KR101146957B1 - 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Ｆｅ기 소결합금 및 그제조 방법 - Google Patents

표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Ｆｅ기 소결합금 및 그제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내의 두께를 가지는 소결합금 표층부에는 K 및/또는 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 또는, 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값이, 소결합금 표층부보다도 내부에 있는 소결합금 내부에서의 P 농도보다도 0.01~1질량% 높고, 또 소결합금 표층부에는 K 및/또는 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 포함되어 있는, 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 특징을 가진다.

Description

표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Ｆｅ기 소결합금 및 그 제조 방법 {IRON BASE SINTERED ALLOY EXHIBITING HIGH SURFACE DENSIFICATION AND HIGH SURFACE HARDNESS, AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}
본 발명은, 합금 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내의 두께부로 구성되는 Fe기 소결합금 표층부(이하, Fe기 소결합금 표층부라고 한다)와 Fe기 소결합금 표층부보다도 내측에 있는 Fe기 소결합금 내부(이하, Fe기 소결합금 내부라고 한다)로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 칼륨 및 나트륨 중의 1종 또는 2종이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이 Fe기 소결합금은, 특히 표면의 단단함 및 내마모성을 필요로 하는 기계부품, 예를 들면, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스(inner race), 아우터 레이스(outer race) 등의 부재로서 유효하다. 또, 본 발명의 Fe기 소결합금은 표면 치밀성이 높기 때문에, 표면에 도금을 실시할 필요가 있는 Fe기 소결합금으로 이루어지는 기계부품 등의 부재로서 유효하다.
일반적으로, Fe기 소결합금은 각종 기계부품의 부재로서 사용되고 있으며, 이 Fe기 소결합금은, Fe기 합금분말에 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 리튬 등의 고급 지방산의 금속염을 윤활제로서 혼합한 후, 이것을 성형 금형 의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 압분체(壓粉體)를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결함으로써 제조하는 것은 이미 알려져 있다.
그러나, Fe기 합금 분말에 종래의 고급 지방산의 금속염을 윤활제로서 혼합한 혼합 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형하여 얻어진 압분체는 내부에 다량의 윤활제가 포함되어 있기 때문에 고밀도의 압분체를 제작할 수 없어, 이 방법으로 얻어진 압분체를 소결하여 제작한 Fe기 소결합금은 첨가된 윤활제가 Fe기 소결합금 내부에 잔류하므로 기계적 강도를 저하시킨다.
한편, 압분체 성형에 사용하는 Fe기 합금 분말에 첨가하는 윤활제를 줄여 윤활제가 적은 압분체를 제작하여, 이 윤활제 함유량이 적은 압분체를 소결하여 기계적 강도가 우수한 Fe기 소결합금을 제조하려고 하면, 압분체에 포함되는 윤활제 양의 부족으로 윤활성이 부족하기 때문에, 성형된 압분체의 형발(型拔)이 곤란해져, 불량 압분체가 발생하여 제품 수율이 저하한다.
그래서, 이 윤활제의 감소에 수반하여 발생하는 압분체 형발 불량을 방지하기 위해서, 100℃ 이상으로 가열된 금형의 캐비티 내면에 고급 지방산의 금속염(예를 들면, 스테아린산 리튬, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 아연)을 용매에 현탁시킨 고급 지방산계 윤활제를 도포하고, 금형의 가열에 의하여 용매는 증발시킴으로써, 성형 금형의 캐비티 내면에 고급 지방산의 금속염막을 형성하여, 이 고급 지방산의 금속염막이 형성된 캐비티에 통상보다 윤활제가 적은 Fe기 합금 분말을 충전하여 600MPa 이상의 압력으로 프레스 성형하여 압분체를 제작하면, 압분체의 표면에 스테아린산 철의 단분자막과 같은 고급 지방산의 Fe염의 피막이 압분체 표면에 생성 된다. 그 결과, 압분체와 금형 사이의 마찰력이 감소하고, 압분체를 발출(拔出)하는 압력이 감소하여 압분체를 금형으로부터 간단하게 취출할 수 있으며, 또, 600MPa 이상의 고압력으로 가압 성형하므로 고밀도의 압분체를 제조할 수 있다고 되어 있다(특허문헌 1 참조).
이 방법에 의하면, 얻어진 압분체는 내부에 포함되는 윤활제의 양이 적은 고밀도의 압분체를 얻을 수 있고, 또한 형발을 용이하게 행할 수 있으므로 금형으로부터의 발출 압력을 감소시킬 수 있어, 압분체의 형발시에 있어서의 파손이 적다는 등의 우수한 효과가 있으며, 효율적으로 우수한 압분체를 제조하여, 얻어진 압분체를 소결함으로써 우수한 Fe기 소결합금을 제조할 수 있다고 한다.
<특허문헌 1> 일본특허 제3309970호 명세서
그러나, 종래의 고체 분말인 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 리튬 등 고체상태의 고급 지방산의 금속염을 물 중에 현탁시킨 고급 지방산계 윤활제를 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 얻어진 윤활제막은, 캐비티 내면에 고체 분말막으로서 형성하기 위해서 성형 금형의 캐비티 내면에 치밀한 피막이 형성되지 않고, 또, 캐비티 내면에 대한 밀착성도 불충분하다는 등의 결점이 있어, 안정된 윤활제막의 형성이 곤란해진다는 과제가 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 상술과 같은 관점에서, 성형 금형의 캐비티 내면에 한층 치밀한 윤활제막을 형성하기 위하여 연구를 하고 있던 차,
(a) 용매에 용해가능한 황산 칼륨염 및/또는 황산 나트륨염을 용매에 용해한 용액을 제작하여, 이 용액을 윤활제로 하여, 윤활제의 용매가 증발하는 온도 이상으로 가열된 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하면, 성형 금형은 용매가 증발할 정도의 고온으로 가열되어 있으므로 윤활제에 포함되는 용매는 증발하고, 황산 칼륨염 및/또는 황산 나트륨염이 성형 금형의 캐비티 내면에 정출(晶出)하여 성형 금형의 캐비티 내면에 황산 칼륨염 및/또는 황산 나트륨염의 정출막을 형성하며, 이 성형 금형의 캐비티 내면에 형성된 황산 칼륨염 및/또는 황산 나트륨염의 정출막은 매우 치밀한 윤활제막을 형성할 수 있고, 또 밀착성이 뛰어나므로 작업중에 박리되는 일이 적고,
(b) 상기 황산 칼륨염 및/또는 황산 나트륨염의 정출막을 형성한 성형 금형의 캐비티에 원료 분말인 Fe기 합금 분말을 충전하여, 프레스 성형하여 얻어진 압분체는 성형 금형의 캐비티 내면에 황산 칼륨염 및/또는 황산 나트륨염의 정출막이 형성되어 있기 때문에 용이하게 형발할 수 있고, 또한, 얻어진 압분체의 표면은 칼륨(이하, K라고 기재한다) 및/또는 나트륨(이하, Na라고 기재한다)이 포함되어 있으며, 이 표면에 K 및/또는 Na이 포함되어 있는 압분체를 소결하면, K 및/또는 Na은 산화철 피막을 환원하여 Fe기 합금 분말의 표면을 활성화시켜, 소결체 표면에 개방 기공(氣孔)(소결합금의 표면으로부터 내부로 연통하여 있는 기공)이 매우 적은 표면이 치밀한 Fe기 소결합금이 얻어지며, 이 표면이 치밀한 Fe기 소결합금은 표면 경도도 높아져 표면 내마모성을 증가시키므로, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 내마모성을 필요로 하는 기계부품의 부재로서 사용되며, 또 표면 치밀성이 높으므로 표면에 도금을 실시할 필요가 있는 Fe기 소결합금제 기계부품 및 자성(磁性)부품 등의 부재로서 유효하며,
(c) 이와 같이 하여 얻어진 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, Fe기 소결합금 표층부에 K 및/또는 Na이 0.0001~1질량% 포함되어 있으며,
(d) 상기 Fe기 소결합금 표층부에서의 K 농도 및 Na 농도는, 고정밀도 분석을 실시하면, 표면으로부터의 깊이 위치 및 표면 위치에 따라 크게 검출되거나 검출되지 않거나 하여 크게 불균일하므로, Fe기 소결합금 표층부에서의 K 농도 및 Na 농도는 평균값으로 구하는 것이 바람직하며, 또,
(e) 용매에 용해가능한 인산 칼륨 금속염 및/또는 인산 나트륨 금속염을 용매에 용해한 용액을 제작하여, 이 용액을 윤활제로 하여, 윤활제의 용매가 증발하는 온도 이상으로 가열된 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하면, 성형 금형은 용매가 증발할 정도의 고온으로 가열되어 있으므로 윤활제에 포함되는 용매는 증발하고, 인산 칼륨 금속염 및/또는 인산 나트륨 금속염이 성형 금형의 캐비티 내면에 정출하여 성형 금형의 캐비티 내면에 인산 칼륨 금속염 및/또는 인산 나트륨 금속염의 정출막을 형성하며, 이 성형 금형의 캐비티 내면에 형성된 인산 칼륨 금속염 및/또는 인산 나트륨 금속염의 정출막은 매우 치밀한 윤활제막을 형성할 수 있고, 또 밀착성이 우수하므로 작업중에 박리되는 일이 적으며,
(f) 상기 인산 칼륨 금속염 및/또는 인산 나트륨 금속염의 정출막을 형성한 성형 금형의 캐비티에 원료 분말인 Fe기 합금 분말을 충전하여, 프레스 성형하여 얻어진 압분체는 성형 금형의 캐비티 내면에 인산 칼륨 금속염 및/또는 인산 나트륨 금속염의 정출막이 형성되어 있으므로 용이하게 형발할 수 있고, 또한 얻어진 압분체의 표면은 인(이하, P라고 기재한다) 농도가 높고 또 칼륨(이하, K라고 기재한다) 및/또는 나트륨(이하, Na라고 기재한다)이 포함되어 있으며, 이 표면 P 농도가 높고 또 K 및/또는 Na이 포함되어 있는 압분체를 소결하면, P 농도가 높은 표면이 액상 및 α상 소결되기 쉬워지며, 또한 K 및/또는 Na을 포함함으로써 산화철 피막을 환원하여 Fe기 합금 분말의 표면을 활성화시켜, 소결체 표면에 개방 기공(소결합금의 표면으로부터 내부로 연통하여 있는 기공)이 매우 적은 표면이 치밀한 Fe기 소결합금이 얻어지며, 이 표면이 치밀한 Fe기 소결합금은 표면 경도도 높아져 표면 내마모성을 증가시키므로, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 내마모성을 필요로 하는 기계부품의 재료로서 유효하고, 또 표면 치밀성이 높으므로 표면에 도금을 실시할 필요가 있는 Fe기 소결합금제 기계부품 및 자성부품 등에 유효하며,
(g) 이와 같이 하여 얻어진 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 표면으로부터 1㎛~2mm(바람직하게는, 10㎛~0.5mm)의 범위 내의 깊이 부분(이하, Fe기 소결합금 표층부라고 한다)에 P이 Fe기 소결합금 표층부보다도 내측에 존재하는 부분(이하, Fe기 소결합금 내부라고 한다)에 포함되는 P 농도보다도 평균 농도로 0.01~1질량%(한층 바람직하게는 0.02~0.5질량%) 높아져 있으며, 또한 Fe기 소결합금 표층부에는 K 및/또는 Na이 0.0001~1질량% 포함되어 있고,
(h) 상기 표면으로부터 1㎛~2mm(바람직하게는, 10㎛~0.5mm)의 범위 내 깊이의 소결합금의 표층부에서의 P 농도, K 농도 및 Na 농도는, 고정밀도 분석을 실시하면, 표면으로부터의 깊이 위치 및 표면 위치에 따라 크게 검출되거나 검출되지 않거나 하여 크게 불균일하므로, 소결합금의 표층부에서의 P 농도, K 농도 및 Na 농도는 평균값으로 구하는 것이 바람직하다, 는 등의 지견을 얻었던 것이다.
본 발명은, 이러한 지견에 의거하여 이루어진 것으로서,
(1) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 K이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(2) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 Na이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(3) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 K 및 Na이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(4) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 K이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(5) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(6) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서, Fe기 소결합금 표층부에 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 에 특징을 가지는 것이다.
스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 표면 내마모성을 필요로 하는 기계부품의 재료로서 C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하며, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결합금이 사용되는 것은 일반적으로 알려져 있으며, 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0%도 포함한다)를 함유하며, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 구성되어 있으며, Fe기 소결합금 표층부는 C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 또한 K 및 Na 중의 1종 또는 2종의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 Fe기 합금 소결체로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명은,
(7) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서,
상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지며,
상기 Fe기 소결합금 표층부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 K이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(8) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서,
상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지며,
상기 Fe기 소결합금 표층부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(9) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서,
상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지며,
상기 Fe기 소결합금 표층부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(10) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서,
상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지며,
상기 Fe기 소결합금 표층부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 또한 K이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(11) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서,
상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지며,
상기 Fe기 소결합금 표층부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 또한 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(12) Fe기 소결합금 표층부와 Fe기 소결합금 내부로 구성되어 있는 Fe기 소결합금으로서,
상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지며,
상기 Fe기 소결합금 표층부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 또한 K 및 Na 중의 1종 또는 2종의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 에 특징을 가지는 것이다.
상기 (1)~(12)에 기재된 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부는, 표면이 치밀해지고, 표면의 기공, 특히 개방 기공(소결합금의 표면으로부터 내부로 연통하여 있는 기공)이 매우 적어져, 개방 기공율이 5% 이하가 된다. 따라서, 본 발명은,
(13) 상기 Fe기 소결합금 표층부의 개방 기공율은 5% 이하인 상기 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11) 또는 (12)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 에 특징을 가지는 것이다.
개방 기공율은 작을수록 바람직하며, 2% 이하인 것이 한층 바람직하고, 1% 이하인 것이 더 한층 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11) 또는 (12)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은 각종 기계부품의 재료로서 사용할 수 있으며, 특히, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 강도가 필요하고 또 표면이 마모되기 쉬운 부품의 재료로서 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은,
(14) 상기 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11) 또는 (12)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금으로 이루어지는 기계부품,
(15) 상기 기계부품은 스프로켓인 상기 (14)에 기재된 기계부품,
(16) 상기 기계부품은 톱니바퀴인 상기 (14)에 기재된 기계부품,
(17) 상기 기계부품은 로터인 상기 (14)에 기재된 기계부품,
(18) 상기 기계부품은 이너 레이스인 상기 (14)에 기재된 기계부품,
(19) 상기 기계부품은 아우터 레이스인 상기 (14)에 기재된 기계부품,
에 특징을 가지는 것이다.
또, 본 발명은,
(20) 합금 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내의 두께부로 구성되는 Fe기 소결합금 표층부 평균 P 농도가 상기 Fe기 소결합금 표층부보다도 내측에 있는 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 높고, 또 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 K이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(21) Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 높고, 또 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 Na이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(22) Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 높고, 또 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 K 및 Na이 포함되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(23) Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다 0.01~1질량% 높고, 또 Fe기 소결합금 표층부에는 K이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(24) Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다 0.01~1질량% 높고, 또 Fe기 소결합금 표층부에는 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(25) Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다 0.01~1질량% 높고, 또 Fe기 소결합금 표층부에는 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 에 특징을 가지는 것이다.
스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 표면 내마모성을 필요로 하는 기계부품의 재료로서 C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결합금이 사용되는 것은 일반적으로 알려져 있으며, 이 Fe기 소결합금에는 P이 불가피 불순물로서 P：0.05질량% 이하(0%도 포함한다) 포함되어 있는 것이 알려져 있다. 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0%도 포함한다)를 함유하며, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 구성되어 있으며, Fe기 소결합금 표층부는 C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 또한 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며, 또한 K 및 Na 중의 1종 또는 2종의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 Fe기 합금 소결체로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명은,
(26) Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(27) Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 Na을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(28) Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(29) Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며, Fe기 소결합금 표층부는, Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(30) Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며, Fe기 소결합금 표층부는, Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 Na을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금,
(31) Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
Fe기 소결합금 표층부는, Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 에 특징을 가지는 것이다.
상기 (20)~(31)에 기재된 본 발명의 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부는, 압분체의 표면부가 환원하고 또한 액상 소결 및 α상 소결되므로 표면이 치밀해지고, 표면의 기공, 특히 개방 기공(소결합금의 표면으로부터 내부로 연통하여 있는 기공)이 매우 적어져, 개방 기공율이 5% 이하가 된다. 따라서, 본 발명은,
(32) 상기 Fe기 소결합금 표층부의 개방 기공율은 5% 이하인 상기 (20), (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30) 또는 (31)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금, 에 특징을 가지는 것이다.
개방 기공율은 작을수록 바람직하며, 2% 이하인 것이 한층 바람직하고, 1% 이하인 것이 더 한층 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (20), (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31) 또는 (32)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 각종 기계부품의 재료로서 사용할 수 있으며, 특히, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 강도가 필요하고 또 표면이 마모되기 쉬운 부품의 재료로서 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은,
(33) 상기 (20), (21), (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28), (29), (30), (31) 또는 (32)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금으로 이루어지는 기계부품,
(34) 상기 기계부품은 스프로켓인 상기 (33)에 기재된 기계부품,
(35) 상기 기계부품은 톱니바퀴인 상기 (33)에 기재된 기계부품,
(36) 상기 기계부품은 로터인 상기 (33)에 기재된 기계부품,
(37) 상기 기계부품은 이너 레이스인 상기 (33)에 기재된 기계부품,
(38) 상기 기계부품은 아우터 레이스인 상기 (33)에 기재된 기계부품, 에 특징을 가지는 것이다.
본 발명의 Fe기 소결합금에 있어서의 'Fe기 소결합금 표층부'란, 그 두께가 소결합금의 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내에 있는 부분이다. 소결합금 표층부의 두께가 1㎛ 미만에서는 표면 치밀성 및 표면 경도의 향상에 그다지 효과가 없으며, 한편, 이러한 소결합금 표층부의 두께가 2mm를 넘게 되면, 소결합금의 내부에까지 액상소결 및 α상 소결이 진행하므로 치수 정밀도가 저하하고, 또한 담금질(quenching)시에 균열이 생기기 쉬워져, 바람직하지 않기 때문이다.
또, 본 발명의 'Fe기 소결합금 내부'는, 표면으로부터 1㎛~2mm의 범위 내의 두께를 가지는 Fe기 소결합금의 표층부보다도 내부의 부분이다.
본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서, Fe기 소결합금 표층부에서의 K 및 Na 중의 1종 또는 2종을 합한 평균 농도가 0.0001질량% 이상이 되도록 정한 것은, 이 성분들의 평균 농도가 0.0001질량%보다도 적으면 Fe기 소결합금 원료 분말의 표면 산화막을 환원하여 활성화시키는 효과가 불충분하므로 치밀한 표층부가 얻어지지 않게 되기 때문이다. 한편, Fe기 소결합금 표층부에서의 이 성분들의 평균 농도가 1질량%를 넘을 만큼 높게 하는 것은 통상의 소결 조건에서는 불가능하며, 또, 특별히 표면 치밀성이 높아지는 일은 없다. 따라서, 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부에 포함되는 K 및 Na 중의 1종 또는 2종을 합한 평균 농도는 0.0001~1질량%로 정하였다. 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부에 포함되는 Na 또는 K 농도 중의 1종 또는 2종을 합한 평균값은 0.02~0.5질량% 포함되도록 하는 것이 제조하기 쉽고, 제조 효율상 한층 바람직하다.
본 발명의 표면 치밀성, 표면 경도 및 내식성이 우수한 Fe기 소결합금에 있어서, Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값을 Fe기 소결합금 내부에서의 P 농도보다도 0.01질량% 이상 높아지도록 정한 것은, Fe기 소결합금의 표층부에서의 P 농도의 평균값과 Fe기 소결합금의 내부에서의 P 농도의 차이가 0.01질량%보다도 적으면, 통상 Fe기 소결합금의 내부에 포함되는 P함유량이 매우 적으므로 Fe기 소결합금 표층부와 내부에서는 P함유량에 거의 차이가 없어지고, Fe기 소결합금 표층부의 P함유량이 적기 때문에 표층부의 액상 소결 및 α상 소결 효과가 나타나지 않고, 따라서, Fe기 소결합금의 표면은 치밀하지 않게 되어 높은 경도가 얻어지지 않게 되기 때문이다.
한편, Fe기 소결합금의 P 농도와 Fe기 소결합금 내부에서의 P 농도의 평균값의 차이를 1질량% 이하로 정한 것은, P 농도의 평균값의 차이가 1질량%를 넘을 만큼 Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도를 높게 하는 것은 통상의 소결 조건에서는 불가능하고, 또, Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값와 내부에서의 P 농도의 차이가 1질량%를 넘을 정도로 Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도를 높게 해도, 특별히 표면 치밀성이 높아지거나 또 표면 경도가 높아지는 일은 없다는 이유에 따른 것이다. Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값이 Fe기 소결합금 내부에서의 P 농도보다도 0.02~0.5질량% 높게 하는 것이 제조하기 쉽고, 제조 효율상 한층 바람직하다.
또, 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서, Fe기 소결합금 표층부에서의 K 및 Na 중의 1종 또는 2종을 합한 평균 농도가 0.0001질량% 이상이 되도록 정한 것은, 이 성분들의 평균 농도가 0.0001질량%보다도 적으면 Fe기 소결합금 원료 분말의 표면 산화막을 환원하여 활성화시키는 효과가 불충분하므로 치밀한 표층부가 얻어지지 않게 되기 때문이다, 한편, Fe기 소결합금 표층부에서의 이 성분들의 평균 농도가 1질량%를 넘을 만큼 높게 하는 것은 통상의 소결 조건에서는 불가능하며, 또, 특별히 표면 치밀성이 높아지는 일은 없다. 따라서, 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부에 포함되는 K 및 Na 중의 1종 또는 2종을 합한 평균 농도는 0.0001~1질량%로 정하였다. 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부에 포함되는 Na 또는 K 농도 중의 1종 또는 2종을 합한 평균값은 0.02~0.5질량% 포함되도록 하는 것이 제조하기 쉽고, 제조 효율상 한층 바람직하다.
상기 (1), (4), (7) 또는 (10)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 황산 칼륨, 아황산 칼륨, 티오황산 칼륨, 도데실 황산 칼륨, 도데실 벤젠 황산 칼륨, 식용 청색 1호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 칼륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 황산 칼륨염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 황산 칼륨염이 부착된 표면에 K을 포함하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 1000~1300℃에서 소결함으로써 제조할 수 있다.
성형 금형의 캐비티 내면에 상기 황산 칼륨염의 막을 형성하려면, 황산 칼륨염을 용매(예를 들면, 물)에 용해한 용액을 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 용매(예를 들면, 물)를 증발시키고, 윤활제로서 황산 칼륨염을 정출시킴으로써 형성한다. 이 때, 성형 금형을 가열하는 온도는 용매(예를 들면, 물)가 증발하는 온도로 가열하면 되므로, 성형 금형의 가열 온도는 100℃ 이상이면 좋다.
상기 (2), (5), (8) 또는 (11)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 황산 나트륨, 아황산 나트륨, 티오황산 나트륨, 도데실 황산 나트륨, 도데실 벤젠 황산 나트륨, 식용 황색 5호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 나트륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 황산 나트륨염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 황산 나트륨염이 부착된 표면의 Na 농도가 높은 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 1000~1300℃에서 소결함으로써 제조할 수 있다.
성형 금형의 캐비티 내면에 상기 황산 나트륨염의 막을 형성하려면, 황산 나트륨염을 용매(예를 들면, 물)에 용해한 용액을 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 용매(예를 들면, 물)를 증발시키고, 윤활제로서 황산 나트륨염을 정출시킴으로써 형성한다. 이 때, 성형 금형을 가열하는 온도는 용매(예를 들면, 물)가 증발하는 온도로 가열하면 되므로, 성형 금형의 가열 온도는 100℃ 이상이면 좋다.
상기 (3), (6), (9) 또는 (12)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 상기 황산 칼륨염과 상기 황산 나트륨염의 혼합염막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 황산 칼륨염과 황산 나트륨염이 부착된 표면의 K 및 Na의 합계 농도가 높은 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 1000~1300℃에서 소결함으로써 제조할 수 있다.
성형 금형의 캐비티 내면에 상기 황산 칼륨염과 상기 황산 나트륨염의 혼합염막을 형성하려면, 황산 칼륨염과 황산 나트륨염의 혼합염을 용매(예를 들면, 물)에 용해한 용액을 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 용매(예를 들면, 물)를 증발시키고, 윤활제로서 황산 칼륨염과 황산 나트륨염의 혼합염을 정출시킴으로써 형성한다. 이 때, 성형 금형을 가열하는 온도는 용매(예를 들면, 물)가 증발하는 온도로 가열하면 되므로, 성형 금형의 가열 온도는 100℃ 이상이면 좋다.
상기 (13)에 기재된 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금 및 (14)~(19)에 기재된 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금으로 이루어지는 기계부품은, 상기 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법과 같은 제조 방법에 의하여 제조할 수 있다.
본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금을 제조할 때에 사용하는 원료 분말은, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 표면 내마모성을 필요로 하는 기계부품을 제조할 때에 사용하는 원료 분말로서 알려져 있는 C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 공지의 Fe기 합금 분말에 대해서, C함유량을 조정하기 위해서, 필요에 따라서 C분말을 첨가한 혼합 분말을 사용한다.
상기 (20), (23), (26) 또는 (29)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 인산 수소 2 칼륨, 인산 3 칼륨, 폴리인산 칼륨 또는 인산 리보플라빈 칼륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 인산 칼륨 금속염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 인산 칼륨 금속염이 부착된 표면의 P 농도가 내부의 P 농도보다도 높고 또 표면에 K을 함유하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 1000~1300℃에서 소결함으로써 제조할 수 있다.
성형 금형의 캐비티 내면에 상기 인산 칼륨 금속염의 막을 형성하려면,인산 칼륨 금속염을 용매(예를 들면, 물)에 용해한 용액을 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 용매(예를 들면, 물)를 증발시키고, 윤활제로서 인산 칼륨 금속염을 정출시킴으로써 형성한다. 이때, 성형 금형을 가열하는 온도는 용매(예를 들면, 물)가 증발하는 온도로 가열하면 되므로, 성형 금형의 가열 온도는 100℃ 이상이면 좋다.
상기 (21), (24), (27) 또는 (30)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 인산 수소 2 나트륨, 인산 3 나트륨, 폴리인산 나트륨 또는 인산 리보플라빈 나트륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 인산 나트륨 금속염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 인산 나트륨 금속염이 부착된 표면의 P 농도가 내부의 P 농도보다도 높고 또 표면에 Na을 함유하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 1000~1300℃에서 소결함으로써 제조할 수 있다.
성형 금형의 캐비티 내면에 상기 인산 나트륨 금속염의 막을 형성하려면, 인산 나트륨 금속염을 용매(예를 들면, 물)에 용해한 용액을 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 용매(예를 들면, 물)를 증발시키고, 윤활제로서 인산 나트륨 금속염을 정출시킴으로써 형성한다. 이 때, 성형 금형을 가열하는 온도는 용매(예를 들면, 물)가 증발하는 온도로 가열하면 되므로, 성형 금형의 가열 온도는 100℃ 이상이면 좋다.
상기 (22), (25), (28) 또는 (31)에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금은, 성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 상기 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염이 부착된 표면의 P 농도가 내부의 P 농도보다도 높고 또 표면에 K 및 Na을 함유하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 1000~1300℃에서 소결함으로써 제조할 수 있다.
성형 금형의 캐비티 내면에 상기 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염막을 형성하려면, 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염을 용매(예를 들면, 물)에 용해한 용액을 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하여 용매(예를 들면, 물)를 증발시키고, 윤활제로서 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염을 정출시킴으로써 형성한다. 이 때, 성형 금형을 가열하는 온도는 용매(예를 들면, 물)가 증발하는 온도로 가열하면 되므로, 성형 금형의 가열 온도는 100℃ 이상이면 좋다.
상기 (32)에 기재된 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금 및 (33)~(38)에 기재된 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금으로 이루어지는 기계부품은, 상기 본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법과 같은 제조 방법에 의하여 제조할 수 있다.
본 발명의 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금을 제조할 때에 사용하는 원료 분말은, 스프로켓, 톱니바퀴, 로터, 이너 레이스, 아우터 레이스 등의 표면 내마모성을 필요로 하는 기계부품을 제조할 때에 사용하는 분말로서 알려져 있는 C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0%도 포함한다)를 함유하며, 또한 필요에 따라서 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량% 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 가지는 공지의 Fe기 합금 분말에 대해서, C함유량을 조정하기 위해서, 필요에 따라서 C분말을 첨가한 혼합 분말을 사용한다.
<실시형태 1>
직경：11mm, 높이：40mm를 가지는 캐비티를 가지며, 캐비티 내면을 소정의 온도로 가열할 수 있는 성형 금형을 준비하였다. 또한, 원료 분말로서 평균 입경：90㎛의 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 평균 입경：20㎛의 C분말을 준비하여, V형 블렌더로 Fe－1.5%Mo－0.3%C가 되도록 배합하고 혼합하여 혼합 분말을 제작하였다.
또한, 황산 칼륨염으로서 황산 칼륨, 아황산 칼륨, 티오황산 칼륨, 도데실 황산 칼륨, 도데실 벤젠 황산 칼륨, 식용 청색 1호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 칼륨을 준비하고, 또한, 황산 나트륨염으로서 황산 나트륨, 아황산 나트륨, 티오황산 나트륨, 도데실 황산 나트륨, 도데실 벤젠 황산 나트륨, 식용 황색 5호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 나트륨을 준비하였다.
이것들을 용매인 물에 다른 농도로 용해시킴으로써, 표 1－1에 나타나는 윤활제 A~U 및 a~f를 제작하였다.
종별 성분조성(질량%)
첨가성분 잔부









윤

활

제		 A 황산 칼륨 : 1










물
B 아황산 칼륨 : 1
C 티오황산 칼륨 : 1
D 도데실 황산 칼륨 : 1
E 식용 청색1호 : 1
F 도데실 벤젠 황산 칼륨 : 1
G 아스코르빈산 황산 에스테르 칼륨 : 1
a 황산 칼륨 : 0.001
b 황산 칼륨 : 3
H 황산 나트륨 : 1
I 아황산 나트륨 : 1
J 티오황산 나트륨 : 1
K 도데실 황산 나트륨 : 1
L 식용 황색5호 : 1
M 도데실 벤젠 황산 나트륨 : 1
N 아스코르빈산 황산 에스테르 나트륨 : 1
c 황산 나트륨 : 0.001
d 황산 나트륨 : 3
O 황산칼륨 : 0.5, 황산 나트륨 : 0.5
P 아황산칼륨 : 0.5, 아황산 나트륨 : 0.5
Q 티오황산칼륨 : 0.5, 티오황산 나트륨 : 0.5
R 도데실 황산칼륨 : 0.5, 도데실 황산 나트륨 : 0.5
S 식용 청색1호 : 0.5, 식용 황색5호 : 0.5
T 도데실 벤젠 황산 칼륨 : 0.5, 도데실 벤젠 황산 나트륨 : 0.5
U 아스코르빈산 황산 에스테르 칼륨 : 0.5,
아스코르빈산 황산 에스테르 나트륨 : 0.5
e 황산 칼륨 : 0.0005, 황산 나트륨 : 0.0005
f 황산 칼륨 : 1.5, 황산 나트륨 : 1.5
(실시예 1－1)
미리 성형 금형의 캐비티 내면의 온도를 150℃로 유지한 후, 캐비티 내면에 표 1－1에 나타나는 윤활제 A~G 및 a~b를 다른 두께로 도포하고, 물을 증발시킴으로써 캐비티 내면에 황산 칼륨, 아황산 칼륨, 티오황산 칼륨, 도데실 황산 칼륨, 도데실 벤젠 황산 칼륨, 식용 청색 1호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 칼륨으로 이루어지는 다른 두께를 가지는 정출층을 형성하였다.
한편, 이러한 정출층을 형성한 성형 금형의 캐비티 내에 원료 분말인 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 C분말로 이루어지며 Fe－1.5%Mo－0.3%C의 성분 조성이 되도록 배합하고 V형 블렌더로 혼합하여 얻어진 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 표면에 K의 고농도층을 가지는 압분체를 제작하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면에 K의 고농도층을 가지는 압분체를 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결하고, 또한 침탄 담금질(carburizing quenching) 및 템퍼링(tempering)를 실시하여, Fe기 소결합금 표층부에 K을 포함하는 본 발명 Fe기 소결합금 1~7 및 비교 Fe기 소결합금 1~4를 제작하였다.
(종래예 1－1)
평균 입경 5㎛의 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 분산시킨 윤활제를 실시예 1에서 준비한 150℃로 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하고, 아세톤을 증발시킴으로써 성형 금형의 캐비티 내면에 스테아린산 리튬층을 형성한 후 실시예 1－1에서 준비한 성분 조성이 Fe－1.5%Mo－0.3%C를 가지는 Fe기 합금 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 압분체를 제작하였다. 이러한 압분체를 취출하여 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결함으로써 종래 Fe기 소결합금 1을 제작하였다.
이러한 본 발명 Fe기 소결합금 1~7, 비교 Fe기 소결합금 1~4 및 종래 Fe기 소결합금 1에 있어서의 Fe기 소결합금 표층부의 두께 및 평균 K 농도를 EPMA에 의하여 측정하여, 그 측정 결과를 표 1－2에 나타내며, 또한 이 합금들의 표면에 있어서의 로크웰 경도(Rockwell hardness), 개방 기공율 및 합금의 밀도를 측정하여, 그 결과를 표 1－2에 나타내었다.
Fe기
소결합금		 표1의
윤활제
 Fe기 소결합금 표층부 합금의
밀도
(Mg/m3)
두께
(mm)		 표층부에서의 평균 K 농도
(질량%)		 표면의 로크웰
경도(HRA)		 개방
기공률(%)

본

발

명
 1 A 0.003 0.0003 83 4.9 7.4
2 B 0.07 0.06 84 2.5 7.4
3 C 0.3 0.3 86 0.8 7.41
4 D 0.5 0.5 86 0.6 7.4
5 E 1.2 1.2 84 0.3 7.39
6 F 1.8 1.8 83 0.1 7.41
7 G 0.15 0.15 86 1.0 7.4

비

교
 1 a 1 0.0001미만* 76 7.0 7.41
2 b 1 1.2* 70 0.9 7.4
3 A 0.0005* 0.5 75 6.5 7.39
4 A 2.2* 0.5 71 1.3 7.41
종래1 - 75 7.1 7.41
*표는, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 나타낸다.
표 1－2에 나타나는 결과로부터, 황산 칼륨염을 용매에 용해한 윤활제를 사용하여 제작한 본 발명 Fe기 소결합금 1~7은, 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 현탁시킨 윤활제를 사용하여 제작한 종래 Fe기 소결합금 1에 비하여, 밀도가 거의 동등해도, 본 발명 Fe기 소결합금 1~7은 모두 표면의 경도가 높고, 또한 표면의 개방 기공율이 현격히 작아져 있으므로, 표면이 치밀하고, 표면의 내마모성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 가지는 비교 Fe기 소결합금 1~4는 일부 바람직하지 않은 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
(실시예 1－2)
미리 성형 금형의 캐비티 내면의 온도를 150℃로 유지한 후, 캐비티 내면에 표 1－1에 나타나는 윤활제 H~N 및 c~d를 다른 두께로 도포하고, 물을 증발시킴으로써 캐비티 내면에 황산 수소 2 나트륨, 황산 3 나트륨, 폴리황산 나트륨, 황산 리보플라빈 나트륨으로 이루어지는 다른 두께를 가지는 정출층을 형성하였다.
한편, 이러한 정출층을 형성한 성형 금형의 캐비티 내에 원료 분말인 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 C분말로 이루어지며 Fe－1.5%Mo－0.3%C의 성분 조성이 되도록 배합하고 V형 블렌더로 혼합하여 얻어진 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 표면에 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 제작하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면에 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결하고, 또한 침탄 담금질 및 템퍼링을 실시하여, 표 1－3에 나타나는 Fe기 소결합금 표층부에서의 평균 Na 농도를 가지는 본 발명 Fe기 소결합금 8~14 및 비교 Fe기 소결합금 5~8을 제작하였다.
이러한 본 발명 Fe기 소결합금 8~14 및 비교 Fe기 소결합금 5~8에서의 Fe기 소결합금 표층부의 두께 및 평균 Na 농도를 EPMA에 의하여 측정하여, 그 측정 결과를 표 1－3에 나타내며, 또한 이 합금들의 표면의 로크웰 경도, 개방 기공율 및 합금의 밀도를 측정하여, 그 결과를 표 1－3에 나타내었다.
Fe기
소결합금		 표1의
윤활제
 Fe기 소결합금 표층부 합금의
밀도
(Mg/m3)
두께
(mm)		 표층부에서의 평균 Na 농도
(질량%)		 표면의 로크웰
경도(HRA)		 개방
기공률(%)

본

발

명
 8 H 0.003 0.003 83 4.2 7.4
9 I 0.07 0.06 84 1.8 7.42
10 J 0.3 0.3 86 0.8 7.39
11 K 0.5 0.5 87 0.4 7.39
12 L 1.2 1.2 85 0.2 7.39
13 M 1.8 1.8 84 0.1 7.4
14 N 0.15 0.15 86 0.9 7.41

비

교
 5 c 1 0.0001 미만* 75 7.4 7.39
6 d 1 1.2* 72 0.6 7.39
7 H 0.0005* 0.5 74 6.6 7.4
8 H 2.2* 0.5 70 0.5 7.39
*표는, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 나타낸다.
표 1－3에 나타나는 결과로부터, 황산 나트륨염을 용매에 용해한 윤활제를 사용하여 제작한 본 발명 Fe기 소결합금 8~14는, 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 현탁시킨 윤활제를 사용하여 제작한 표 1－1의 종래 Fe기 소결합금 1에 비하여, 밀도가 거의 동등해도, 본 발명 Fe기 소결합금 8~14는 모두 표면의 경도가 높고, 또한 표면의 개방 기공율이 현격히 작아져 있으므로, 표면이 치밀하고, 표면의 내마모성이 우수한 것을 알 수 있다.. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 가지는 비교 Fe기 소결합금 5~8은 일부 바람직하지 않은 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
실시예 1－3
미리 성형 금형의 캐비티 내면의 온도를 150℃로 유지한 후, 캐비티 내면에 표 1－1에 나타나는 윤활제 O~U 및 e~f를 다른 두께로 도포하고, 물을 증발시킴으로써 캐비티 내면에, 황산 칼륨염과 황산 나트륨염의 혼합염으로 이루어지는 정출층을 형성하였다.
한편, 이러한 정출층을 형성한 성형 금형의 캐비티 내에 원료 분말인 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 C분말로 이루어지며 Fe－1.5%Mo－0.3%C의 성분 조성이 되도록 배합하고 V형 블렌더로 혼합하여 얻어진 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 표면에 K 및 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 제작하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면에 K 및 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결하고, 또한 침탄 담금질 및 템퍼링을 실시하여, Fe기 소결합금 표층부에서의 K 농도 및 Na 농도가 높은 본 발명 Fe기 소결합금 15~21 및 비교 Fe기 소결합금 9~12를 제작하였다.
이러한 본 발명 Fe기 소결합금 15~21 및 비교 Fe기 소결합금 9~12의 Fe기 소결합금 표층부의 두께, 및 평균 K 농도 및 평균 Na 농도를 EPMA에 의하여 측정하여 그 측정 결과를 표 1－4에 나타내었다. 또한, 표면의 로크웰 경도, 개방 기공율 및 합금의 밀도를 측정하여 그 결과를 표 1－4에 나타내었다.
Fe기
소결합금		 표1의
윤활제
 Fe기 소결합금 표층부 합금의
밀도
(Mg/m3)
두께
(mm)
 표층부에서의
평균 농도
(질량%)		 표면의
로크웰
경도(HRA)
 개방
기공률(%)
K Na

본

발

명
 15 O 0.003 0.0015 0.0015 83 7.4 7.41
16 P 0.07 0.03 0.03 85 1.9 7.41
17 Q 0.3 0.15 0.15 86 0.4 7.38
18 R 0.5 0.25 0.25 87 0.3 7.39
19 S 1.2 0.3 0.3 84 0.2 7.4
20 T 1.8 0.45 0.45 83 0.1 7.41
21 U 0.9 0.075 0.075 87 1.3 7.42

비

교
 9 e 1 0.0001 미만* 0.0001 미만* 75 7.2 7.4
10 f 1 0.6* 0.6* 72 0.2 7.4
11 O 0.0005* 0.25 0.25 74 6.8 7.4
12 O 2.2* 0.25 0.25 71 0.1 7.41
*표는, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 나타낸다.
표 1－4에 나타나는 결과로부터, 황산 칼륨염과 황산 나트륨염의 혼합염을 용매에 용해한 윤활제를 사용하여 제작한 본 발명 Fe기 소결합금 15~21은, 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 현탁시킨 윤활제를 사용하여 제작한 표 1－1의 종래 Fe기 소결합금 1에 비하여, 밀도가 거의 동등해도, 본 발명 Fe기 소결합금 15~21은 모두 표면의 경도가 높고, 또한 표면의 개방 기공율이 현격히 작아져 있으므로, 표면이 치밀하고, 표면의 내마모성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 가지는 비교 Fe기 소결합금 9~12는 일부 바람직하지 않은 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
<실시형태 2>
직경：11mm, 높이：40mm를 가지는 캐비티를 가지며, 캐비티 내면을 소정의 온도로 가열할 수 있는 성형 금형을 준비하였다. 또한 원료 분말로서 평균 입경：90㎛의 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 평균 입경：20㎛의 C분말을 준비하여, V형 블렌더로 Fe－1.5%Mo－0.3%C가 되도록 배합하고 혼합하여 혼합 분말을 제작하였다. 이 혼합 분말에 포함되는 P함유량은 0.01%였다.
또한 인산 수소 2 칼륨, 인산 3 칼륨, 폴리인산 칼륨, 인산 리보플라빈 칼륨, 인산 수소 2 나트륨, 인산 3 나트륨, 폴리인산 나트륨, 인산 리보플라빈 나트륨을 준비하여, 이것들을 용매인 물에 다른 농도로 용해시킴으로써, 표 2－1에 나타나는 윤활제 A~L 및 a~f를 제작하였다.
종별 성분조성(질량%)
첨가성분 잔부






윤

활

제		 A 인산 수소 2 칼륨 : 0.1







물
B 인산 3 칼륨 : 0.5
C 폴리인산 칼륨 : 1
D 인산 리보플라빈 칼륨 : 10
a 인산 수소 2 칼륨: 0.001
b 인산 3 칼륨 : 20
E 인산 수소 2 나트륨 : 0.1
F 인산 3 나트륨 : 0.5
G 폴리인산 나트륨 : 1
H 인산 리보플라빈 나트륨 : 10
c 인산 수소 2 나트륨: 0.001
d 인산 3 나트륨: 30
I 인산 수소 2 칼륨: 0.3, 인산 3 나트륨: 0.3
J 인산 3 칼륨 : 0.5, 인산 리보플라빈 나트륨 : 0.5
K 인산 리보플라빈 칼륨 : 1, 폴리인산 나트륨 : 1
L 폴리인산 칼륨 : 3, 인산 수소 2 나트륨 : 3
e 인산 수소 2 칼륨 : 0.0005, 인산 3 나트륨 : 0.0005
f 인산 수소 2 칼륨 : 15, 인산 3 나트륨 : 15
(실시예 2－1)
미리 성형 금형의 캐비티 내면의 온도를 150℃로 유지한 후, 캐비티 내면에 표 2－1에 나타나는 윤활제 A~D 및 a~b를 다른 두께로 도포하고, 물을 증발시킴으로써 캐비티 내면에 인산 수소 2 칼륨, 인산 3 칼륨, 폴리인산 칼륨, 인산 리보플라빈 칼륨으로 이루어지는 다른 두께를 가지는 정출층을 형성하였다.
한편, 이러한 정출층을 형성한 성형 금형의 캐비티 내에 원료 분말인 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 C분말로 이루어지며 Fe－1.5%Mo－0.3%C의 성분 조성이 되도록 배합하고 V형 블렌더로 혼합하여 얻어진 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 표면에 P 및 K의 고농도층을 가지는 압분체를 제작하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면에 P 및 K의 고농도층을 가지는 압분체를 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결하고, 또한 침탄 담금질 및 템퍼링을 실시하여, Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도 및 K 농도가 높은 본 발명 Fe기 소결합금 1~4 및 비교 Fe기 소결합금 1~4를 제작하였다.
(종래예 2－1)
평균 입경 5㎛의 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 분산시킨 윤활제를 실시예 2－1에서 준비한 150℃로 가열한 성형 금형의 캐비티 내면에 도포하고, 아세톤을 증발시킴으로써 성형 금형의 캐비티 내면에 스테아린산 리튬층을 형성한 후 실시예 2－1에서 준비한 성분 조성이 Fe－1.5%Mo－0.3%C를 가지는 Fe기 합금 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 압분체를 제작하였다. 이 압분체들을 취출하여 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결함으로써 종래 Fe기 소결합금 1을 제작하였다.
이러한 본 발명 Fe기 소결합금 1~4, 비교 Fe기 소결합금 1~4 및 종래 Fe기 소결합금 1에 있어서의 이러한 Fe기 소결합금의 Fe기 소결합금 표층부에서의 평균 P 농도, 평균 K 농도 및 평균 P 농도로부터 Fe기 소결합금 내부의 P 농도를 뺀 P 농도차를 측정하여 그 측정 결과를 표 2－2에 나타내고, 또한 표면의 로크웰 경도, 개방 기공율 및 합금의 밀도를 측정하여 그 결과를 표 2－2에 나타내었다.　
Fe기
소결합금		 표1의
윤활제
 Fe기 소결합금 표층부 합금의
밀도
(Mg/m3)
표층부에서의
평균
P 농도
(질량%)		 표층부에서의 평균 P 농도에서 내부의 P 농도를 뺀 농도차(질량%) 표층부에서의
평균
K 농도
(질량%)		 두께
(mm)		 표면의
로크웰
경도
(HRA)		 개방
기공률
(%)
본
발
명		 1 A 0.03 0.02 0.0002 0.03 81 4.8 7.39
2 B 0.14 0.13 0.021 0.6 83 0.9 7.39
3 C 0.33 0.32 0.053 1.3 85 0.6 7.4
4 D 0.95 0.94 0.47 1.8 86 0.2 7.4


비
교		 1 a 0.015 0.005* 0.0001
미만* 		0.002 74 6.5 7.4
2 b 1.2 1.19* 1.2* 1.7 67 0.2 7.41
3 A 0.03 0.02 0.011 0.0005* 75 7.3 7.39
4 A 0.85 0.84 0.92 2.2* 69 0.1 7.4
종래1 - 75 7.1 7.41
*표는, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 나타낸다.
표 2－2에 나타나는 결과로부터, 인산 칼륨 금속염을 용매에 용해한 윤활제를 사용하여 제작한 본 발명 Fe기 소결합금 1~4는, 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 현탁시킨 윤활제를 사용하여 제작한 종래 Fe기 소결합금 1에 비하여, 밀도가 거의 동등해도, 본 발명 Fe기 소결합금 1~4는 모두 표면의 경도가 높고, 또한 표면의 개방 기공율이 현격히 작아져 있으므로, 표면이 치밀하고, 표면의 내마모성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 가지는 비교 Fe기 소결합금 1~4는 일부 바람직하지 않은 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
또한, 이러한 본 발명 Fe기 소결합금 1~4 및 비교 Fe기 소결합금 1~4에 대하여, 표면에서 중심부를 향하여 P 및 K함유량을 EPMA에 의하여 측정한 바, 표 2－2에 나타나는 바와 같이 Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값이 내부의 P 농도보다도 높고, 또한 Fe기 소결합금 표층부에는 K이 포함되어 있는 것을 알 수 있었다.
(실시예 2－2)
미리 성형 금형의 캐비티 내면의 온도를 150℃로 유지한 후, 캐비티 내면에 표 2－1에 나타나는 윤활제 E~H 및 c~d를 다른 두께로 도포하고, 물을 증발시킴으로써 캐비티 내면에 인산 수소 2 나트륨, 인산 3 나트륨, 폴리인산 나트륨, 인산 리보플라빈 나트륨으로 이루어지는 다른 두께를 가지는 정출층을 형성하였다.
한편, 이러한 정출층을 형성한 성형 금형의 캐비티 내에 원료 분말인 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 C분말로 이루어지며 Fe－1.5%Mo－0.3%C의 성분 조성이 되도록 배합하고 V형 블렌더로 혼합하여 얻어진 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 표면에 P 및 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 제작하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면에 P 및 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결하고, 또한 침탄 담금질 및 템퍼링을 실시하여, Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도 및 Na 농도가 높은 본 발명 Fe기 소결합금 5~8 및 비교 Fe기 소결합금 5~8을 제작하였다.
이러한 본 발명 Fe기 소결합금 5~8 및 비교 Fe기 소결합금 5~8의 Fe기 소결합금 표층부에서의 평균 P 농도, 평균 Na 농도 및 평균 P 농도로부터 Fe기 소결합금 내부의 P 농도를 뺀 P 농도차를 측정하여 그 측정 결과를 표 2－3에 나타내고, 또한, 표면의 로크웰 경도, 개방 표면의 로크웰 경도, 개방 기공율 및 합금의 밀도를 측정하여 그 결과를 표 2－3에 나타내었다.
Fe기
소결합금		 표1의
윤활제
 Fe기 소결합금 표층부 합금의
밀도
(Mg/m3)
표층부에서의
평균
P 농도
(질량%)		 표층부에서의 평균 P 농도에서 내부의 P 농도를 뺀 P 농도차(질량%) 표층부에서의
평균
Na 농도
(질량%)		 두께
(mm)		 표면의
로크웰
경도
(HRA)		 개방
기공률
(%)

본
발
명		 5 E 0.05 0.04 0.0006 1.2 86 3.1 7.41
6 F 0.21 0.20 0.054 1.8 87 0.9 7.4
7 G 0.43 0.42 0.29 0.15 85 0.4 7.41
8 H 0.96 0.95 0.94 0.42 85 0.1 7.39

비
교		 5 c 0.015 0.0005* 0.0001
미만		 0.002 74 6.5 7.4
6 d 1.2 1.19* 1.4 1.7 67 0.2 7.41
7 D 0.03 0.02 0.002 0.0005* 75 7.3 7.39
8 D 0.85 0.84 0.85 2.2* 69 0.1 7.4
*표는, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 나타낸다.
표 2－3에 나타나는 결과로부터, 인산 나트륨 금속염을 용매에 용해한 윤활제를 사용하여 제작한 본 발명 Fe기 소결합금 5~8은, 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 현탁시킨 윤활제를 사용하여 제작한 표 2－1의 종래 Fe기 소결합금 1에 비하여, 밀도가 거의 동등해도, 본 발명 Fe기 소결합금 5~8은 모두 표면의 경도가 높고, 또한 표면의 개방 기공율이 현격히 작아져 있으므로, 표면이 치밀하고, 표면의 내마모성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 가지는 비교 Fe기 소결합금 5~8은 일부 바람직하지 않은 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
또한, 이러한 본 발명 Fe기 소결합금 5~8 및 비교 Fe기 소결합금 5~8에 대하여, 표면에서 중심부를 향하여 P 및 Na 함유량을 EPMA에 의하여 측정한 바, 표 2－3에 나타나는 바와 같이 Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값이 내부의 P 농도보다도 높고, 또한 Fe기 소결합금 표층부에는 Na이 포함되어 있는 것을 알 수 있었다.
(실시예 2－3)
미리 성형 금형의 캐비티 내면의 온도를 150℃로 유지한 후, 캐비티 내면에 표 2－1에 나타나는 윤활제 I~L 및 e~f를 다른 두께로 도포하고, 물을 증발시킴으로써 캐비티 내면에 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염으로 이루어지는 정출층을 형성하였다.
한편, 이러한 정출층을 형성한 성형 금형의 캐비티 내에 원료 분말인 Fe－1.5%Mo Fe기 합금 분말 및 C분말로 이루어지며 Fe－1.5%Mo－0.3%C의 성분 조성이 되도록 배합하고 V형 블렌더로 혼합하여 얻어진 혼합 분말을 충전하여, 800MPa로 프레스 성형함으로써 표면에 P, K 및 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 제작하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면에 P, K 및 Na의 고농도층을 가지는 압분체를 5%H2－N2의 가스 분위기중, 온도：1150℃에서 소결하고, 또한 침탄 담금질 및 템퍼링을 실시하여, Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도, K 농도 및 Na 농도가 높은 본 발명 Fe기 소결합금 9~12 및 비교 Fe기 소결합금 9~12를 제작하였다.
이러한 본 발명 Fe기 소결합금 9~12 및 비교 Fe기 소결합금 9~12의 Fe기 소결합금 표층부에서의 평균 P 농도, Fe기 소결합금 표층부에서의 평균 P 농도로부터 Fe기 소결합금 내부의 P 농도를 뺀 P 농도차를 측정하고, 또한 평균 K 농도 및 평균 Na 농도를 측정하여 그 측정 결과를 표 2－4에 나타내고, 또한, 표면의 로크웰 경도, 개방 기공율 및 합금의 밀도를 측정하여 그 결과를 표 2－4에 나타내었다.
Fe기
소결합금		 표1의
윤활제
 Fe기 소결합금 표층부 합금의
밀도
(Mg/m3)
표층부에서의
평균
P 농도
(질량%)
 표층부의
평균 P 농도에서 내부의 P 농도를 뺀 P 농도차
(질량%)		 평균 농도
(질량%)
 두께
(mm)
 표면의
로크웰
경도
(HRA)
 개방
기공률
(%)
K Na

본
발
명		 9 I 0.15 0.14 0.014 0.011 1.2 86 0.5 7.41
10 J 0.35 0.34 0.035 0.042 1.8 87 0.4 7.4
11 K 0.49 0.48 0.21 0.18 0.15 85 0.2 7.41
12 L 0.75 0.74 0.45 0.47 0.42 85 0.1 7.39


비
교		 9 e 0.015 0.0005* 0.0001
미만* 		0.0001
미만* 		0.002 74 6.5 7.4
10 f 1.2 1.19* 0.63* 0.63* 1.7 67 0.2 7.41
11 I 0.03 0.02 0.022 0.018 0.0005* 75 7.3 7.39
12 I 0.85 0.84 0.92* 0.94* 2.2* 69 0.1 7.4
*표는, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 나타낸다.
표 2－4에 나타나는 결과로부터, 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합염을 용매에 용해한 윤활제를 사용하여 제작한 본 발명 Fe기 소결합금 9~12는, 스테아린산 리튬 분말을 아세톤에 현탁시킨 윤활제를 사용하여 제작한 표 2－1의 종래 Fe기 소결합금 1에 비하여, 밀도가 거의 동등해도, 본 발명 Fe기 소결합금 9~12는 모두 표면의 경도가 높고, 또한 표면의 개방 기공율이 현격히 작아져 있으므로, 표면이 치밀하고, 표면의 내마모성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어난 값을 가지는 비교 Fe기 소결합금 9~12는 일부 바람직하지 않은 특성이 나타나는 것을 알 수 있다.
또한 이러한 본 발명 Fe기 소결합금 9~12 및 비교 Fe기 소결합금 9~12에 대하여, 표면에서 중심부를 향하여 P, K 및 Na 함유량을 EPMA에 의하여 측정한 바, 표 2－4에 나타나는 바와 같이 Fe기 소결합금 표층부에서의 P 농도의 평균값이 내부의 P 농도보다도 높고, 또한 Fe기 소결합금 표층부에는 K 및 Na이 포함되어 있는 것을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 Fe기 소결합금은, 종래의 같은 성분 조성을 가지는 Fe기 소결합금에 비하여 표면에서의 경도가 높고, 또한 개방 기공율이 작으므로 도금 등의 표면처리를 실시하기 쉽고, 각종 내마모성을 필요로 하는 기계부품용 부재로 할 수 있어, 기계 산업의 발전에 크게 공헌할 수 있는 것이다.

Claims (44)

  1. 삭제
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  19. 삭제
  20. 합금 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내의 두께부로 구성되는 Fe기 소결합금 표층부와, 상기 Fe기 소결합금 표층부보다도 내측에 있는 Fe기 소결합금 내부를 갖고,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 평균 인농도(이하, 인을 P라고 기재한다)가 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 높고, 또 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 칼륨(이하, K라고 기재한다)이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  21. 합금 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내의 두께부로 구성되는 Fe기 소결합금 표층부와, 상기 Fe기 소결합금 표층부보다도 내측에 있는 Fe기 소결합금 내부를 갖고,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 높고, 또 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 나트륨(이하, Na라고 기재한다)이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  22. 합금 표면으로부터 1㎛~2mm 범위 내의 두께부로 구성되는 Fe기 소결합금 표층부와, 상기 Fe기 소결합금 표층부보다도 내측에 있는 Fe기 소결합금 내부를 갖고,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 높고, 또 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 K 및 Na이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다 0.01~1질량% 높고, 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 K이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다 0.01~1질량% 높고, 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 Na이 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 평균 P 농도가 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다 0.01~1질량% 높고, 상기 Fe기 소결합금 표층부에는 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물만으로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
    상기 Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물만으로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
    상기 Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 Na을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  28. 제 22 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물만으로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
    상기 Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  29. 제 20 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물만으로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
    상기 Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K을 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물만으로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
    상기 Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 Na을 평균 농도로 0.01~1질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  31. 제 22 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 내부는, C：0.1~0.9질량%, Mo, Ni, Cr 및 Cu 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~10질량% 함유하고, 또한 Mn, Si, V, Nb, W, Al, Ti, Ca 및 S 중의 1종 또는 2종 이상을 합계 0.1~3질량%, P：0.05질량% 이하(0도 포함한다)를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물만으로 이루어지는 조성을 가지는 Fe기 합금 소결체로 이루어지며,
    상기 Fe기 소결합금 표층부는, 상기 Fe기 소결합금 내부에 포함되는 P 농도보다도 0.01~1질량% 높은 평균 P 농도를 가지며 또 K 및 Na의 합계가 평균 농도로 0.0001~1질량% 함유되는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  32. 제 20 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Fe기 소결합금 표층부의 개방 기공율은 5% 이하인 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금.
  33. 제 20 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기계부품.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 기계부품은 스프로켓인 것을 특징으로 하는 기계부품.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 기계부품은 톱니바퀴인 것을 특징으로 하는 기계부품.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 기계부품은 로터인 것을 특징으로 하는 기계부품.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 기계부품은 이너 레이스인 것을 특징으로 하는 기계부품.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 기계부품은 아우터 레이스인 것을 특징으로 기계부품.
  39. 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조방법으로서,
    성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 황산 칼륨, 아황산 칼륨, 티오황산 칼륨, 도데실 황산 칼륨, 도데실 벤젠 황산 칼륨, 식용 청색 1호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 칼륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 황산 칼륨염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 K을 포함하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법.
  40. 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조방법으로서,
    성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 황산 나트륨, 아황산 나트륨, 티오황산 나트륨, 도데실 황산 나트륨, 도데실 벤젠 황산 나트륨, 식용 황색 5호 및 아스코르빈산 황산 에스테르 나트륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 황산 나트륨염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 Na을 포함하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법.
  41. 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조방법으로서,
    성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 황산 칼륨염과 황산 나트륨염으로 이루어지는 혼합막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 K 및 Na을 포함하는 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법.
  42. 제 20 항, 제 23 항, 제 26 항 또는 제 29 항 중 어느 한 항에 기재된 소결합금의 제조방법으로서,
    성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 인산 수소 2 칼륨, 인산 3 칼륨, 폴리인산 칼륨 및 인산 리보플라빈 칼륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 인산 칼륨 금속염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 인산 칼륨 금속염이 부착된 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법.
  43. 제 21 항, 제 24 항, 제 27 항 또는 제 30 항 중 어느 한 항에 기재된 소결합금의 제조방법으로서,
    성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 인산 수소 2 나트륨, 인산 3 나트륨, 폴리인산 나트륨 및 인산 리보플라빈 나트륨 중의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 인산 나트륨 금속염의 막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 인산 나트륨 금속염이 부착된 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법.
  44. 제 22 항, 제 25 항, 제 28 항 또는 제 31 항 중 어느 한 항에 기재된 소결합금의 제조방법으로서,
    성형 금형의 캐비티 내면에 윤활제로서의 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합 금속염막을 형성한 후, Fe기 소결합금 원료 분말을 성형 금형의 캐비티에 충전하여 프레스 성형함으로써 표면에 인산 칼륨 금속염과 인산 나트륨 금속염의 혼합 금속염이 부착된 압분체를 제작하여, 얻어진 압분체를 소결하는 것을 특징으로 하는 표면 치밀성 및 표면 경도가 높은 Fe기 소결합금의 제조 방법.
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