KR101187997B1 - 내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법 - Google Patents

내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101187997B1
KR101187997B1 KR1020090132776A KR20090132776A KR101187997B1 KR 101187997 B1 KR101187997 B1 KR 101187997B1 KR 1020090132776 A KR1020090132776 A KR 1020090132776A KR 20090132776 A KR20090132776 A KR 20090132776A KR 101187997 B1 KR101187997 B1 KR 101187997B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
steel sheet
weight
wear
resistant
Prior art date
Application number
KR1020090132776A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110076145A (ko
Inventor
이진우
김동현
정홍철
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020090132776A priority Critical patent/KR101187997B1/ko
Publication of KR20110076145A publication Critical patent/KR20110076145A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101187997B1 publication Critical patent/KR101187997B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/058—Mixtures of metal powder with non-metallic powder by reaction sintering (i.e. gasless reaction starting from a mixture of solid metal compounds)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/30—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes using a layer of powder or paste on the surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties

Abstract

본 발명은 WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 내마모 분말을 졸 또는 겔 상태로 제조하는 단계, 상기 졸 또는 겔 상태의 내마모 분말을 상온에서 냉각하여 스트립으로 제조하는 단계 및 상기 스트립을 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 클래딩하여 표면개질층을 형성하는 단계를 포함하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법에 관한 것이다.
내마모, 분말코팅, 경화분말, 스트립, 표면개질강

Description

내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법{ABRASION RESISTANT POWDER, ABRASION RESISTANT SURFACE MODIFIED STEEL SHEET USING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 내마모성이 요구되는 건설용 장비 등에 적용되는 내마모 강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판의 표면에 표면개질층을 형성한 내마모성이 우수한 강판에 관한 것이다.
최근들어, 건설용 장비들이 대형화 및 경량화되고 있으며, 특히 높은 내마모성이 요구되고 있다. 마모환경에 놓인 강판의 경우 마모에 의한 강판의 손상에 의하여 잦은 교체로 유지 보수 비용이 증가하고 있으며, 내마모 성능이 뛰어난 고가의 강판의 수입이 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 고탄소강의 적용 및 내마모성 향상기술을 접목한 높은 표면경도를 가지는 내마모강의 연구가 지속적으로 요구되고 있다.
내마모강은 장시간 안정된 내마모 특성을 확보하여야 하고, 장기간의 반복적 인 사용에 견딜수 있어야 한다. 내마모강이 사용 중에 가혹한 환경에서 가해지는 다양한 손상에 대해, 통상의 발명에서는 저온 인성을 개선한 내마모강에 대한 특성개선이 주를 이루어져 왔다.
그러나, 고탄소강의 열처리를 통한 표면 고경도 확보 강판의 경우, 표면 경화를 위해 고주파 열처리가 필요하여 공정 단가가 상승되며, 표면 개질 후 경도도 약 500-600Hv로 단점이 있다.
다른 기술로는 한국 공개특허공보 제2007-0020808호를 들 수 있는데, 이 기술은 금속 표면의 개질방법 및 이에 의하여 제조되는 코팅층을 구비한 금속에 관한 것으로서, 콜드 스프레이 방법을 통해 모재에 코팅하고 코팅된 분말을 열처리를 통해 코팅층을 형성하여 표면을 개질하는 방법에 관한 것이나, 콜드 스프레이 방법을 통해 표면에 코팅한 경우, 열처리시 모재와 코팅층간의 잔유응력이 발생되어 열변형 등의 손상이 발생하기 쉽고, 분말 또는 모재가 용융되는 온도에서 열처리가 실시될 가능성이 커서 모재와 분말간의 조합이 상대적으로 적은 문제점을 가지고 있다. 또한 고온에서 열처리가 이루어짐과 동시에, 낮은 구동력으로 인하여 장시간의 열처리 또는 반응시간이 필요하기 때문에 생산비 증가의 문제점을 가지고 있다.
또 다른 기술로는 일본 공개특허공보 2008-133519를 들 수 있는데, 강재 표면에 고속 회전하는 공구를 접촉시킨 후 마찰을 통해 연화한 부분에 WC(tungsten carbide)를 주성분으로 하는 초경합금을 숏피닝(shot peenig)하는 방법으로 개질시키는 기술에 관한 것이나, 숏피닝을 이용한 방법의 경우 설비비의 증가가 필수 불가결하며, WC 분말 가격이 매우 고가이기 때문에 산업적 응용이 매우 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 표면 경도가 1000Hv 급의 내마모성이 우수한 표면개질 강판을 제공하기 위하여, 표면개질층을 형성하는 미세한 내마모 분말과 이러한 내마모 분말을 함유한 표면개질층을 포함한 내마모 강판 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 일 실시예로서, WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 내마모 분말을 제공한다.
상기 Fe계 분말은 중량%로, C: 1~5%, Cr: 5~20%, Ni: 2~8%, Mo: 2~8%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 강화분말의 입도는 5~10㎛이고, 상기 Fe계 분말의 입도는 1~10㎛인 것이 바람직하다.
본 발명은 다른 실시예로서, 강판; 및 상기 강판의 표면에 WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 표면개질층을 포함하는 내마모 표면개질 강판을 제공한다.
상기 강화분말과 Fe계 분말은 소결에 의하여 결합될 수 있다.
상기 Fe계 분말은 중량%로, C: 1~5%, Cr: 5~20%, Ni: 2~8%, Mo: 2~8%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 강화분말의 입도는 5~10㎛인 것이 바람직하다.
상기 표면개질강판의 경도는 800~1200Hv인 것이 바람직하다.
본 발명은 또 다른 실시예로서, WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 내마모 분말을 졸 또는 겔 상태로 제조하는 단계; 상기 졸 또는 겔 상태의 내마모 분말을 상온에서 냉각하여 스트립으로 제조하는 단계; 및 상기 스트립을 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 클래딩하여 표면개질층을 형성하는 단계를 포함하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법을 제공한다.
상기 전기저항 클래딩은 전류: 5~9kA/㎝, 가압력: 200~400N/㎝ 및 통판스피드: 0.5~1.5m/min 의 조건으로 실시되는 것이 바람직하다.
상기 내마모 분말에 폴리 에틸렌 글리콜(Poly Ethylene Glycol) 10~30중량%을 포함하는 결합촉매를 추가로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 스트립 제조 후 상기 스트립을 코일링 후 언코일링하면서 상기 스트립을 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 클래딩하여 표면개질층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또 다른 실시예로서, WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 내마모 분말을 졸 또는 겔 상태로 제조하는 단계; 상기 졸 또는 겔 상태의 내마모 분말을 스프레이 코팅방법을 이용하여 강판 표면에 분사하는 단계 및 상기 강판에 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 표면개질층을 형성하는 단계를 포함하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하여, 내마모성이 우수한 내마모 분말과 이를 이용한 표면개질층을 포함한 내마모강판을 제공할 수 있으며, 강판의 표면 경도가 800~1200Hv인 표면개질 강판을 제공할 수 있다.
본 발명은 내마모 분말을 스트립으로 제조하여 강판의 표면에 클래딩시키거나 내마모 분말을 분사장치를 이용하여 강판의 표면에 도포하여, 강판의 표면에 경도가 우수한 표면개질층을 형성하여 강판의 내마모성을 향상시키는 것이다.
본 발명 내마모 분말은 WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상 을 함유하는 강화분말 60~70중량%를 포함한다. 여기서 강화분말에 포함되는 WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 은 저가이며, 내마모성이 우수한 화합물이다. 분말의 입자가 미세할수록 높은 내마모 특성을 가지게 되며 저항 클래딩에 의한 전류 통전시 전기저항 발열을 쉽게 이용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 강화분말의 입도는 5~10㎛인 것이 바람직하다. 경화분말의 입도가 5㎛ 미만인 경우에는 가공단가가 상승하고, 10㎛를 초과하는 경우에는 균일한 표면개질층을 형성하기 곤란하다.
또한, 내마모분말은 결합재로서 Fe계 분말 30~40중량%를 포함한다. 여기서, 상기 Fe계 분말은 중량%로, C: 1~5%, Cr: 5~20%, Ni: 2~8%, Mo: 2~8%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, Fe계 분말의 입도는 1~10㎛인 것이 바람직하다. Fe계 분말의 입도가 1㎛ 미만인 경우에는 저항 클래딩 공정에서 전류 저항값을 제어하기 어렵고, 10㎛를 초과하는 경우에는 균일한 표면개질층을 형성하기 곤란하여 균일한 경도값을 확보할 수 없다. 다만, Fe계 분말은 다른 분말과 잘 섞이지 않아 저항 클래딩시 완전 용융이 안될 수 있으므로, 카본 나노튜브 또는 그라파이트(graphite) 등을 포함시키는 것이 보다 바람직하다.
추가적으로 결합촉매로서 폴리 에틸렌 글리콜(Poly Ethylene Glycol) 10~30중량%을 포함하는 폴리머를 첨가할 수 있다. 이러한 결합촉매는 상기 분말들이 결합되는 것을 도와주고 저항 클래딩 공정에서 모두 증발되어 표면개질층에 다른 영 향을 주지 않는다. 결합촉매의 몰 농도가 높아질 경우, 증발이 용이하지 않으며, 몰 농도가 너무 낮은 경우에는 냉각 후 스트립에서 박리현상이 나타나기 쉽기 때문에 농도의 조절이 필요하다.
상기와 같은 미세한 입자 크기를 가지는 분말을 제조하기 위하여 볼밀링(ball milling) 방법을 이용하는 것이 가능하다. 볼밀링 방법은 지속적인 분말과 볼의 마찰을 통해 파쇄 및 압접함으로서, 분말의 크기가 미세화되며, 분말의 크기 역시 교반속도 조절을 통해 제어가 가능하다.
초기 분말은 300~500㎛ 크기의 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 교반속도 150-500rpm으로 제어하는 것이 바람직하다. 초기 분말의 크기가 500㎛를 초과하는 경우에는 볼과 분말들의 충격에 의한 파쇄가 용이하지 않아 미세입자를 제조하기 어려우며, 초기 분말의 크기가 300㎛ 미만인 경우에는 분말 자체의 뭉침현상에 의해 분말의 분배(distribution)특성이 불량해진다.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 충족하는 강판을 제조하기 위하여 본 발명자들에 의해 도출된 가장 바람직한 표면개질층 형성 방법에 대하여 아래에서 설명한다.
본 발명의 일실시예로서, 상술한 분말을 이용하여 스트립을 제조한 후 전기 저항 클래딩방법에 의하여 강판에 표면개질층을 형성한다. 이 때, 전류: 5~9kA/㎝, 가압력: 200~400N/㎝ 및 통판스피드: 0.5~1.5m/min 의 조건으로 실시되는 것이 바람직하다. 전류가 5kA/㎝ 미만인 경우 입열량이 부족하여 클래딩이 용이하지 않으며, 9kA/㎝를 초과하는 경우 과도한 입열로 클래딩이 어렵워 적절한 전력 범위를 만족하여야 한다. 가압력이 200N/㎝ 미만인 경우에는 가압력이 너무 낮아 클래eld장치의 구동이 어렵고, 400N/㎝를 초과하는 경우에는 가압력 과부하로 스패터가 다량발생하는 문제가 있다. 도1에 나타낸 바와 같이, 경화분말과 Fe계 분말을 이용한 스트립(1)을 강판(2)위에 위치시키고 전극롤(3)에 의하여 스트립과 강판을 클래딩시킨다. 전극롤에 의하여 전류가 스트립에 통전되면, 경화분말과 Fe계 분말 및 강판의 계면에서 줄열이 발생하고, 용융된 Fe계 분말이 경질분말사이에 침투하여 용융된 Fe계 분말과 경질분말이 같이 응고되어 표면개질층이 형성된다. 상기 조건에 의하여 상기 표면개질층은 100~900㎛의 두께로 형성될 수 있다. 더불어 상술한 바와 같이 결합촉매가 포함될 수 있으며, 클래딩 과정에서 상기 결합촉매는 증발된다.
본 발명의 다른 실시예로서, 도2에 나타낸 바와 같이, 스트립을 코일링하여 코일(4)을 형성한 후 강판(1) 위에 언코일링하면서 전기 저항 클래딩시킬 수 있다. 여기서, 다른 조건들은 상술한 전기저항 클래딩 방법과 동일한 조건으로 실시되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 도3에 나타낸 바와 같이, 분사장치(5)를 이용하여 상기 분말을 강판(1)위에 도포한 후 전극롤(3)에 의하여 전기 저항 클래딩방법을 이용하여 표면개질층을 형성할 수 있다.
이하, 상술한 제조방법에 의하여 제조된 강판으로서, 내마모성이 우수한 강판에 대하여 설명한다.
본 발명의 표면개질 강판은 강판의 표면에 표면개질층이 포함하고, 이러한 표면개질층을 포함한 강판은 내마모성이 우수하다. 상기 표면개질 강판의 내마모비는 4*10-8(㎣/㎜N) 이하이고, 경도는 800~1200Hv 범위인 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
(실시예1)
발명강1로서, WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 을 포함하는 경질분말과 결합재로서 Fe계 분말을 포함하는 내마모 분말을 대용량 교반기를 이용하여 교반속도 150~500rpm으로 교반한 후 스트립을 제조한 다음 전기 저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 표면개질층을 형성하였으며, 전자현미경을 이용하여 표면개질층의 단면사진 을 찍어 도4에 나타내었다. 비교강1로서 종래의 일반 표면개질 내마모 강판의 표면층의 단면을 전자현미경으로 관찰하여 도5에 나타내었다. 또한, 발명강1과 비교강1의 경도를 측정하여 도6에 나타내었다.
도4 및 도6에 나타난 발명강1 및 비교강1의 조직사진을 비교하여 보면, 일반 표면개질 강판의 경우, 표면에 미세하게 마르텐사이트가 형성되어 있으나, 본 발명에 의해 개질된 표면개질 강판의 경우, 내마모 분말 입자가 표면에 깊숙히 압입되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 발명강의 경우 열처리를 수반하지 않기 때문에 열충격을 통한 조직 비틀림, 혹은 열변형이 수반되지 않음을 확인할 수 있으며, 내마모 분말이 매우 균일하게 표면 전체에 약 400㎛의 깊이 이상으로 표면개질층을 이루고 있음을 확인할 수 있다.
그리고, 도6에 나타낸 바와 같이, 발명강1 및 비교강1의 표면 경도를 비교한 결과, 비교강1의 경우 약 400~500Hv의 비커스 경도를 갖는 반면에, 발명강1의 경우 약 약 950~1030Hv의 표면경도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있으며, 이를 통하여 본 발명에 의하여 표면개질 강판이 종래의 표면개질강에 비하여 내마모성이 월등히 우수함을 알 수 있다.
(실시예2)
강화분말로서 WC, TiC, TiO2, Al2O3의 분율을 변경시키면서 실시예1의 발명강1 제조방법에 따라 표면개질층을 형성한 후 각각의 표면개질층의 경도를 측정하여 도7 내지 도10에 나타내었다.
도7에 나타난 바와 같이, WC 분말의 분율을 0중량% 에서 100중량%까지 변화시키면서 표면개질층의 경도를 측정하였다. WC 분말이 70중량%를 초과하는 경우 경도는 상승하나 표면개질층에 기공 및 천공이 형성되어 품질불량이 발생하였다. WC분말의 함량이 60~70중량%일 경우 높은 경도를 갖는 표면개질층을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 도8에 나타난 바와 같이, TiC 분말의 분율을 0중량% 에서 100중량%까지 변화시키면서 표면개질층의 경도를 측정하였다. TiC 분말이 70중량%를 초과하는 경우 경도는 상승하나 표면개질층에 기공 및 천공이 형성되어 품질불량이 발생하였다. TiC 분말의 함량이 60~70중량%일 경우 높은 경도를 갖는 표면개질층을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
그리고, 도9에 나타난 바와 같이, TiO2 분말의 분율을 0중량% 에서 100중량%까지 변화시키면서 표면개질층의 경도를 측정하였다. TiO2 분말이 70중량%를 초과하는 경우 경도는 상승하나 표면개질층에 기공 및 천공이 형성되어 품질불량이 발생 하였다. TiO2 분말의 함량이 60~70중량%일 경우 높은 경도를 갖는 표면개질층을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
더불어, 도10에 나타난 바와 같이, Al2O3 분말의 분율을 0중량% 에서 100중량%까지 변화시키면서 표면개질층의 경도를 측정하였다. Al2O3 분말이 70중량%를 초과하는 경우 경도는 상승하나 표면개질층에 기공 및 천공이 형성되어 품질불량이 발생하였다. Al2O3 분말의 함량이 60~70중량%일 경우 높은 경도를 갖는 표면개질층을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
(실시예3)
하기 표1에 나타낸 강화분말과 Fe계 분말의 입도에 따른, 실시예1의 발명강1 제조방법에 따라 표면개질층을 형성한 후 각각의 표면개질층의 경도를 측정하여 하기 표1에 더불어 나타내었으며, 발명강2 및 비교강3의 표면개질층의 조직 사진을 도11 및 도12에 나타내었다.
구분 강화분말 입도(㎛) Fe계 분말 입도(㎛) 경도(Hv)
발명강2 5~10 1~10 850
비교강2 30~50 20~50 430
비교강3 1~5 0.5~1 클래딩불가
상기 표1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 분말입도 범위를 만족하는 발명강2는 분말내부의 접촉저항 값이 클래딩에 필요한 적절한 줄발열을 낼 수 있는 적정 수준을 유지하여 850Hv의 우수한 경도값을 얻을 수 있는 반면에, 비교강1은 분말입도가 너무 커서 경도가 낮았으며, 비교강2는 분말의 입도가 너무 작아서 접촉저항이 너무 커서 과도한 입열이 발생하여 표면개질층에 다수의 기공이 발생하여 클래딩이 불가함을 알 수 있다. 발명강2의 표면개질층의 단면사진을 도11에 나타내었으며, 표면개질층이 형성되었음을 알 수 있다. 비교강3의 표면개질층의 단면사진을 도12에 나타내었으며, 표면개질층에 기공이 형성되었음을 알 수 있다.
(실시예4)
실시예1의 발명강1 제조방법에 따라 클래딩시 전류 및 가압력에 변화를 주면서 표면개질층을 형성한 후 각각의 표면개질층의 경도를 측정하여 도14 및 도15에 각각 나타내었다.
도14에 나타난 바와 같이, 전류값이 5~9kA/㎝인 경우 우수한 경도값을 얻을 수 있는 반면에 5kA/㎝ 미만의 경우 입열 부족으로, 9kA/㎝ 초과의 경우 입열 과다로 표면개질층이 잘 형성되지 못하고, 형성되더라도 경도값이 낮음을 알 수 있다.
또한, 도15에 나타난 바와 같이, 가압력이 200~400N/㎝인 경우 우수한 경도값을 얻을 수 있는 반면에 200N/㎝ 미만의 경우 가압력 부족으로 클래딩 장치가 구동이 안되고, 400N/㎝을 초과하는 경우 가압력의 과부하가 발생하여 표면개질층이 잘 형성되지 못함을 확인할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예로서, 전기저항클래딩 방법에 의한 표면개질층을 형성하는 공정의 순서도이다.
도2는 본 발명의 다른 실시예로서, 전기저항클래딩 방법에 의한 표면개질층을 형성하는 일공정의 모식도이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예로서, 스프레이 분사방법 의한 표면개질층을 형성하는 일공정의 모식도이다.
도4는 발명강1의 표면개질층의 전자현미경 사진이다.
도5는 비교강1의 표면개질층의 전자현미경 사진이다.
도6은 발명강1과 비교강1의 경도값을 비교한 그래프이다.
도7은 WC분말 함량에 따른 경도값을 나타낸 그래프이다.
도8은 TiC분말 함량에 따른 경도값을 나타낸 그래프이다.
도9는 TiO2분말 함량에 따른 경도값을 나타낸 그래프이다.
도10은 Al2O3분말 함량에 따른 경도값을 나타낸 그래프이다.
도11은 발명강2의 표면개질층의 전자현미경 사진이다.
도12는 비교강2의 표면개질층의 전자현미경 사진이다.
도13은 클래딩시 전류변화에 따른 경도값을 나타낸 그래프이다.
도14는 클래딩시 가압력 변화에 따른 경도값을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요부분의 부호에 대한 설명>
1. 강판, 2. 스트립
3. 전극롤, 4. 코일
5. 분사장치

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 강판; 및 상기 강판의 표면에 WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 입도가 5~10㎛인 강화분말 60~70중량%와 입도가 1~10㎛인 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 표면개질층을 포함하는 내마모 표면개질 강판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 Fe계 분말은 중량%로, C: 1~5%, Cr: 5~20%, Ni: 2~8%, Mo: 2~8%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모 표면개질 강판.
  6. 제4항에 있어서, 상기 강화분말과 Fe계 분말은 소결에 의하여 결합된 것을 특징으로 하는 내마모 표면개질 강판.
  7. 삭제
  8. 제4항에 있어서, 상기 표면개질강판의 경도는 800~1200Hv인 것을 특징으로 하는 내마모 표면개질 강판.
  9. WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 내마모 분말을 졸 또는 겔 상태로 제조하는 단계; 상기 졸 또는 겔 상태의 내마모 분말을 상온에서 냉각하여 스트립으로 제조하는 단계; 및 상기 스트립을 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 클래딩하여 표면개질층을 형성하는 단계를 포함하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전기저항 클래딩은 전류: 5~9kA/㎝, 가압력: 200~400N/㎝ 및 통판스피드: 0.5~1.5m/min 의 조건으로 실시되는 것을 특징으로 하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 내마모 분말에 폴리 에틸렌 글리콜(Poly Ethylene Glycol) 10~30중량%을 포함하는 결합촉매를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 스트립 제조 후 상기 스트립을 코일링 후 언코일링하면서 상기 스트립을 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 클래딩하여 표면개질층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모 표면개질 강판의 제조방 법.
  13. WC, TiC, TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강화분말 60~70중량%와 Fe계 분말 30~40중량%를 포함하는 내마모 분말을 졸 또는 겔 상태로 제조하는 단계; 상기 졸 또는 겔 상태의 내마모 분말을 스프레이 코팅방법을 이용하여 강판 표면에 분사하는 단계 및 상기 강판에 전기저항 클래딩 방법에 의하여 강판에 표면개질층을 형성하는 단계를 포함하는 내마모 표면개질 강판의 제조방법.
KR1020090132776A 2009-12-29 2009-12-29 내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법 KR101187997B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090132776A KR101187997B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090132776A KR101187997B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110076145A KR20110076145A (ko) 2011-07-06
KR101187997B1 true KR101187997B1 (ko) 2012-10-04

Family

ID=44916081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090132776A KR101187997B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101187997B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100300938B1 (ko) 1993-02-11 2001-11-22 클래스 린트크비스트, 에스-아 헤닝손, 스텐-아게 크피스트 철기초분말조성물및그의제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100300938B1 (ko) 1993-02-11 2001-11-22 클래스 린트크비스트, 에스-아 헤닝손, 스텐-아게 크피스트 철기초분말조성물및그의제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110076145A (ko) 2011-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021073376A (ja) 優れた機械加工性を有する低温硬質鋼
Sun et al. Development and application of WC-based alloys bonded with alternative binder phase
US8524375B2 (en) Thermal spray coated work rolls for use in metal and metal alloy sheet manufacture
CN110344047A (zh) 一种原位合成低压冷喷涂CuNiCoFeCrAl2.8高熵合金涂层的制备方法
US20080096037A1 (en) Steel Strip for Spreading Knives, Doctor Blades and Crepe Scrapers and Powder Metallurgical Method for Producing the Same
CN107427924B (zh) 渗透的铁类材料
CN109252158B (zh) 一种碳化钽梯度复合涂层及其制备方法
DE202018102703U1 (de) Bremskörper für ein Fahrzeug
JP2015518085A (ja) 冶金学的に結合されたコーティングを有する部材
JP5270926B2 (ja) 鉄基焼結合金粉末
KR101187997B1 (ko) 내마모 분말, 이를 이용한 내마모 표면개질 강판 및 그 제조방법
JP2015227494A (ja) 高強度鋼部品及びその製造方法
WO2001012871A1 (fr) Materiau composite a matrice metallique et son utilisation dans un piston
JP6558602B2 (ja) 浸炭部品およびその製造方法
KR101220792B1 (ko) 고강도 내마모강판의 제조방법
JP4900617B2 (ja) 非晶質金属複合材とその製造方法およびそれによる物品
KR20180009312A (ko) 내수소취성이 우수한 금속분말결합체
KR101220801B1 (ko) 고강도 내마모강판의 제조방법
JP2019131889A (ja) 超硬合金製塑性加工用金型及びその製造方法
CN112458457B (zh) 一种铁基合金粉末及其应用
JP2000144301A (ja) 炭化タングステン焼結体及びその製造方法
JP5413384B2 (ja) 製鉄設備部材および製鉄設備部材の製造方法
JP3357953B2 (ja) 耐摩耗性にすぐれたプラスチツク成形機用部材
García-Hernández et al. Enhancing wear performance: A comparative study of traditional vs. additive manufacturing techniques for 17–4pH SS
WO2024058145A1 (ja) Ｆｅ基合金粉末及び造形体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150922

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180921

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 8