을 거쳐서 완성된 수직연마기의 회전판을 얻을 수 있게 된다.

그러고 상기와 같이 제조되는 회전판은 회주철주조의 특성상 열처리및 표면처리가 어렵고 열처리 및 표면처리시에는 불량률이 과도하게 발생함으로서 일반적으로는 열처리와 표면처리등을 하지 않고 주조된 회전판을 절삭가공하여 주조된 소재를 그대로 사용하게 된다.

따라서 종래의 회전판은 부식성 및 내마모성과 피로한도가 약하게 되고 이는 연마제 및 피절삭물의 표면요철과 작업자의 작업방법등에 의해 쉽게 회전판의 표면에 흠이 발생하게 되며 회전판의 표면이 연마제 및 공기중의 산소와 반응하여 부식되고 부식된 회전판의 표면의 작은 입자들은 쉽게 회전판에서 이탈하여 가공중인 피가공물의 표면에 흠을 발생시키거나 피가공물내로 혼입되어 피가공물의 불량률이 높아지는 결점이 있었다.

그리고 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 수시로 회전판의 표면을 재연마하여 표면에 발생한 흠과 부식부분을 제거하여야 하므로 회전판의 연마 및 교환을 위해서는 생산작업이 수시로 중단되어 생산성이 떨어지고 유지보수비용이 과다하게 되는 문제가 발생하게 되는것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 개선하여 회전판의 주조시에 소량의 크롬(Cr)을 투입하고 주조된 회전판에 산질화처리를 행함으로서 표면에 내마모성이 우수한 화합물층인 백층과 피로강도를 증가시키는 확산층 및 내식성을 부여하는 산화층을 회전판의 표면에 형성함으로서 기계적성질이 우수한 연마기용 회전판을 얻을수 있도록 함에 그 목적이 있는것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 수직연마기 회전판의 제조공정을 보면 회주철 주물소재에 크롬(Cr)을 소량 투입하여 회전판의 형상으로 주조하여 이를 불림(normalizing)처리하여 황삭 및 정삭 가공하고 이를 풀림(anneailig)처리하여 가공경화등의 가공응력을 제거하고 연삭하여 필요 규격으로 기계가공된 회전판을 산질화처리를 통하여 피로한도가 높고 내부식성과 내마모성이 강한 완성된 회전판을 얻게 된다.

상기의 제조공정을 도 1에 도시한 바와 같이 공정별로 살펴보면 C: 3.0~4.0%, Si: 1.0~4.6%, P: 0.3이하%, Mn: 0.5~1.2%, S: 0.2%이하로 되고 나머지가 Fe로 되어 조성범위의 총 합이 100%로 구성되는 종래의 회주철주물소재에 크롬(Cr)을 0.2~2.0% 첨가함으로서 C: 3.0~4.0%, Si: 1.0~4.6%, P: 0.3%이하, Mn: 0.5~1.2%, S: 0.2%이하, Cr: 0.2~2.0%로 되고 나머지가 Fe로 이루어지는 회주철주물소재를 회전판의 형상으로 주조하는 주조공정(S1)과:

주조된 회전판의 내부조직을 미세화하고 결정조직 및 기계적, 물리적성질을 표준화 하는 불림(normalizing)공정(S2)과:

회전판을 일정치수로 기계가공하는 절삭공정(S3)과

절삭가공된 회전판의 조직을 연화하고 안정시키고 절삭공정중에 발생한 내부응력을 제거하는 풀림(anneailig)공정(S4)과:

회전판의 표면을 정밀가공하는 연삭(연마)공정공정(S5)과:

회전판의 표피층에 금속화합물층과 확산층 및 산화층을 형성하는 산질화처리공정(S6)으로 이루어 진다.

위와 같은 공정으로 이루어지는 본 발명은 제 1공정인 회주철의 주조시에 크롬(Cr)을 투입하는 것은 산질화 처리시에 회전판의 표피층에 백층 즉 금속화합물층(1)과 산화층(2) 및 확산층(3)을 생성하기 위함으로서 상기 크롬(Cr)의 투입량을 0.2~2.0％으로 제한하는 것은 투입된 크롬(Cr)의 량이 0.2％이하가 되면 충분한 내마모성을 가진 금속화합물층을 얻기가 어렵고 2.0％이상이 되면 주조된 회전판의 내부에 균열등의 발생이 빈번하게 되어 주조제품의 불량률이 높게 되는 문제점이 발생하게 된다.

회전판의 표면처리공정인 산질화처리공정(S6)은 500°C~600°C로 회전판을 로 내에서 가열하고 로 내에 암모니아(NH3)가스를 투입하여 질화처리하며, 물(H₂O)을 스팀화(O2)하여 로 내로 투입 산화시키고 가열로내에서 냉각 및 수용성기름에 투입하여 공기중에서 냉각한다.

상기에서 산질화처리후의 냉각방법에 따라 금속화합물층(1)과 산화층(2) 및 확산층(3)이 형성되는 깊이 즉 두께가 달라질 수 있음으로 회전판의 크기 및 사용자가 요구하는 내마모성 등의 수치에 따라 냉각방법이 선택될 것이며 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 냉각방법을 특정하지 않는다.

상기와 같은 공정을 거쳐서 완성되는 본 발명 회전판의 조직사진이 도2에 도시되어 있다.

즉 회주철의 주조시에 크롬을 투입하고 산질화처리함으로서 회전판의 표피층에 Fe₃O₄의 산화층(1)과 FeN,CrN,Fe_2,3N,Fe₄N등의 금속화합물층(2) 및 확산층(3)과 원소재인 모재층(4)이 순차로 형성되어 있음을 알수가 있다.

상기에서 불림공정(S2)과 절삭공정(S3)및 풀림공정(S4)과 연삭공정(S5)은 통상적인 가공방법에 따르므로 별도로 설명하지는 않으나 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 각 공정을 순차로 행하여 져야 함은 당연하다.

상기와 같이되는 본 발명은 회전판의 표피층에 피로한도를 증가시키는 확산층(3)과 내마모성을 증가시키는 금속화합물층(2) 및 부식을 방지하는 산화층(1)이 형성함으로서 연마제 및 피절삭물의 표면요철과 작업자에 작업방법등에 의해 쉽게 회전판의 표면에 흠이 발생되는것과 회전판의 표면이 연마제 및 공기중의 산소와 반응하여 부식되어 회전판의 표면의 작은 입자들은 회전판에서 이탈하여 가공중인 피가공물의 표면에 흠을 발생시키거나 피가공물내로 혼입되는것을 방지할 수 있음으로서 피가공물을 정밀하게 가공할 수 있고 피로한도와 내마모성을 증가시켜 사용수명이 길고 생산성이 우수한 수직연마기용 회전판을 얻을수 있는 잇점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 공정도

도2는 본 발명의 제조방법을 통해 제조되는 회전판의 조직사진

***도면의 주요부분에 대한 부호설명***

1 : 금속화합물층

2 : 산화층

3 : 확산층

4 : 모재층

Claims

C: 3.0~4.0%, Si: 1.0~4.6%, P: 0.3이하%, Mn: 0.5~1.2%, S: 0.2%이하로 되고 나머지가 Fe로 되어 조성범위의 총합이 100%로 구성되는 종래의 회주철주물소재에 크롬(Cr)을 0.2~2.0% 첨가함으로서 C: 3.0~4.0%, Si: 1.0~4.6%, P: 0.3%이하, Mn: 0.5~1.2%, S: 0.2%이하, Cr: 0.2~2.0%로 되고 나머지가 Fe로 이루어지는 회주철주물소재를 회전판의 형상으로 주조하는 주조공정(S1)과:

주조된 회전판을 불림(normalizing)공정(S2)과:

절삭공정(S3)및

풀림(annealing)공정(S4)과:

연삭공정(S5)을 순차로 행하여진 회전판을 로 내에서 500°C~600°C로 가열하며 그 로 내에 암모니아(NH3)와 물(H₂O)을 스팀화하여 투입하고 공기중에서 냉각하는 산질화처리공정(S6)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 수직연마기용 회전판의 제조방법
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