KR100857287B1 - self-fluxing alloy powders and roll having spraying coating layer - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 자용성 합금분말은 니켈계 또는 코발트계 자용성분말 기준 100 중량부(wt)에 대해 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금, Al, Al 합금, Zn, Zn 합금 분말 중 적어도 선택된 하나의 혼합물이 2 내지 25중량부 포함된다. 이 자용성 합금분말을 이용하여 롤러의 표면에 코팅하는 경우 롤러 표면의 마찰력과 경도를 높일 수 있다. According to the present invention, the magnetic soluble alloy powder is Fe, Fe alloy, Mo, Mo alloy, Cu, Cu alloy, Al, Al alloy, Zn, Zn based on 100 parts by weight (wt) based on nickel or cobalt based magnetic powder At least one mixture of the alloy powder is included 2 to 25 parts by weight. When coating the surface of the roller using this self-soluble alloy powder can increase the friction and hardness of the roller surface.

자용성 합금, 용사, 롤러  Soluble alloy, sprayed, roller

Description

자용성 합금분말 및 이를 이용한 용사코팅층을 가진 롤러{self-fluxing alloy powders and roll having spraying coating layer} Self-fluxing alloy powders and roll having spraying coating layer}

도 1은 본 발명에 따른 롤러를 개략적으로 나타내 보인 일부절제 사시도,1 is a partial ablation perspective view schematically showing a roller according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 용사코팅층을 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing a spray coating layer according to the present invention;

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 용사 코팅층의 단면을 촬영한 사진.3 and 4 are photographs taken in cross section of the thermal spray coating layer according to the present invention.

본 발명은 용사 코팅층을 형성하기 위한 자용성 합금분말 및 자용성 합금분말을 용사하여 표면의 마찰력과 경도를 증가시킬 수 있는 용사코팅층을 가진 롤러에 관한 것이다. The present invention relates to a roller having a thermal spray coating layer capable of increasing the frictional force and hardness of the surface by spraying a magnetic alloy powder and a magnetic alloy powder for forming a thermal spray coating layer.

통상적으로 열간 또는 냉각 압연공정, 연속소둔 공정, 연속도금 공정 등을 수행하기 위해서는 복수개의 롤러 즉, 연속 소둔 공정에 있어서, 소둔로에 설치되는 허스롤(Hearth Roll), 용융도금욕 내에 설치되는 싱크롤(Sink Rol1), 상온의 조건에서 사용되는 메저링 롤(Measuring Rol1), 핀치 롤(Pinch Roll), 브라이들 롤(Bridle Roll), 루프 롤(Rooper Roll), 프로세스 롤(Process Roll)들이 사용된 다.Usually, in order to perform a hot or cold rolling process, a continuous annealing process, a continuous plating process, a plurality of rollers, that is, a continuous roll annealing process, a heat roll installed in an annealing furnace and a sink installed in a hot dip bath. Sink Rol1, Mesuring Rol1, Pinch Roll, Bridle Roll, Roof Roll, Process Roll are used at room temperature. do.

이러한 롤러들은 내마모성, 내소착성, 내식성, 내용융금속 침식성(molten metal corrosion resistance), 내열성, 내열충격성, 내산화성이 요구된다. 롤러의 표면 경도가 낮은 경우에는 이송되는 강판이나 불순물에 의해서 롤러의 표면에 스크레치 등의 자국이 생기기 쉬우며, 심한 경우 강판표면에 흠을 만들 수 도 있다. Such rollers require abrasion resistance, adhesion resistance, corrosion resistance, molten metal corrosion resistance, heat resistance, thermal shock resistance, and oxidation resistance. When the surface hardness of the roller is low, it is easy to cause scratches or the like on the surface of the roller due to the conveyed steel sheet or impurities, and in some cases, the surface of the steel sheet may be flawed.

이러한 점을 고려하여 롤러는 그 표면에 경질크롬도금층을 형성하여 사용하고 있다. 이 경질크롬도금층은 경도가 높기 때문에 내마모성에는 강한 성질을 가지고 있으나 강판표면에서 롤러로 전달되는 미분의 철 등 이물질의 분리특성이 좋지 않은 편이다.In view of this point, the roller is used by forming a hard chromium plating layer on its surface. This hard chromium plated layer has a high hardness and wear resistance, but the separation characteristics of foreign substances such as fine iron, which is transferred from the surface of the steel sheet to the roller, are not good.

이와 같은 크롬도금에 따른 단점을 해소하기 위하여 제안된 방안이 텅스텐 카바이드계의 용사코팅인데, 이때 텅스텐 카바이드만으로는 롤러 표면에 잘 부착되지 않기 때문에 일반적으로 코발트 혹은 니켈을 금속 바인더로 하여 카바이드 및 금속의 혼합물 상태로 사용하고 있다. 또한 습한 분위기나 최고 550℃정도의 분위기에서 사용하는 경우에는 금속바인더로써 니켈-크롬, 코발트-크롬 등 크롬을 함유하는 금속을 사용한다. 이러한 텅스텐 카바이드계의 코팅은 경질크롬 도금보다 경도가 높기 때문에 내마모성이 보다 우수하고, 금속이 아닌 세라믹이 주성분을 이루고 있어 미세한 철분 등의 이물질이 표면에 잘 부착되지 않은 우수한 특성을 가지고 있다.The proposed solution to solve the drawbacks due to chromium plating is tungsten carbide spray coating, but since tungsten carbide alone does not adhere well to the surface of the roller, a mixture of carbide and metal using cobalt or nickel as a metal binder is generally used. I use it in a state. In addition, when used in a humid atmosphere or at an atmosphere of up to 550 ℃, a metal containing chromium, such as nickel-chromium, cobalt-chromium, is used as the metal binder. Since the tungsten carbide-based coating has a higher hardness than hard chromium plating, the wear resistance is more excellent, and ceramics, not metals, have a main component, so that foreign substances such as fine iron do not adhere well to the surface.

용사코팅은 코팅소재를 용융시키는 열원에 따라 화염, 전기아크, 플라즈마, 폭발용사 등으로 분류할 수 있으며, 그 중 화염용사방법은 산소-아세틸렌을 열원으로 사용하는 가장 전통적인 방법이며, 화염온도가 낮으므로 알루미늄(Al)합금과 아연(Zn)합금의 코팅으로 많이 사용된다. 그리고, 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co)계 합금 등은 용융점이 높아서 코팅특성을 저하시키기 때문에 그 사용이 매우 제한적이다. 여기서, 자용성 합금이란 니켈(Ni)이나 코발트(Co)계에 실리콘(Si)과 보론을 소량첨가하여 용융점을 약 1000 ℃근처로 저하시켜 용사코팅이 용이하게 하는 합금인데, 이때 소량첨가되는 실리콘(Si)은 무게비로 약 3-5%, 보론은 1-4% 첨가된다. 이러한 자용성 합금분말을 용사코팅하면 아직도 조직내에 약 10-20%의 기공이 발생하고 모재와의 접착력이 불완전하여 사용중 코팅이 박리되게 된다.Spray coating can be classified into flame, electric arc, plasma, and explosion spray depending on the heat source for melting the coating material. Among them, the flame spray method is the most traditional method using oxygen-acetylene as the heat source, and the flame temperature is low. Therefore, it is widely used in coating of aluminum (Al) alloy and zinc (Zn) alloy. In addition, iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co) -based alloys and the like have a high melting point, which lowers the coating properties, so its use is very limited. Here, the self-soluble alloy is an alloy that adds a small amount of silicon (Si) and boron to the nickel (Ni) or cobalt (Co) system to lower the melting point to about 1000 ° C. to facilitate thermal spray coating. (Si) is added in a weight ratio of about 3-5% and boron 1-4%. Thermal spray coating of this self-soluble alloy powder still generates about 10-20% of pores in the tissue and inadequate adhesion to the base material, causing the coating to peel off during use.

한편, 용융 아연 도금 조(baths) 및 용융 아연-알루미늄 도금 조(baths) 내에서 사용되는 싱크 롤러(sink rollers) 및 서포트 롤러들의 표면에 형성하기 위한 용사피막을 형성하기 위한 분말이 일본 공개 특허 공보 평9-268361호, 평9-227243호, 및 평8-104969호에 개시되어 있다. 일본 공개 특허 공보 평9-268361호에는 붕소(boron), 코발트(cobalt), 크롬(chromium) 및 텅스텐(tungsten)의 각각을 소정량 함유하는 용사용 분말을 개시되어있으며, 일본 공개 특허 공보 평9-227243호에는 붕화 몰리브덴(molybdenum boride), 니켈(nickel), 크롬 및 소정의 금속붕화물(metal boride)의 각각을 소정량 함유하는 용사용 분말을 개시되어 있다. 그리고 일본 공개 특허 공보 평8-104969호에는 니켈 및 몰리브덴의 복합 붕화물과 니켈로 구성되는 용사용 분말을 개시하고 있으며, 또한, 코발트 및 몰리브덴의 복합 붕화물과 코발트로 구성되는 용사 분말이 개시되어 있다. On the other hand, a powder for forming a thermal spray coating for forming on the surfaces of sink rollers and support rollers used in hot dip galvanizing baths and hot dip galvanized aluminum baths is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication. 9-268361, 9-227243, and 8-104969. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-268361 discloses a thermal spraying powder containing a predetermined amount of boron, cobalt, chromium, and tungsten, respectively. -227243 discloses a thermal spray powder containing a predetermined amount of molybdenum boride, nickel, chromium and a predetermined metal boride. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-104969 discloses a thermal spray powder composed of nickel and molybdenum complex boride and nickel, and also discloses a thermal spray powder composed of cobalt and molybdenum composite boride and cobalt. have.

상기 일본 공개 특허 공보 평9-268361호 및 평9-227243호에 개시된 용사용 분말을 이용하여 형성되는 용사피막은, 내용융 금속침식성, 내열성, 내열충격성, 내산화성 및 내마모성이 그다지 높지 않다. 또, 일본 공개 특허 공보 평8-104969호에 개시되는 용사용 분말을 이용해도, 내용 융금속침식성, 내열성, 내열충격성, 내산화성 및 내마모성이 우수한 용사 피막을 확실히 얻을 수 없다.The thermal spray coating formed using the thermal spraying powders disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-268361 and Hei 9-227243 has not very high melting metal corrosion resistance, heat resistance, heat shock resistance, oxidation resistance and abrasion resistance. Moreover, even if the thermal spraying powder disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 8-104969 is used, the thermal spray coating which is excellent in solvent-resistant metal corrosion resistance, heat resistance, thermal shock resistance, oxidation resistance, and abrasion resistance cannot be obtained reliably.

대한민국 공개 특허 제 85-7742호에는 금속 소결제의 제조방법이 개시되어 있으며, 일본 공개 특허 제 2004-167599호에는 반송용 롤이 개시되어 있다. Korean Unexamined Patent Publication No. 85-7742 discloses a method for producing a metal sintering agent, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-167599 discloses a conveying roll.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소착 및 융착이 없고 합금화 되지 않은 야금적 형태를 가지고 있어 내마모성 및 마찰계수를 높일 수 있는 자용성 합금분말과 이를 이용한 용사 코팅층이 형성된 롤러를 제공함에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the problems as described above, has a metallurgical form that is not sintered and fusion, not alloyed to increase the wear resistance and coefficient of friction and rollers formed with a spray coating layer using the same The purpose is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자용성 합금분말은, Self-soluble alloy powder of the present invention for achieving the above object,

니켈계 또는 코발트계 자용성분말 100 중량부(wt)에 대해 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금, Al, Al 합금, Zn, Zn 합금 분말 중 적어도 선택된 하나의 혼합물이 2 내지 25중량부 포함 된 것을 그 특징으로 한다.A mixture of at least one selected from Fe, Fe alloy, Mo, Mo alloy, Cu, Cu alloy, Al, Al alloy, Zn, Zn alloy powder based on 100 parts by weight (wt) of nickel-based or cobalt-based magnetic powder is 2 to It is characterized by that it contains 25 parts by weight.

본 발명에 있어서, 카바이드 분말과 세라믹분말, 서멧(cremat)이 더 포함될 수 있는데, 상기 카바이드 분말은 니켈계 또는 코발트계 자용성 분말을 기준 100 중량부에 대해 50 내지 60 중량부, 세라믹분말은 0.5 내지 40중량부 포함한다. In the present invention, carbide powder, ceramic powder, and cermet may be further included, wherein the carbide powder is 50 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of nickel-based or cobalt-based water-soluble powder, and the ceramic powder is 0.5 To 40 parts by weight.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 용사 코팅층을 가진 롤러는 회전축에 지지되는 롤러 본체와, 이 롤러 본체의 외주면에 자용성 합금분말이 용사되어 이루어진 용사코팅층을 구비한 것으로, 이 용사코팅층은 용사 합금부와, 상기 용사합금 부에 분포되며 상호 결합 형태를 갖는 혼합물결합부를 포함한다.In order to achieve the above object, a roller having a thermal spray coating layer according to the present invention includes a roller body supported on a rotating shaft, and a thermal spray coating layer formed by spraying a magnetic alloy powder on the outer circumferential surface of the roller body, wherein the thermal spray coating layer is thermally sprayed. An alloy portion and a mixture bonding portion distributed in the thermal spray alloy portion having a mutually bonded form.

본 발명에 있어서, 상기 자용성 합금분말은 니켈계 또는 코발트계 자용성분말 100 중량부(wt)에 대해 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금, Al, Al 합금, Zn, Zn 합금 분말 중 적어도 선택된 하나의 혼합물이 2 내지 25중량부 포함되며, 카바이드는 니켈 또는 코발트계 자용성분말 기준 100 중량부에 대해 50 내지 60 중량부, 세라믹은 0.5 내지 40중량부 포함된다. In the present invention, the magnetic alloy powder is Fe, Fe alloy, Mo, Mo alloy, Cu, Cu alloy, Al, Al alloy, Zn, Zn based on 100 parts by weight (wt) of nickel-based or cobalt-based magnetic powder 2 to 25 parts by weight of a mixture of at least one selected from the alloy powder is included, carbide is 50 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of nickel or cobalt based magnetic powder, and 0.5 to 40 parts by weight of ceramic.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자용성 합금분말과 이를 이용한 용사 코팅층이 형성된 롤러의 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a roller formed with a magnetic alloy powder and a spray coating layer using the same according to the present invention.

열간 또는 냉각 압연공정, 연속소둔 공정, 연속도금 공정 등을 수행하기 위한 롤러는 내마모성, 내소착성, 내식성, 내용융 금속침식성(molten metal corrosion resistance), 내열성, 내열충격성, 내산화성이 요구된다. 특이 열간 압연라인의 경우 롤러를 이용하여 균일한 속도로 강판을 이동시켜야 하므로 강판과 롤러 표면 사이의 마찰력이 요구된다. 특히 열간 압연에 의한 강판의 생산은 초고속으로 이루어지게 되므로 강판의 품질을 높이기 위해서 우수한 품질의 롤러가 필요하다. A roller for performing a hot or cold rolling process, a continuous annealing process, a continuous plating process, or the like requires wear resistance, sinter resistance, corrosion resistance, molten metal corrosion resistance, heat resistance, thermal shock resistance, and oxidation resistance. In the case of a specific hot rolling line, a friction force between the steel sheet and the roller surface is required because the steel sheet must be moved at a uniform speed using a roller. In particular, since the production of the steel sheet by hot rolling is made at an extremely high speed, a roller of good quality is required to increase the quality of the steel sheet.

이러한 점을 감안하여 본 발명에 따른 롤러는 이러한 마찰력을 증대시키기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 회전축(11)을 가지는 롤러본체(12)와, 이 롤러본체(12)의 외주면에 자용성 합금분말을 이용하여 용사 코팅되어 형성된 용사 코팅층(20)을 구비하는데, 이 용사 코팅층(20)은 용사합금부(21)와, 혼합물(22a)이 용사합금부(21)에 분포되어 상호 결합형태를 가지는 혼합물 결합부(22)를 포함한다. In view of this point, the roller according to the present invention is to increase such friction force, and as shown in FIG. 1, the roller body 12 having the rotating shaft 11 and the outer circumferential surface of the roller body 12 are self-soluble. The thermal spray coating layer 20 is formed by spray coating using the alloy powder, the thermal spray coating layer 20 is the thermal spray alloy portion 21, the mixture 22a is distributed in the thermal spray alloy portion 21 is mutually bonded form It includes a mixture coupling portion 22 having.

상기 용사 코팅층(20)을 형성하기 위한 자용성 합금분말은 니켈계 또는 코발트계 분말 100 중량부(wt)에 대해 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금, Al, Al 합금, Zn, Zn 합금 분말 중 적어도 선택된 하나의 혼합물이 2 내지 25중량부 포함한다. 상기 철합금은 Fe-Mo, Fe-Mn, Fe-Si, Fe-Al, Fe-W, Fe-p, Fe-Zr, Fe-v, Fe-Co, Fe-C, Fe-Cu, Fe-Ni, Fe-Cr 등으로 이루어질 수 있다. 그리고 Cu 합금은 Cu-B, Cu-Si, Cu-W, Cu-Al, Cu-Mn, Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Mo 등으로 이루어질 수 있다. The self-soluble alloy powder for forming the thermal spray coating layer 20 is Fe, Fe alloy, Mo, Mo alloy, Cu, Cu alloy, Al, Al alloy, Zn based on 100 parts by weight (wt) of nickel-based or cobalt-based powder , At least one mixture of Zn alloy powder contains 2 to 25 parts by weight. The iron alloy is Fe-Mo, Fe-Mn, Fe-Si, Fe-Al, Fe-W, Fe-p, Fe-Zr, Fe-v, Fe-Co, Fe-C, Fe-Cu, Fe- Ni, Fe-Cr and the like. And the Cu alloy may be made of Cu-B, Cu-Si, Cu-W, Cu-Al, Cu-Mn, Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Mo and the like.

한편, 상기 자용성 합금분말은 내마모성을 증가시키기 위하여 카바이드 분말과 세라믹 분말, 서멧(cremat)이 더 포함될 수 있는데, 상기 카바이드는 니켈 또는 코발트계 분말 기준 100 중량부에 대해 50 내지 60 중량부, 세라믹 분말은 0.5 내지 40중량부 포함함이 바람직하다. 상기 카바이드 분말을 50 중량부 이하 또는 세라믹 분말을 0.5 중랑부 이하로 혼합하는 경우 기공율이 떨어지며 내마모성의 향상을 도모할 수 없었으며, 카바이드 분말을 60 중량부 이상 또는 세라믹 분말을 40 중량부 이상 혼합하는 경우 취성이 높아져 원하는 물성을 얻을 수 없었다.On the other hand, the magnetic alloy powder may further include carbide powder, ceramic powder, cermet (cremat) to increase the wear resistance, the carbide is 50 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of nickel or cobalt-based powder, ceramic The powder preferably contains 0.5 to 40 parts by weight. When the carbide powder is mixed in 50 parts by weight or less or the ceramic powder in 0.5 middle part or less, the porosity decreases and the abrasion resistance cannot be improved, and the carbide powder is mixed with 60 parts by weight or ceramic powder with 40 parts by weight or more. In this case, the brittleness was increased to obtain the desired physical properties.

상술한 바와 같이 자용성 합금분말을 이용하여 형성된 용사코팅층(20)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 니켈 또는 코발트계 자용성분말(KS 규격집 및 JIS 규격집 참조)에 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금, Al, Al 합금, Zn, Zn 합금 분말 중 적어도 선택된 하나와 써멧(cremat) 또는 세라믹(ceramic)이 혼합물(22a)로 이루어져 있으므로 자용성 합금분말의 용융온도로 온도로 가열시켜 용사코팅층 형성 시 표층에 위치되는 혼합물(23)은 상호 간에 결합관계를 가지고 있고 쉽게 부식됨으로써 표층에 다공 또는 요철을 이루는 혼합물 결합부(22)로 존재하게 된다. 따라서 롤러 본체(12) 표면의 마찰계수를 증가시킬 수 있다. As described above, the thermal spray coating layer 20 formed using the magnetically soluble alloy powder may be formed of Fe, Fe alloy, Mo in nickel or cobalt magnetic powder (see KS Standard and JIS Standard) as shown in FIGS. 2 and 4. , At least one selected from among alloys of Mo, Cu, Cu alloys, Al, Al alloys, Zn, and Zn alloys, and the cermat or ceramic is composed of a mixture 22a. When the thermal spray coating layer is formed, the mixture 23 positioned on the surface layer has a bonding relationship with each other and is easily corroded, so that the mixture 23 is formed as a mixture coupling portion 22 forming a pore or irregularities in the surface layer. Therefore, the coefficient of friction of the surface of the roller body 12 can be increased.

특히 용사코팅막 내부의 혼합물결합부(22)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 용사합금부(21)에 의해 결합이 없는 피복 된 상태를 유지하고 있으므로 고온 또는 고하중에서 균열 또는 박리현상이 나타나지 않게 된다. In particular, since the mixture bonding portion 22 inside the thermal spray coating film maintains a coating-free bond state by the thermal spraying alloy portion 21 as shown in FIGS. 3 and 4, cracking or peeling does not occur at high temperature or high load. Will not.

이러한 작용은 하기 실험을 통하여 더욱 명확하여 질 것이다. This action will be clearer through the following experiment.

<실험 1>Experiment 1

본 실험에서는 니켈계 또는 코발트계 자용성 분말에 철의 함량별로 제조된 자용성 합금분말을 이용하여 롤러 본체의 표면에 고속용사(high velocity oxygen spraying)법을 이용하여 용사 코팅층을 형성하고 마찰계수와 경도변화를 측정하여 하기 표 1과 표 2를 얻었다. 여기에서 상기 자용성 합금은 KSD8322(JISH0303)를 이용하였으며, 마찰재 기계구조용 탄소강 KSD3517와 S45C를 사용하였으며, 혼합물을 이루는 Fe는 99% 순도의 철분말을 사용하였다. In this experiment, the spray coating layer was formed on the surface of the roller body by using high velocity oxygen spraying method using nickel alloy or cobalt-based powder of magnetically soluble powder prepared by iron content. The hardness change was measured to obtain the following Tables 1 and 2. Here, KSD8322 (JISH0303) was used as the magnetic alloy, and carbon steel KSD3517 and S45C for friction material structures were used, and the Fe used in the mixture was 99% pure iron powder.

Figure 112007073118090-pat00009
Figure 112007073118090-pat00009

상기 표 1, 2로부터 알 수 있는 바와 같이 마찰계수는 철분말의 함량 2 중량부 이상에서 크게 증가되지 않음을 알 수 있으며, 경도(HRC)는 철분말의 25중량부 이하에서 급격하게 낮아짐을 알 수 있었다. 경도가 낮아지는 경우 롤러본체의 표면이 급격히 감소되게 되므로 철분말의 함량이 25중량부 이하인 경우 적용이 어려웠다. 그리고 상기와 같은 결과는 철합금, Cu합금, Al합금, Zn 합급에서도 동일한 경향을 나타내고 있음을 알 수 있었다. As can be seen from Tables 1 and 2, it can be seen that the friction coefficient is not significantly increased at 2 parts by weight or more, and the hardness (HRC) is sharply lowered at 25 parts by weight or less of the iron powder. Could. When the hardness is lowered, since the surface of the roller body is rapidly reduced, it is difficult to apply when the iron powder content is less than 25 parts by weight. In addition, the above results showed that the same tendency was observed in the iron alloy, Cu alloy, Al alloy, and Zn alloy.

<실험 2>Experiment 2

본 실험에서는 상기 실험1과 동일한 조건으로 니켈계 또는 코발트계 자용성 분말에 몰리브덴 분말이 함량별로 혼합되어 제조된 자용성 합금분말을 이용하여 롤러 본체의 표면에 고속용사(high velocity oxygen spraying)법을 이용하여 용사 코팅층을 형성하고 마찰계수와 경도변화를 측정하여 하기 표 2과 표 3을 얻었다. 혼합물인 몰리브덴 분말은 99% 순수한 몰리브덴 분말을 사용하였다. In this experiment, a high velocity oxygen spraying method was applied to the surface of a roller body using a magnetic alloy powder prepared by mixing molybdenum powder with nickel- or cobalt-based magnetic powder under the same conditions as in Experiment 1. Forming a thermal spray coating layer using the measured friction coefficient and hardness change to obtain the following Table 2 and Table 3. The molybdenum powder as a mixture used 99% pure molybdenum powder.

Figure 112007073118090-pat00010
Figure 112007073118090-pat00010

상기 표 3 및 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이 마찰계수는 몰리브덴 함량이 함량 2중량부 이상에서 크게 증가되지 않음을 알 수 있으며, 경도(HRC)는 몰리브덴의 함량이 25중량부 이하에서 급격하게 낮아짐을 알 수 있었다. 그리고 상기와 같은 결과는 몰리브덴 합금에서도 동일한 경향을 나타내고 있음을 알 수 있었다. As can be seen from Table 3 and Table 4, the friction coefficient does not significantly increase in the molybdenum content of more than 2 parts by weight, the hardness (HRC) is rapidly lowered in the molybdenum content less than 25 parts by weight And it was found. And it can be seen that the above results show the same tendency in the molybdenum alloy.

특히 몰리브덴의 함유량이 너무 많으면, 용사 피막의 질긴 성질(toughness) 및 밀착성(adhesion)이 크게 저하됨을 알 수 있었으며, 용사 피막의 질긴 성질 및 밀착성이 저하하는 것에 따라, 용사 피막의 내열 충격성이 저하됨을 알 수 있었다. In particular, when the content of molybdenum is too high, the toughness and adhesion of the thermal sprayed coating were significantly reduced. Could know.

이상에서 설명한 바와 같이 본원 발명의 자용성 합금분말 및 이를 이용한 코팅층을 가진 롤러는 혼합물이 합금화 되지 않고 결합상태를 유지하고 있어 혼합물 고유의 성질을 가진다. 따라서 고온 또는 고하중에서 균열 또는 박리현상이 나타나지 않게 된다. 그리고 상기 혼합물의 부식에 의해 다공 돌출부를 형성하여 마찰계수를 향상시킬 수 있으며, 내마모성을 종래 보다 10 배 이상 향상시킬 수 있었다. 특히 통상적으로 불가능한 경도로 여겨지는 Hs70 내지 Hs 100의 고경도 자용성 용사합금에서도 0.3정도의 높은 마찰계수를 갖는다. As described above, the roller having the insoluble alloy powder of the present invention and the coating layer using the same has a property inherent in the mixture because the mixture is not alloyed and is kept in a bonded state. Therefore, no cracking or peeling occurs at high temperatures or high loads. And by forming a porous protrusion by the corrosion of the mixture to improve the coefficient of friction, it was possible to improve the wear resistance 10 times or more than conventional. In particular, even in the high hardness soluble spray alloys of Hs70 to Hs100, which are generally considered as impossible, they have a high coefficient of friction of about 0.3.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.   Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (5)

니켈계 또는 코발트계 자용성분말 기준 100 중량부(wt)에 대해 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금분말이 혼합된 혼합물이 2 내지 25중량부 포함되고,2 to 25 parts by weight of a mixture of Fe, Fe alloy, Mo, Mo alloy, Cu, Cu alloy powder, based on 100 parts by weight (wt) based on nickel or cobalt based magnetic powder, 카바이드 분말과 세라믹분말과, 서멧이 더 포함되며,Carbide powder, ceramic powder, and cermet are further included, 상기 카바이드 분말은 니켈계 또는 코발트계 자용성 분말을 기준 100 중량부에 대해 50 내지 60 중량부, 세라믹분말은 0.5 내지 40중량부 포함된 것을 특징으로 하는 자용성 합금분말. The carbide powder is 50 to 60 parts by weight, ceramic powder is 0.5 to 40 parts by weight based on nickel or cobalt-based self-soluble powder based on 100 parts by weight, characterized in that the magnetic powder. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 회전축에 지지되는 롤러 본체와, 이 롤러 본체의 외주면에 자용성 합금용사분말이 용사되어 이루어진 용사코팅층을 구비한 것으로, It is provided with the roller main body supported by the rotating shaft, and the thermal spray coating layer by which the magnetic soluble alloy spray powder was sprayed on the outer peripheral surface of this roller main body, 상기 자용성 합금분말은 니켈계 또는 코발트계 자용성분말 기준 100 중량부(wt)에 대해 Fe, Fe 합금, Mo, Mo합금, Cu, Cu 합금분말이 혼합된 혼합물이 2 내지 25중량부 포함되며, 카바이드 분말이 니켈 또는 코발트계 자용성분말 기준 100 중량부에 대해 50 내지 60 중량부, 세라믹은 0.5 내지 40중량부 포함된 것을 특징으로 하는 롤러. The magnetic alloy powder includes 2 to 25 parts by weight of a mixture of Fe, Fe alloy, Mo, Mo alloy, Cu, Cu alloy powder with respect to 100 parts by weight (wt) based on nickel-based or cobalt-based magnetic powder. Carbide powder is 50 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of nickel or cobalt based powder, and ceramics 0.5 to 40 parts by weight contained roller.
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