KR100673293B1 - 표면 복합재료의 제조방법 및 이에 의한 표면 복합재료 - Google Patents

표면 복합재료의 제조방법 및 이에 의한 표면 복합재료 Download PDF

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    • C23C8/24Nitriding

Abstract

본 발명은 금속의 표면처리를 통해 금속의 표면에 복합층을 형성하여 표면 복합재료를 제조하는 것에 관한 것으로, 종래의 제조방법에 비해, 비용이 현저히 절감되고 형성된 표면 복합층의 물성이 우수한 제조방법 및 이에 의해 제조된 표면 복합재료를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 구성으로, 본 발명은 합금 또는 세라믹 분말을 건조하는 단계, 건조된 분말을 모재의 표면에 도포하는 단계, 상기 분말을 가압하는 단계, 상기 가압된 분말층에 고에너지 빔을 투사하여 상기 분말을 용해시키고 응고시킴으로써 모재의 표면에 복합층을 형성하는 단계를 포함하는 표면 복합재료의 제조방법과 이러한 방법에 의해 제조된 표면 복합재료를 제공한다.
본 발명에 따른 표면 복합재료는, 종래의 것과 비교할 때, 표면 복합층의 물리적 특성이 동등 이상일 뿐만 아니라, 매우 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 장점이 있다.
표면 복합재료, 복합층

Description

표면 복합재료의 제조방법 및 이에 의한 표면 복합재료 {METHOD OF FABRICATION OF SURFACE COMPOSITES AND SURFACE COMPOSITES FABRICATED BY THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 제조방법의 공정도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예로, Cr3C2분말로 복합화를 실시한 복합재료의 표면 복합층을 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 2b는 본 발명의 실시예로, CrB분말로 복합화를 실시한 복합재료의 표면 복합층을 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 3a 및 3b는 스테인레스강을 모재로 하는 표면 복합재료의 표면 복합층의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진이다.
도 4a 및 4b는 일반 탄소강을 모재로 하는 표면 복합재료의 표면 복합층의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진이다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 표면 복합재료의 표면 복합층을 X-선 회절시험을 통해 그 주 성분을 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 종래기술에 의해 제조한 스테인레스강을 모재로 하는 표면 복합재료의 표면 복합층의 경도를 측정하여 기지와 비교한 그래프이다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조한 일반 탄소강을 모재로 하는 표면 복합재료의 표면 복합층의 경도를 측정하여 기지와 비교한 그래프이다.
본 발명은 금속의 표면에 복합재료의 제조방법 및 표면 복합재료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고에너지 빔 조사를 이용한 표면처리를 통해 종래의 제조방법보다 비용절감 효과가 매우 크면서도 우수한 물성의 표면 복합층을 형성할 수 있는, 표면 복합재료의 제조방법 및 이 방법으로 제조된 표면 복합재료에 관한 것이다.
벌크(bulk) 재료의 경도, 내마모성, 내식성, 또는 고온 성질은 주로 재료 표면의 조성과 미세구조에 의해 결정되며, 이때 표면에 요구되는 성질은 벌크 재료에 요구되는 성질과 다른 경우가 많다.
종래 벌크 재료의 표면에 요구되는 물성을 부여하는 방법으로, 이온 주입법(ion implantation), 플라즈마 스프레이 코팅(plasma spray coating)과 같은 물리적 증착방법과, 질화법(nitriding), 침탄법(carburizing), 침붕처리(boronizing)와 같은 열화학적 표면처리방법 등이 사용되어, 벌크 재료 표면에 높은 내마모성, 고온 내산화성, 내식성 등을 부여함으로써, 다양한 산업현장에서 사용하여 왔다.
그러나, 상기 물리적 증착방법의 경우, 코팅층이 얇고 계면결합력이 약하여 장시간 사용할 때에는 코팅층이 계면에서 분리되므로 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.
또한, 상기 열화학적 표면처리방법의 경우, 고온에서 작업이 이루어지므로, 기지(matrix) 금속이 열영향을 받아 물성이 저하되는 단점이 있으므로, 고온, 부식, 마모와 같은 극한적인 환경에 쓰이기에는 불완전한 점이 있었다.
한편, 벌크 재료의 표면 성질을 개량하기 위해, 벌크 재료의 표면에 펄스화된 레이저빔이나 전자빔 등의 고에너지 빔을 조사하여 벌크 재료의 표면을 매우 급속히 가열한 다음 자기 소입(Self-Quenching) 효과에 의해 벌크 재료의 표면층을 경화시키는 처리방법이 알려져 있다.
그러나, 이러한 방법의 경우, 기지 금속의 용해와 자기 소입 효과에 의해 경도의 향상은 도모할 수 있으나, 금속의 표면에 다양한 물성이 요구되는 경우에는, 그 적용범위가 제한되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 스테인레스강을 모재로 하여 그 위에 합금 분말과 용제(flux)를 혼합하여 도포하고, 고에너지 빔을 가하여 표면 복합재료를 만드는 방법이 고려되어 왔으나, 이 방법은 모재로 스테인레스강을 사용하기 때문에 비용이 많이 들고, 더욱이 합금 분말과 함께 용제(flux)를 사용하기 때문에 형성된 표면 복합층의 물성이 저하되는 경우가 발생되기도 하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 벌크 재료의 표면처리방법의 여러 단점들을 극복할 수 있고, 벌크 재료 특히 탄소강의 표면에 요구되는 다양한 물성요구에 대응할 수 있으 며, 비용절감 효과가 매우 큰, 표면 복합재료의 제조방법 및 이 방법에 의한 표면 복합재료를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
전술한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 구성으로, 본 발명은, 합금또는 세라믹 분말을 건조하는 단계, 건조된 분말을 모재(substrate)인 일반 탄소강의 표면에 도포하는 단계, 상기 분말을 가압하여 치밀화하는 단계, 상기 가압되어 치밀화된 분말층에 가속 전자빔을 조사하여 상기 분말을 용해 및 응고시킴으로써 상기 모재의 표면에 복합층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 복합재료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제조방법에서는, 모재 금속의 표면에 합금 또는 세라믹 분말을 도포하고 여기에 고에너지 빔을 조사함으로써, 합금 또는 세라믹 분말과 모재의 일부가 용해되고 급속냉각되는데, 이 과정에서 모재 표면에 형성된 용융층에는 여러 형태의 준안정 강화상(强化相)이 형성되기 때문에, 결과적으로 모재 금속의 표면에 강화상과 모재 금속으로 이루어진 표면 복합층이 형성될 수 있게 된다.
또한, 상기 제조방법에 있어서는, 합금 또는 세라믹 분말과 모재가 용융되어 응고되기 때문에, 표면 복합층과 모재 사이의 계면에서의 분리현상 등이 거의 없어 내구성이 담보될 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 제조방법은 대기 중에서 연속적으로 수행가능한 매우 간단한 방법으로서, 이를 이용하면 저렴한 비용으로 우수한 물성의 표면 복합층을 가진 표면 복합재료를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제조 방법으로 형성된 표면 복 합재료는 각 사용목적에 따라 다양한 물성, 즉 우수한 내식성, 고온 내산화성, 내마모성, 강도 및 경도 등의 물성을 지니게 할 수 있으므로, 우주항공용/자동차용 엔진부품, 생체이식소재, 원자로 부품 등에서 유용한 소재로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명과 같이, 고에너지 가속 전자빔을 사용하게 되면, 그 열효율이 레이저빔에 비해 두 배 이상 높아 용융점이 높은 합금이나 세라믹도 쉽게 용융시킬 수 있어 보다 다양한 물성을 용이하게 얻을 수 있을 뿐아니라, 균일한 가열과 냉각이 이루어지기 때문에, 재료 내부에 기공이나 균열을 거의 형성되지 않으며, 응고 시 빠른 냉각속도로 인한 평형 고용한도의 극복을 통하여 우수한 물성의 준안정상(metastable phase)을 얻을 수 있는 장점이 있다.
한편, 전자빔을 조사함에 있어서는, 전자빔 주사장치와 시편 이송장치를 이용하여 한번에 넓은 영역(시간당 약 72 m2)을 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은, 합금 또는 세라믹 분말을 모재(substrate) 금속의 표면에 도포하는 단계 전에, 상기 합금 분말을 약 150∼250℃에서 1시간∼4시간동안 건조시키는 단계를 포함함으로써, 수분으로 인해 발생하는 기포나 기타 불순물에 의한 표면 복합층의 물성저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 분말을 가압하여 치밀화하는 단계는, 구체적으로 합금분말을 일반 탄소강의 모재 표면 위에 도포하고, 몰드를 사용하여 대략 300kPa의 가압력으로 분말을 치밀화하는 과정을 거쳐 준비한다. 이때 분말의 치밀화 정도는 약 0.18g/㎠으로 높은 편이며, 밀도는 약 0.15g/㎠ 이상인 것이 바람직하다.
그리고 표면 복합화를 위해 도포되는 분말은 세라믹이나 합금분말이 사용될 수 있는데, 그 중에서도 CrB, Cr3C2, KS규격에 STS304로 규정된 스테인레스강(이하 'STS304'라 한다) 분말 등은 용융온도와 경도가 높고 내열성, 내마모성이 우수하여, 표면 복합재료의 제조에 적합하다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 “복합화”란 용어는 전술한 바와 같은 분말의 건조, 도포 및 가압, 고에너지 가속전자빔 조사를 포함하는 싸이클을 의미하는 것이며, "복합층"이란 고에너지 가속전자짐의 조사에 따른 합금분말의 용해 및 급속응고로 인해 형성되는 준안정상과 모재 합금을 포함한 2 이상의 상(phase)이 복합적으로 존재하는 층을 의미한다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 단지 예시에 불과한 것으로서, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
[실시예]
본 실시예에 사용된 모재는 일반 탄소강이고 그 표면에 도포한 합금 분말은 CrB와 Cr3C2 분말을 각각 STS304분말과 50wt.%씩 건식 혼합한 분말혼합체를 사용하였다.
상기 각각의 합금 분말의 특성은 다음과 같다. CrB는 사방정계(ortho rhombic) 결정구조를 가지며, 경도가 높고(약 1400 VHN(비커스 경도)), 밀도 6.14 g/㎤, 용융온도 2100℃의 안정한 화합물이며, Cr3C2는 CrB보다 경도가 높고(약 2580 VHN), 밀도 6.68 g/㎤, 용융온도 1895℃의 안정한 화합물이다. STS304 분말은 밀도 8 g/㎤, 용융온도 1400℃∼1455℃의 것을 사용하였다.
본 발명의 실시예에 사용된 일반 탄소강(표 1)과 STS304 분말(표 2)의 화학 조성은 다음과 같다.
모재(일반 탄소강)의 화학조성
원소 C Mn Si S P Ni Cr Cu
함량(무게%) 0.178 0.964 0.283 0.005 0.014 0.048 0.482 0.019
원소 Al Ti V B Fe
함량(무게%) 0.038 0.015 0.05 0.0023 Bal.
합금(STS304 스테인레스강) 분말의 화학조성
원소 Cr Ni Mn Si C P S Fe
함량(무게%) 17.60 11.29 1.58 0.595 0.03 0.029 0.015 Bal.
본 실시예에서는 두 가지의 분말 혼합체를 사용하였는데, 그 중 Cr3C2와 STS304 분말을 50wt.%씩 건식 혼합한 분말 혼합체를 'A'라 표시하고, CrB와 STS304분말을 50wt.%씩 건식 혼합한 분말 혼합체는 'B'라고 표시한다.
상기 분말 혼합체는 오븐과 같은 통상의 건조장치에서 약 150∼250℃의 온도로 1시간 내지 4시간 동안 건조시킴으로써, 분말의 표면에 존재하는 수분을 완전히 제거하였다.
그 후, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 분말 혼합체 A와 B를 각각 모재인 상기 탄소강에 도포한 후, 몰드(mold)를 사용하여 약 300kPa의 가압력으로 분말층을 치밀화하고 나서, 가속 전자빔을 조사하여, 모재의 표면에 복합층을 형성시킨다.
전자빔의 조사는, 고정된 고에너지 가속전자빔 내에 모재 금속이 좌측 방향으로 일정한 속도로 이동하면서 분말을 균일하게 조사하게 된다. 전자빔을 가속시켜 얻은 고출력 집속 에너지를 모재 금속에 직접 전달하면 이 에너지는 순간적으로 열에너지로 바뀌게 되어 강력한 열원으로 작용한다. 이러한 전자빔 조사로, 합금 분말과 모재가 용융 및 응고되면서 용융층이 복합층으로 되어, 표면 복합재료의 제조가 가능하게 된다.
본 발명의 실시예에 사용된 고에너지 전자빔 가속기 장치는, 고전압 가속기 (모델명; 러시아 노보시비르스크 소재 부드커(Budker) 핵물리 연구소 제작 ELV-6)이며, 전자가속기의 에너지 범위는 0.5∼1.5 MeV, 최대 파워는 100 kW, 최대 빔 전류는 70 mA, 최대 전자빔 직경은 12.7 mm으로서, 사용된 전자빔 파워, 빔 이동속도 등과 같은 고정 변수들을 다음의 표 3과 같다.
전자선 조사 조건
조사 변수 시편 A 시편 B
전자 에너지 1.4Mev 1.4Mev
빔 무빙속도 24.5mm/sec 24.5mm/sec
빔 전류 24mA 19.6mA
주사 주파수(scanning frequency) 12Hz 12Hz
빔 직경 11.5mm 11.5mm
분위기 대기중 대기중
전술한 제조과정을 거쳐 제조된 표면 복합재료의 시편을 전자빔 조사방향과 평행하게 절단하여 연마한 후, 비렐라(Vilella) 용액(글리세랄(glyceral) 45ml, 질산(nitric acid) 15 ml, 염산(hydrochloric acid) 30 ml)과 무라카미(Murakami) 용액(증류수 100ml, 수산화칼륨(potassium hydroxide) 10g, 페리시안화칼륨(potassium ferricyanide) 10g)으로 에칭한 시편의 미세조직을 각각 광학현미경과 주사전자현미경(SEM)md로 관찰하였다.
상기 실시예에 따라 A와 B 분말 혼합체를 이용하여 제조한 표면 복합재료의 표면 복합층, 계면부, 모재의 미세조직을 광학현미경으로 관찰하여 각각 도 2a와 도 2b에 나타내었다.
도 2a 및 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 가속 전자빔의 조사로 인하여 도포한 합금 분말과 탄소강의 표면부가 용융된 후 응고되면서 표면 복합층을 형성하며, 표면 복합층과 용융되지 않은 모재 사이에는 계면(interface)이 명확히 나타난다(도 2a에 화살표로 표시함).
일반적으로, 용제(flux)를 첨가하지 않고 제조된 표면강화 표면복합재료는 표면조도(surface roughness)가 나쁘고 기공(pore)과 균열(crack)을 많이 포함하지만, 본 실시예에 따라 제조된 표면복합재료는 용제를 첨가하지 않았음에도 도 2a 및 2b에서 알 수 있듯이, 표면이 평탄하고 기공이나 균열이 생기지 않는다.
이는, 본 발명의 실시예에서 사용된 합금 분말, 즉 CrB와 Cr3C2 분말의 각각과 STS304분말을 동일한 중량으로 혼합한 분말 혼합체의 경우, 가속 전자빔에 의해 용해가 되면, 자체 용제효과가 발휘되어, 마치 분말에 용제를 사용한 것과 동일한 효과를 나타내기 때문이다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따라 제조된 표면강화 표면 복합재료와 비교하기 위해 종래의 방법, 즉 스테인레스강을 모재로 사용하고, 이 모재에 합금분말과 용제를 혼합한 혼합물을 도포하고, 가속 전자빔을 조사하여 표면 복합재료를 제조하는 방법을 통해 제조된 표면 복합재료를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
이 중, 도 3a는 AISI 316L 스테인레스강을 모재로 하여 그 위에 Cr3C2 분말을 도포하고 표면 복합화한 경우(A')이고, 도 3b는 AISI 316L 스테인레스강을 모재로 그 위에 CrB 분말을 도포하여 표면 복합화한 경우(B')이다.
도 3a에 도시되어 있는 바와 같이, 복합층에는 응고셀 조직이 잘 발달되어 있고, A'의 경우 응고셀 경계 영역에는 결정상(結晶相)들인 Cr7C3들이 층상 형태를 이루면서 치밀하게 석출되어 있으며, B'의 경우는 Cr-Fe-B원소들로 이루어진 결정상들이 석출되어 있다.
한편, 도 4a 및 4b는 일반 탄소강을 모재로 한 상기 A와 B를 이용한 표면복합재료의 표면 복합층의 미세조직을 고배율 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 3a 및 3b와, 도 4a 및 4b를 비교해보면 알 수 있듯이, 표면복합층의 미세조직이 거의 동일한 것을 알 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 A와 B를 이용하여 제조한 표면 복합재료의 표면 복합층을 X-선 회절시험을 통해 그 주 성분을 조사한 결과를 나타내는 그래프이다.
A시편에서는 Cr3C2와 STS304 분말이 혼재되어 Cr7C3의 피크(peak)가 발견되었다. 또한 오스테나이트(γ)의 피크도 발견되는데 이는 C에 의해서 Nieq가 크게 증가하여 오스테나이트가 조직 내에 우세하게 분포하게 되었기 때문이다. 따라서 A에서 발견되는 조직은 오스테나이트 기지에 탄화물이 분포되어있음을 확인할 수 있다. B 시편에서는 Cr1.65Fe0.35B0.96의 피크와 페라이트/오스테나이트 피크가 발견되었다.
도 6a 및 6b는 스테인레스강을 모재로 하는 표면복합재료의 표면 복합층의 경도를 측정하여 기지와 비교한 그래프이다.
이들 그래프는, 복합층 표면으로부터의 미세경도의 변화를 비커스 경도기로 하중 300g하에서 측정한 결과로, 표면 복합재료의 표면으로부터의 경도의 변화를 나타낸 것이다. 도 6a 및 6b에 도시되어 있는 바와 같이, 표면 복합층의 경도는 모재의 경도에 비해 훨씬 우수하고, 동시에 균일한 경도를 갖는 것을 알 수 있다. 그리고 A'보다 B'가 약 30%정도 우수한 경도를 나타내고 있다.
한편 도 7a 및 7b는 본 발명의 실시예에 따라 일반 탄소강을 모재로 하여 제조한 표면 복합재료의 표면 복합층의 경도를 측정하여 모재와 비교한 그래프로서, 양자를 대비해 보면, 본 발명에 따른 실시예의 표면 복합재료의 경도가 스테인레스강을 모재로 한 표면 복합재료의 경도에 비해 동등 내지는 약 2배 정도 높은 수치를 나타냄을 알 수 있다.
구체적으로, A의 경우 모재에 비해 약 1.7배 증가된 표면 복합층이 제조되었으며, 이것은 A'의 경우와 동등한 수준이라고 할 수 있다. 그러나 모재인 스테인레스의 가격은 일반 탄소강에 비해 월등히 높기 때문에, 본 발명의 실시예와 같이, 저가의 일반 탄소강을 이용해, 스테인레스강을 모재로 사용한 것과 동일한 미세조직과 기계적 물성값을 갖는 표면 복합층을 제조한 것은 매우 경제적이라 할 수 있다.
또한, B의 경우는 모재에 비해 2.5배∼3.5배의 높은 경도향상을 나타내는 표면 복합층이 제조되었으며, 또한 경도의 절대치에 있어서도 B'보다 약 1.5배∼2배 이상 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다.
다시 말해서, 본 발명에 따르면, 저렴한 일반탄소강을 이용해 스테인레스강을 이용한 표면 복합재료와 동등 내지는 우수한 물성을 갖는 표면 복합재료를 제조할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 표면 복합재료와 기존의 표면 복합재료와의 마모특성을 비교하여 아래의 표 4에 나타내었다.
본 발명의 실시예와 종래법에 의한 표면 복합재의 마모특성 비교
시편 중량 손실 (mg) 시편 중량 손실 (mg)
A' 1039 A 1104
B' 994 B 627
* 300g의 하중으로 표면 복합재에서 측정된 평균치임
위 표 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조한 A의 경우 중량 손실이 1104mg으로 A'의 1039mg와 유사한 수치를 나타내고 있고, B의 경우 중량 손실이 627mg으로 고비용으로 제조한 B'의 994mg보다 중량 손실이 매우 적음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 제조된 A 및 B의 내마모성이 훨씬 고비용으로 제조된 A' 및 B'과 비교할 때, 동등 내지는 우수한 내마모성을 보임을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고에너지 빔을 이용한 표면 복합재료의 제조방법은, 종래의 표면 복합재료의 제조방법에 비해, 동등 내지 보다 우수한 물성의 표면 복합재료를, 훨씬 저비용으로 제공한다.
또한 본 발명에 따른 표면 복합재료의 제조방법은, 여타의 표면처리방법에 비해 내식성, 내마모성, 내열성 등 재료의 표면에 요구되는 다양한 물성에 대응할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 표면 복합재료의 제조방법은 가속 전자빔 등을 대기 중에서 조사할 수 있으므로, 특수한 표면처리 환경이 요구되는 여타의 표면처리방법에 비해 대량생산에 적합한 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 표면 복합재료를 제조하는 방법으로서,
    Cr3C2분말과 STS304분말을 각각 50wt.%가 되도록 건식 혼합한 분말을 건조하는 단계,
    상기 건조된 분말을 일반 탄소강으로 이루어진 모재의 표면에 도포하는 단계,
    상기 분말을 가압하여 치밀화하는 단계 및
    상기 가압되어 치밀화된 분말층에 가속 전자빔을 조사하여 상기 분말을 용해 및 응고시킴으로써 상기 모재의 표면에 복합층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 복합재료의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 분말은 CrB분말과 STS304분말을 각각 50wt.%가 되도록 건식 혼합한 분말인 것을 특징으로 하는 표면 복합재료의 제조방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 분말을 건조하는 단계는 150∼250℃의 온도로 1시간 내지 4시간 동안 건조하여 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 복합재료의 제조방법.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 분말을 가압하여 치밀화하는 단계는, 가압 후 밀도가 0.15g/㎠ 이상이 되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 복합재료의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 표면 복합재료로서,
    Cr3C2분말과 STS304분말을 각각 50wt.%가 되도록 건식 혼합한 분말을 건조하는 단계,
    상기 건조된 분말을 일반 탄소강으로 이루어진 모재의 표면에 도포하는 단계,
    상기 분말을 가압하여 치밀화하는 단계 및
    상기 가압되어 치밀화된 분말층에 가속 전자빔을 조사하여 상기 분말을 용해 및 응고시키는 단계를 통해, 상기 모재의 표면에 강화상과 모재를 포함하는 복합층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 복합재료.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 분말은 CrB분말과 STS304분말을 각각 50wt.%가 되도록 건식 혼합한 분말인 것을 특징으로 하는 표면 복합재료.
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