KR101792735B1 - 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화를 위한 방법 - Google Patents
패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화를 위한 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101792735B1 KR101792735B1 KR1020137030794A KR20137030794A KR101792735B1 KR 101792735 B1 KR101792735 B1 KR 101792735B1 KR 1020137030794 A KR1020137030794 A KR 1020137030794A KR 20137030794 A KR20137030794 A KR 20137030794A KR 101792735 B1 KR101792735 B1 KR 101792735B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- temperature
- nitrogen
- workpiece
- carbon
- alloy
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 177
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 78
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 78
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 229
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 115
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 56
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 71
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 57
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 33
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 33
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 29
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 44
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 41
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 41
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 16
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 16
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 16
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 7
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- GVEHJMMRQRRJPM-UHFFFAOYSA-N chromium(2+);methanidylidynechromium Chemical compound [Cr+2].[Cr]#[C-].[Cr]#[C-] GVEHJMMRQRRJPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- -1 rare gas such as He Chemical compound 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N azane;chromium Chemical compound N.[Cr] SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/28—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in one step
- C23C8/30—Carbo-nitriding
- C23C8/32—Carbo-nitriding of ferrous surfaces
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/34—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in more than one step
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/36—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
- C23C8/38—Treatment of ferrous surfaces
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/80—After-treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
Abstract
본 발명은 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화에 의한 팽창된 오스테나이트 및/또는 팽창된 마텐자이트의 형성을 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 탄화물 및/또는 질화물을 위한 가용 온도보다 더 높고 패시브 합금의 용융점보다 더 낮은 온도(T1)에서 가공물 내에 적어도 질소를 용해하는 제1 단계, 및 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금에 형성되는 온도보다 낮은 온도(T2)에서 상기 가공물에서 질소 및/또는 탄소를 용해하는 후속하는 제2 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 부재, 예를 들면 상기 방법을 이용하여 제조된 볼트 또는 너트를 고정하기 위한 로크 와셔와 관련된다.
Description
본 발명은 패시브 합금(passive alloy)의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화에 의한 팽창된(expanded) 오스테나이트 및/또는 팽창된 마텐자이트의 형성을 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 실질적으로 탄화물 및/또는 질화물이 형성되지 않는 경화된 합금을 제공한다. 상기 방법은 또한 냉간 변형으로부터 얻어진 재료의 코어 강도(core strength)를 보유하면서 내부식성 표면을 제공한다. 본 발명은 또한 상기 방법에 의해 용액 경화된 부재에 관한 것이다. 이 같은 부재는 특히 의료, 음식, 자동차, 화학, 석유 화학, 약학, 해양, 포장, 시계, 날붙이류/식탁용 식기류, 의학, 에너지, 펄프 & 종이, 광업, 또는 폐수 기술의 분야에 관련된다.
스테인리스 강 및 다른 패시브 합금은 통상적으로 우수한 내부식성을 갖지만 상대적으로 저급한 윤활 특성, 예를 들면 응착 마모 특성을 갖는 재료이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 스테인리스 강 및 비슷한 합금은 질소 및/또는 탄소의 용해에 의해 저온(450 내지 550℃ 미만)에서 표면 경화될 수 있으며, 이에 의해 소위 팽창된 오스테나이트 또는 대안적으로 팽창된 마텐자이트의 구역(zone)을 얻는다. 이러한 구역은 오스테나이트 및/또는 마텐자이트 내의 탄소 및/또는 질소의 과포화 용액이며 탄소/질소 형성에 대해 준안정적이다. 이 같은 저온 공정은 가스, 플라즈마 또는 용융 염을 기반으로 할 수 있으며, 가스 공정은 특별한 활성화 기술의 이용을 요구하며, 반면 플라즈마 및 염욕의 경우 활성화가 즉시 달성되고 특별한 처리가 필요하지 않다. 이에 의해 표면 구역은 재료에서 얻어지며, 이 표면 구역은 많은 양의 질소 및/또는 탄소를 함유하며, 이는 비교적 낮은 공정 온도 때문이다. 이에 의해 재료는 표면 경화되고 이의 내부식성을 보유한다. 그러나, 대부분의 패시브 합금, 예를 들면 스테인리스 강은 질소 및/또는 탄소에 의해 바로 용액 경화되지 않을 수 있으며, 이는 이 패시브 합금이 패시브 층으로도 불리는 불침투성 산화물 층을 가지기 때문이며, 이는 우수한 부식 특성에 대한 이유이지만 예를 들면 질소 및 탄소의 용해를 방지한다. 따라서 이러한 패시브 층의 제거를 위한 특별한 기술이 요구된다. 이러한 기술은 당업자에게 알려져 있다.
대부분의 이용된 기술적 구성요소는 기계 가공된 상태에서 사용되며, 이는 재료가 비균질적으로 냉간 변형(소성적으로 변형)되는 것을 의미한다. 다수의 적용 분야에서 이 같은 냉간 변형은 구성요소-강도-고려로부터 바람직하다: 냉간 변형에 의해 유도된 가공 경화로부터 강도 증가를 가지지 않은 경우, 구성요소는 작동되지 않는다. 이는 이 같은 냉간 기계 가공된 구성요소가 저온 공정에서 표면 경화되는 경우 큰 문제를 초래하여, 상기 표면은 질소 및/또는 탄소의 흡수 하에서 팽창된 오스테나이트 또는 마텐자이트로 변화된다. 재료 내의 소성 변형(미세구조에서의 결함)의 존재는 질화물 및 탄화물이 스테인리스 강 내의 합금 원소인 예를 들면 크롬(Cr)과 질소 및 탄소의 반응에 의해 더 용이하게 발생한다. 결론적으로 일정한 양의 Cr은 고용액으로부터 제거되고 크롬 질화물/크롬 탄화물로서 결합된다. 이는 더 적은 크롬이 패시브 층의 유지를 위해 이용가능하기 때문에 부식 특성이 악화되는 것을 암시한다. 국부 영역에서 이 같은 Cr-고갈이 두드러질 수 있고 국부 영역의 표면에서 방식(corrosion protection)의 손실을 초래한다. 질화물/탄화물의 석출은 민감화(sensitisation)라 칭한다. 특히 이러한 현상에서 질소의 용해가 매우 두드러지는데, 이는 크롬 질화물이 크롬 탄화물보다 더 안정적이고 더 낮은 온도에서 형성될 수 있기 때문이다. 이는 저온 공정에서 온도가 민감화를 회피하도록 (추가로) 낮아져야 하는 것을 의미하며, 이는 이에 의해 공정이 더 느리게 진행하기 때문에 바람직하지 않다. 스테인리스 강에서의 극단적인 정도의 변형의 경우, 아마도 전혀 민감화에 대한 하한이 없다.
냉간 변형된 스테인리스 강 가공물 저온 경화에서 민감화는 550℃ 미만의 온도에서 발생되는 질소 및/또는 탄소의 저온 용해와 관련하여 발생할 것이다. 저온 표면 경화시 냉간 변형된 재료 내의 민감화에 의한 문제를 해결하도록, 구성요소의 완전한 어닐링은 가능하면 진공 또는 수소 분위기에서 소위 오스테나이트화(austenitisation)에 의해 이루어졌다. 완전한 어닐링은 1020℃ 초과, 통상적으로 1020 내지 1120℃ 범위의 온도로 수행되는 공정이다. 이에 의해 재료의 냉간 변형은 무효화되고 저온 용해가 민감화에 대한 위험 없이 수행될 수 있다. 그러나, 이 공정은 냉간 가공된 금속의 강도가 감소되는 문제점을 제공하며, 이는 재료에서 소위 달걀 껍질 효과(egg shell effect)로서 지칭되는데, 즉 가공물이 후속적으로 저온 경화될 때 상기 재료는 단단하고 얇은 표면에 관하여 연화된다. 오스테나이트화를 수행함으로써, 재료의 코어 강도는 어닐링된 재료의 코어 강도로 감소되고, 이러한 공정은 처리된 구성요소의 코어 강도가 덜 중요한 설계 매개 변수인 것을 요구한다.
다른 가능성은 단지 탄소가 재료 내에서 저온에서 용해되는 침탄 공정, 즉, 탄소 팽창된 오스테나이트의 형성을 이용하는 것이다. 민감화는 질소 용해(질화 및 연질화(nitrocarburising))에 대한 것만큼 탄소 용해에 대해 중대하지않고 이에 따라 내부식성에 대한 적은 영향을 초래한다. 그러나, 강한 정도의 냉간 변형을 갖는 구성요소의 경우,이것조차 유해한 것으로 여겨진다. 단지 탄소 용해를 이용함에 의한 다른 단점은 질소 용해에 대한 것보다 낮은 표면 경도가 얻어지며 조성 프로파일(경도)은 동일한 방식으로 조정될 수 없다는 것이다(예를 들어 EP 1095170 B1호 및 WO 2006/136166 A1호 참조).
예를 들면문헌 [Georgievet al.,Journal of Materials Science and Technology, Vol. 4, 1996, No. 4, pp. 28]및 문헌 [Bashchenkoet al.,Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Metally, No. 4, 1985, pp. 173-178]에서 질소 및/또는 산소가 평형 상태 하에서 고온(약 1050℃ 초과)에서 스테인리스 강에서 용해될 수 있는 것을 보여준다. 고온을 이용함으로써 스테인리스 강의 패시브 층의 침투가 가진 문제점을우회할 수 있는데, 이는 이것이 이러한 고온에서 불안정하게 되기 때문이다. 또한 크롬 탄화물 및 크롬 질화물에 대한 가용 온도가 이러한 온도 미만에 있는 것이 설명된다. 결론적으로, 탄화물 및/또는 질화물은 이러한 고온에서 형성되지 않는다. 그러나, 질소/탄소의 가용성은 상대적으로 제한되고 오스테나이트 스테인리스 강에 대해 실제 표면 경화가 발생하지 않는다; 이는 특히 탄소에 적용된다. 냉각 동안 탄화물/질화물의 석출을 회피하도록, 신속한 냉각 속도가 요구된다. 마텐자이트 스테인리스 강 타입에 대해, 표면의 상당한 경화는 신속한 냉각에 의해 발생될 수 있으나, 경화 효과는 팽창된 오스테나이트의 형성을 위한 공정에 의해 얻어진 것보다 상당히 낮은 수준이다.
WO 2008/124239호는 중간의 급속 ??칭(rapid quench)에 의한 혼합형 침탄 공정을 제안하며 이 공정에 따라 금속 가공물에서 탄소 경화 표면은 가공물을 고온 침탄 및 저온 침탄 둘다로 처리함으로써 탄소 석출을 형성하지 않으면서 형성될 수 있으며, 고온 탄소 혼합 직후, 가공물은 그 아래에서 탄소 석출을 형성하는 온도로 급속하게 ??칭된다. 급속 ??칭은 예를 들면 가공물을 물, 오일, 또는 가스 또는 용융 염 같은 다른 냉각 매체 내로의 담금을 이용하여 수행될 수 있다. WO 2008/124239호는 후속하는 저온 경화 동안 탄화물 및/또는 질화물의 형성 및 냉간-변형의 문제를 인식하지 못하고 있다.
미국 특허 2009/0218011은 용액 질화하여 형상화된 제품 두께에 걸쳐 질소가 포화되도록 하는, 3 mm 미만의 두께를 가지는 내마모성 스테인리스강을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
미국 특허 2009/0218011은 용액 질화하여 형상화된 제품 두께에 걸쳐 질소가 포화되도록 하는, 3 mm 미만의 두께를 가지는 내마모성 스테인리스강을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
패시브 합금, 예를 들면 스테인리스 강의 경화를 위한 질소 및/또는 탄소의 저온 용해를 허용하는 방법에 대한 요구가 있으며, 여기서 민감화 및/또는 조성 프로파일을 조정하는 문제점이 해결된다.
냉간 변형 가공물의 저온 질화 및/또는 침탄과 관련하여 민감화가 가진 문제를 극복하도록, 종래 기술이 먼저 재료를 어닐링하여 부분적 또는 완전한 재결정화가 얻어지도록 제안하며; 대안적으로 단지 재료의 회수가 얻어진다. 이에 의해, 재료 내의 냉간 변형 및 냉간 변형으로부터 얻어진 보강이 무효화되지만, 다른 한편으로 저온 용해가 민감화에 의한 문제점 없이 수행될 수 있다. 그러나, 이러한 해결책은 높은 코어 강도를 가지는 구성요소를 제공하지 못한다.
본 발명의 목적은 가공물에서 발생하는 민감화 없이 냉간 변형을 통하여 성형되고 패시브 합금, 특히 스테인리스 강으로부터 제조된 제품의 저온 질화 및/또는 침탄에 의해 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트의 형성을 허용하는 방법을 제공하는 것으로, 여기서 얻어진 보강 효과는 냉간 변형에 의해 얻어진 보강 효과에 필적하거나 심지어 더 클 수도 있다.
청구항 1 및 12에 각각 기재된 본 발명은 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화에 의해 팽창된 오스테나이트 및/또는 팽창된 마텐자이트의 형성을 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 패시브 합금의 용융점보다 낮고 탄화물 및/또는 질화물에 대한 가용 온도보다 더 높은 온도(T1)에서 가공물 내에서 적어도 질소를 용해하는 제1 단계, 및 패시브 합금 내에 탄화물 및/또는 질화물을 형성하는 온도보다 낮은 온도(T2)에서 가공물 내에서 질소 및/또는 탄소를 용해하는 후속하는 제2 단계를 포함한다.
질화물에 대한 가용 온도보다 더 높은 온도에서 가공물 내의 질소를 용해하는 제1 단계는 단지 저온 경화 전에 재료의 재결정화 어닐링에 비해, 패시브 합금, 예를 들면 스테인리스 강의 코어 강도를 상당히 향상시킨다. 질소의 고온 용해는 합금의 오스테나이트화 온도 초과의 온도, 예를 들면 적어도 1050℃ 또는 1050℃ 초과 및 합금의 용융점 미만에서 수행된다. 이러한 고온 질화의 보강 효과는 놀랍게도 가공물이 질화 동안 고온으로 유지되는 동안 냉간 변형의 무효화에 의해 유발된 강도의 손실을 보상하기에 충분하다. 더욱이, 고온 질화는 저온 경화가 질화물 및/또는 탄화물의 형성에 의한 문제점을 생성하지 않고 보통보다 고온에서 수행될 수 있으며, 저온 경화가 후속하는 저온 표면 경화 공정에서 재료상의 패시브 표면을 활성화하기가 더 용이한 것을 허용한다. 따라서, 경화 구역의 형성이 가속화된다. 더욱이, 더 향상된 부식 특성이 얻어지는데, 이는 질소가 고용체 내에 존재하기 때문이다.
패시브 층의 경화의 상당한 개선은 저온 질화, 침탄 또는 연질화(nitrocarburising)가 후속하는 질소의 고온 용해에 의해 얻어질 수 있다. 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트가 형성될 수 있는 임의의 패시브 합금이본 발명에 관련되며, 스테인리스 강, 특히 냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강이 바람직하다.
탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금 내에 형성되는 온도 미만, 예를 들면 공정에 종속하는 450 내지 550℃ 미만의 온도에서 발생하는 질소 및/또는 탄소의 후속하는 저온 용해가 후속하는 제2 단계에서 재료 상에서 수행될 수 있으며, 이는 소성 변형을 포함하지 않지만 소성 변형된 가공물과 같은 수준의 강도를 가진다. 이는 민감화의 위험이 상당히 감소하는 것을 의미한다. 스테인리스 강의 고용체 내의 질소 그리고 선택적으로 탄소의 존재는 종래 기술의 방법을 사용하여 얻을 수 있는 것보다 더 빠른 저온 공정을 제공하는 것으로 밝혀졌는데, 이는 질소 및 탄소의 확산 계수가 증가하는 탄소/질소 함량에 따라 증가하기 때문이다. 따라서, 특정 예에서, 패시브 합금은 질소 및/또는 탄소를 함유하는 스테인리스 강이다.
본 발명에 의해 재료의 민감화의 발생 없이 그리고 강도의 손실 없이 심지어 강하게 냉간 변형된 구성요소의 패시브 재료, 특히 스테인리스 강의 저온 경화를 수행하는 것이 가능하다. 본 발명의 방법에 의해 처리된냉간 변형된 재료는 심지어 처리되지 않은 재료보다 상당히 더 우수한 내부식성을 얻을 수 있다. 실행된 시험은 통상적으로 1050℃ 초과의 고온에서 스테인리스 강 내의 질소 그리고 선택적으로 탄소의 용해에 의해 얻어진 강도는 질화 동안 고온으로 가열되어 고온을 유지하는 동안 냉간 변형이 재결정화에 의해 제거될 때 발생되는 강도의 손실을 보상하기에 충분한 (코어) 강도 또는 기판 지지 용량이 부여될 수 있다는 것을 보여준다. 즉, 비록 저온 변형으로부터 얻어진 강도가 손실되지만, 이러한 손실은 질소 그리고 선택적으로 탄소에 의한 용액 경화부터 얻어진 강도에 의해 보상된다. 심지어 상대적으로 작은 양의 질소는 내마모성 팽창된 오스테나이트에 필요한, 지지력(bearing capacity)을 제공하도록 강도의 충분한 증가를 제공한다.
본 발명의 방법은 적어도 냉간 변형된 부재와 동일한 강도 및 동시에 더 향상된 내부식성을 가지는 제조된 부재를 제공하며, 수행하는데 적은 시간이 걸리는 장점을 추가로 제공한다.
온도(T1) 및 온도(T2)에서의 용해는 임의의 적절한 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들면 온도(T1) 및 온도(T2)에서의 용해는 가스 공정에서, 예를 들면 질소, 예를 들면 암모니아, 바람직하게는 N2를 함유하는 가스를 이용하여 수행될 수 있다. 용해는 또한 이온 주입, 염욕(salt bath) 또는 플라즈마를 이용하여 수행될 수 있다. 온도(T1) 및 온도(T2)에서의 용해가 가스를 이용하여 수행되는데, 이는 이 용해가 저렴하고 효율적인 해결책이기 때문이며 모든 타입의 기하학적 구성이 균일하게 처리될 수 있기 때문이며, 양호한 온도 균일도가 있는 것이 바람직하다. 더욱이, 가스 공정의 사용은 공정이 열역학적 법칙의 체제 내에 있는 것을 의미하며, 이는 매우 잘 제어된 처리 조건들이 있는 것을 의미한다. 놀랍게도 본 발명의 고온 공정이 저온 공정에서 가스를 이용하여 표면을 활성화하는 것이 더 용이하게 되는 것을 알 수 있었기 때문에, 가스를 사용하는 추가의 장점이 있다. 이에 따라 고온 용해 후 패시브 재료상에 발견되는 불침투성 산화물 층(패시브 층)을 제거하는 것이 더 용이하다. 이는 질소 및선택적으로 고온에서 용해되는 탄소의 존재에 기인하는 것이 추정된다.
저온 공정은 고온 공정 직후 수행될 수 있지만, 이는 의무적인 것은 아니다. 시간 및 장소에서의 오프셋에 의해 두 개의 공정을 수행하는 것이 또한 가능하다. 공정이 서로 직후, 예를 들면, 제1 및 제2 용해 단계 사이의 냉각 단계에 의해 수행되는 경우, 표면의 패시베이션(passivation)이 발생되는 것을 회피하는 것이 가능하며 이에 따라 저온 공정 전의 활성화가 불필요하다. 이에 따라, 본 발명은 또한 온도(T2)에서의 용해가 고온 공정과 저온 공정의 실행 중간에 표면의 패시베이션/활성화 없이 온도(T1)으로부터 냉각 직후 발생하는 예와 관련된다. 이는 동일한 용광로(furnace)에서 수행될 수 있다. 가스를 사용할 때 저온 공정에서 사용하기 위한 질소 및/또는 탄소를 함유하는 관련된 가스는 재료가 온도(T2)로 냉각될 때 즉시 공급될 수 있다. 그러나, 냉각은 냉각 동안 존재하는 어떠한 질소도 없이 아르곤을 이용하여 유용하게 실행된다. 이용하는 가스 처리를 이용하는 장점은 저온 공정에서 온도(T2)에서 표면을 활성화하지 않는, 가스를 사용하는 것이 가능하다는 것이다. 이러한 예의 다른 장점은 경화 공정이 이에 의해 더 저렴하고 더 신속하게 이루어질 수 있다는 것이다.
본 발명의 방법의 추가의 장점은 더 우수한 부식 특성이 얻어지며, 이는 질소가 고용체내에 존재하기 때문이다. 탄소의 용해는 부식 특성을 변화시키지 않는다. 구성요소가 질소로 완전히 포화되는 경우, 상기 재료는 질소-함유 합금인 것으로 여겨질 수 있다. 이는 본 발명의 방법에 의해 처리되는 벽이 얇은 가공물, 예를 들면 4mm까지의 재료 두께, 예를 들면 2내지 4mm의 두께를 구비한 가공물의 경우 종종 그러하다. 따라서 본 발명의 방법에 의해 처리되는 스테인리스 강 가공물은 단지 저온 공정에 의해 처리되는(예 참조) 가공물에 비해 훨씬 더 우수한 방식을 가진다. 본 발명의 양태는 본 발명의 방법에 따라 처리된 냉간 변형 금속 또는 합금의 벽이 얇은 구성요소 또는 가공물과 관련된다.
벽이 얇은 구성요소의 경우, 재료는 고온 공정에 의해 질소로 충분히 포화될 수 있다. 질소가 고용체인 두꺼운 재료에서 수 밀리미터까지, 예를 들어 약 5mm까지의 표면 구역이 얻어질 수 있다. 양 경우에서 재료의 지지력은 증가될 것이며 냉간 변형에 의해 얻어질 수 있는 것과 비슷하다. 본 발명의 예에서, 온도(T1)에서 질소의 용해는 50㎛ 내지 5mm의 범위 내의 확산 깊이를 얻는 것이 수행되며, 이는 약 10mm까지의 두께를 구비한 가공물이 특히 강한 가공물이 얻어지도록 질소로 충분히 포화되는 것을 허용한다. 일반적으로, 상기 방법은 적어도 5㎛의 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트의 두께가 가공물에서 얻어지며, 팽창된 오스테나이트 구역 또는 팽창된 마텐자이트 구역의 경도가 적어도 1000HV, 예를 들면 1050HV 초과인 것을 제공한다.
상기 방법은 온도(T1)에서 용해 단계 후 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금으로 형성되는 온도보다 낮은 온도로 가공물을냉각하는 중간 단계를 더 포함하며, 본 발명의 특정 예에서, 온도(T2)에서의 용해가 표면의 패시베이션의 발생 없이 온도(T1)에서의 용해로부터의 냉각 직후 발생한다. 소정의 예에서, 온도(T1)에서 제1 용해 공정 후 냉각이 특히 신속하게, 예를 들면 60초 미만의 기간에서, 관련된 합금에 대해 민감화 및 질화물 및/또는 탄화물과 같은 석출 형성에 가장 큰 경향이 있는 온도 구간에서 발생한다. 스테인리스 강의 경우, 이는 특히 재료가 신속하게 냉각되어야 하는 900 내지 700℃의 구간에서 발생하는 것으로 알려졌다. 일 실시예에서, 가공물은 60초 미만에 900℃에서 700℃로 냉각된다. 바람직한 실시예에서, 가공물은 30초 미만에 900℃에서 700℃로 냉각된다. 이에 의해, 탄화물 및/또는 질화물의 형성은 실질적으로 회피되며, 이는 이것들이 스테인리스 강 내의 합금 요소들, 예를 들면 크롬과 반응할 수 있기 때문에 유용하다. 질화물 및/또는 탄화물로서 이들의 결합 및 고용체로부터의 합금 요소의 고갈이 억제되어 내부식성 특성이 유지된다.
바람직한 예에서 제1 용해 단계는 가스, 예를 들면 N2를 함유하는 가스, 예를 들면 불가피한 불순물 외의 다른 가스 없이 실질적으로 순수한 N2로 수행되며, 냉각 단계는 또한 바람직하게는 제1 용해 단계에서 사용된 가스와 동일한 가스일 수 있는, 가스로 수행된다. 그러나, 냉각 단계에서의 가스가 질소를 함유하지 않는 불활성 가스(질소가 없는 불활성 가스)가 바람직하며, 아르곤이 특히 바람직하다. 본 발명의 내용에서 "불활성 가스"는 합금의 요소들과 상호 작용하는 어떠한 실질적인 양의 분자를 포함하지 않는 가스이며,질소를 포함하지 않는 어떠한 불활성 가스 또는 가스들의 혼합물이 본 발명에서 고려된다. 불활성 가스가 냉각 단계에서 이용될 때, 본 발명의 방법에서 처리된 가공물이 다른 냉각 가스를 이용하여 얻은 내부식성보다 또는 냉각 단계가 다른 방법을 이용하여 수행될 때보다 심지어 더 우수한 내부식성을 가지는 것이 알려졌다. 특히, 냉각이 불활성 가스에서의 냉각에 비해 질소를 함유하는 가스 내에서 수행될 때 질소를 함유하는 가스는 질화물의 형성을 가속하는 것으로 믿어져서, 더 견고하고 가요적인 방법이 불활성 가스를 이용하는 냉각 단계에 의해 제공된다. 질소가 없는 불활성 가스에서의 냉각은 또한 60초보다 더 긴 냉각 시간을 허용할 수 있지만, 바람직하게는 냉각은 30초 미만, 예를 들면 10초 미만 동안 질소가 없는 불활성 가스에서 수행된다.
본 발명의 발명자는 가공물의 내부식성에 대한 질소를 함유하지 않는 불활성 가스를 이용하는 유용한 효과가 또한 가공물을 제2 용해 단계로 처리하지 않으면서 얻어질 수 있다는 것이 추가로 알려졌다. 따라서, 추가의 양태에서, 본 발명은 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화를 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법은 아래의 단계를 포함한다:
오스테나이트화 온도보다 높고 패시브 합금의 용융점보다 낮은 온도(T1)에서 가공물 내에서 적어도 질소를 용해하는 단계,
용해 단계 후 가공물을 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금 내에 형성되는 온도보다 낮은 온도로 냉각하는 단계로서, 상기 냉각 단계가 질소를 함유하지 않는 불활성 가스에서 발생하는, 냉각 단계.
이러한 양태에 따른 방법은 제1 양태에 따른 방법과 관련된특징과 자유롭게 조합될 수 있으며, 이 같은 조합 모두 본 발명에서 고려된다. 예를 들면, 온도(T1)에서 제1 용해 단계에 대해 논의된 모든 특징 및 변형은 이러한 제2 양태에 따른 방법에서 관련된다. 마찬가지로, 제2 양태의 방법은 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금에서 형성하는 온도보다 낮은 온도(T2)에서 가공물 내의 질소 및/또는 단소를 용해하는 후속 단계를 또한 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 제1 양태 또는 위에서 언급된 추가 양태의 방법에 의해 용액 경화된 부재가 얻어질 수 있다. 비록 가공물이 약 10mm까지의 두께를 가지는 것이 바람직하지만, 이는 결과적인 부재가 질소로 충분히 포화되는 것을 제공하기 때문에 임의의 가공물은 상기 방법으로 처리될 수 있다. 제1 양태 또는 추가의 양태의 방법에 따라 용액 경화되는 부재는 임의의 기술 분야에서 사용될 수 있다. 특히 관련된 분야는 의료, 음식, 자동차, 화학, 석유 화학, 약학, 해양, 포장, 시계, 날붙이류/식탁용 식기류, 의학, 에너지, 펄프 & 종이, 광업, 또는 폐수 기술의 기술 영역에서 사용하기 위한 부재를 포함한다. 특별히 중요한 부재는 밸브(나비꼴 밸브, 볼 밸브, 제어 밸브), 스티어링 볼트, 너트, 와셔, 조임 장치, 노즐, 펌프, 기계 구성요소, 반도체 ASML, 페룰 부품(ferrule part), 볼 베어링 및 베어링 게이지, 공기압 부품, 멤브레인 등을 포함한다.
추가의 양태에서 제1 양태 또는 추가 양태에 따른 방법에 의해 용액경화된 부재가 얻어질 수 있고, 여기서 부재는 밸브 부품 또는 밸브 내에 사용된 부품이다.
추가의 양태에서 제1 양태 또는 추가의 양태에 따른 방법에 의해 용액 경화된 부재가 얻어질 수 있고, 여기서 부재는 설계 대상의 외부 표면적, 예를 들면 종이 또는 노트를 고정하기 위한 클립, 사인판, 홀더, 박스의 덮개, 날붙이류, 시계, 또는 핸들과 함께 장착되는 판 또는 램프의 판 형성 부품을 형성한다.
추가의 양태에서 제1 양태 또는 추가의 양태에 따른 방법에 의해 용액 경화된 부재가 얻어질 수 있고, 여기서 부재는 베어링의 부품, 예를 들면 볼 베어링의 부품, 롤러 베어링의 부품, 또는 베어링 케이지이다.
추가의 양태에서, 제1 양태 또는 추가 양태에 따른 방법에 의해 용액 경화된 부재가 얻어질 수 있고, 여기서 부재는 의료 장비의 부품, 또는 의료 기구, 또는 치과 장비, 치과 기구이거나, 또는 의료 기구 또는 치과 기구이다.
추가의 양태에서, 제1 양태 또는 추가 양태에 따른 방법에 의해 용액 경화된 부재가 얻어질 수 있고, 여기서 부재는 약학 장비의 부품, 예를 들면, 판, 노즐, 심(shim), 파이프, 또는 그리드이다.
추가의 양태에서, 제1 양태 또는 추가 양태에 따른 방법에 의해 용액 경화된 부재가 얻어질 수 있고, 여기서 부재는 차량의 부품, 예를 들면, 판, 배기 시스템 내의 부품, 필터 부품, 엔진 부품, 고정물(fixture), 핸들, 장식 표면을 가지는 부품이다.
도 1은 질소-함유 오스테나이트 스테인리스 강에 대한 등온 변태도(TTT 도면)를 보여준다.
도 2a는 로크 와셔의 세트를 보여준다.
도 2b는 볼트 및 너트를 구비한 로크 와셔의 세트를 보여준다.
도 3은 종래 기술 방법으로 처리된 로크 와셔(좌측) 및 본 발명의 방법에 의해 처리된 로크 와셔(우측)의 현미경 사진을 보여준다.
도 4는 종래 기술 방법으로 처리된 로크 와셔(좌측) 및 본 발명의 방법에 의해 처리된 로크 와셔(우측)의 현미경 사진을 보여준다.
도 5는 종래 기술 방법(좌측) 및 본 발명의 방법(우측)에 의해 처리된 AISI 316의 샘플의 현미경 사진을 보여준다.
도 6은 종래 기술의 방법(좌측) 및 본 발명의 방법(우측)에 의해 처리된 AISI 304의 샘플의 현미경 사진을 보여준다.
도 7은 종래 기술의 방법 및 본 발명의 방법에 의해 처리된 스테인리스 강의 경화 프로파일을 보여준다.
도 8은 본 발명의 방법의 두 개의 상이한 실시예에서 처리된 로크 와셔를 보여준다.
도 9는 종래 기술의 방법(우측) 및 본 발명의 방법(좌측)에 의해 처리된 AISI 316의 샘플의 현미경 사진을 보여준다.
도 2a는 로크 와셔의 세트를 보여준다.
도 2b는 볼트 및 너트를 구비한 로크 와셔의 세트를 보여준다.
도 3은 종래 기술 방법으로 처리된 로크 와셔(좌측) 및 본 발명의 방법에 의해 처리된 로크 와셔(우측)의 현미경 사진을 보여준다.
도 4는 종래 기술 방법으로 처리된 로크 와셔(좌측) 및 본 발명의 방법에 의해 처리된 로크 와셔(우측)의 현미경 사진을 보여준다.
도 5는 종래 기술 방법(좌측) 및 본 발명의 방법(우측)에 의해 처리된 AISI 316의 샘플의 현미경 사진을 보여준다.
도 6은 종래 기술의 방법(좌측) 및 본 발명의 방법(우측)에 의해 처리된 AISI 304의 샘플의 현미경 사진을 보여준다.
도 7은 종래 기술의 방법 및 본 발명의 방법에 의해 처리된 스테인리스 강의 경화 프로파일을 보여준다.
도 8은 본 발명의 방법의 두 개의 상이한 실시예에서 처리된 로크 와셔를 보여준다.
도 9는 종래 기술의 방법(우측) 및 본 발명의 방법(좌측)에 의해 처리된 AISI 316의 샘플의 현미경 사진을 보여준다.
정의
본 발명의 내용에서 용어 "팽창된 오스테나이트" 및 "팽창된 마텐자이트"는 각각 질소 또는 탄소, 또는 질소 및 탄소(질화물 또는 탄화물 형성에 대해)에 의해 과포화된 오스테나이트 또는 마텐자이트를 설명한다. 팽창된 오스테나이트 및 팽창된 마텐자이트는 질소-팽창형 또는 탄소-팽창형으로서 특정될 수 있거나, 팽창은 질소- 및 탄소-팽창형으로서 특정될 수 있다. 그러나, 본 발명의 내용에서 "팽창된 오스테나이트" 및 "팽창된 마텐자이트"는 일반적으로 넓게는 각각 질소, 탄소 또는 질소 및 탄소의 임의의 조합으로 팽창된 오스테나이트 또는 마텐자이트를 지칭한다. 팽창된 오스테나이트의 검토는 티.엘. 크리스티안센(T.L. Christiansen) 및 엠.에이.제이. 조머스(M.A.J. Somers)(2009, Int. J. Mat. Res., 100: 1361-1377)에 의해 제공되며, 이의 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다. "팽창된 오스테나이트" 또는 "팽창된 마텐자이트"가 형성될 수 있는 임의의 합금은 본 발명의 방법에 대해 고려된다. 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트는 합금이 질소 또는 탄소, 또는 질소 및 탄소의 용액에 가해질 때 합금의 표면에 형성될 수 있으며, 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트는 또한 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트의 "구역"으로서 지칭될 수 있다. 본 발명의 내용에서 용어 "구역"은 처리된 재료의 두께에 관련되는 것으로 이해되어야 하며,"구역"이 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트의 두께와 비슷하다. 본 발명의 방법은 적어도 5㎛의 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트가 가공물에서 얻어지며, 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트의 두께가 최고 약 50㎛ 또는 그 초과일 수 있다.
본 발명에 따르면, "합금 요소"는 합금의 분석시 합금 내의 금속 구성 요소 또는 요소, 또는 임의의 구성 성분을 지칭할 수 있다. 특히, 본 발명의 방법에서 관련 합금은 각각 존재하는 질소 및 탄소에 의해 질화물 및/또는 탄화물을 형성할 수 있는 요소를 포함한다. 본 발명의 상기 방법은 유용하게는 합금 요소의 질화물 및 탄화물이 없는 표면을 제공한다. 그러나, 또한 본 발명에서 합금이 단지 질화물 및/또는 탄화물을 형성할 수 있는 단일 금속 요소를 포함할 수 있는것으로고려된다. 합금은 또한 다른 요소, 예를 들면 세미(semi)-금속 요소, 금속 간 요소, 또는 비금속 요소를 포함할 수 있다. 질화물 및/또는 탄화물을 형성할 수 있는 합금 요소는 통상적으로 합금 요소를 구비한 패시브 산화물 층의 형성에 의해 합금에 대한 내부식성을 제공하는 금속 요소일 수 있다. 본 발명의 내용에서 사용된 바와 같은 용어 "질화물" 및 "탄화물"은 각각 합금 요소와 질소 및 탄소 사이에 형성된 질화물 및 탄화물을 지칭한다. 비록 용어 "질화물" 및 "탄화물"이 크롬을 구비한 질화물 및 탄화물로 제한되지 않지만, 예시적인 질화물은 크롬 질화물, CrN 또는 Cr2N이다.
합금 또는 금속과 관련하여용어 "패시브(passive)"는 표면 상에 산화물 층을 가지는 합금으로 이해되어야 한다. 상기 합금은 자체 부동태화(passivate)하거나 합금이 처리되는 공정의 결과로서 부동태화되는 것일 수 있다. 자체-부동태화 합금의 그룹에 속하는 것은 산소(예를 들면, Cr, Ti, V)에 대한 강한 친화력을 가지는 것들이며, 이 같은 합금 요소(예를 들면, 본질적으로 적어도 10.5% Cr을 함유하는 철-기재 합금인 스테인리스 강)를 함유하는 합금을 포함한다.
용어 "냉간 변형"(또한 "냉간 가공"으로 칭함)은 재료의 재결정화 온도 미만의 온도에서 외력에 의해 재료 내에 유도되는 소성 변형으로 이해되어야 한다. 냉간 변형은 실제 소성 형상 변화, 예를 들면, 단조, 압출, 성형, 인발, 가압, 또는 압연에 의해 제공될 수 있으며, 또한 기계 가공, 예를 들면, 선삭, 밀링(milling), 펀칭(punching), 그라인딩(grinding) 또는 폴리싱(polishing)등에 의해 또는 이 공정들의 조합에 의해 유발될 수 있다.
용어 "민감화"는 질소 또는 탄소가 하나 또는 둘 이상의 합금 요소와의 반응에 의해 각각 질화물 및 탄화물을 형성하고, 그렇지 않으면 예를 들면 스테인리스 강 내의 크롬으로서 표면상에 보호성 산화물 층을 형성하기 위해 활용되는 것으로 이해되어야 한다. 민감화가 발생할 때, 고용체 내에 합금 요소, 예를 들면 크롬의 자유 성분은 완전한 보호성 산화물 층을 유지하기에 더 이상 충분하지않은 수준으로 낮아지며 이는 부식 특성이 저하되는 것을 의미한다.
용어 "탄화물 및/또는 질화물을 위한 가용 온도"는 질화물/탄화물이 안정되지 않고 이미 형성된 질화물/탄화물이 용해되는 온도로 이해되어야 한다. 일반적으로, 질화물 및/또는 탄화물을 형성할 수 있는 금속 합금 요소를 포함하는 합금은 질소 및 탄소가 각각 존재할 때 질화물 및/또는 탄화물이 형성될 수 있는 온도 구간을 가질 것이다. 따라서, 이러한 온도 구간을 초과하여, 질화물 및 탄화물이 형성되지 않을 것이며, 이미 형성된 질화물/탄화물이 용해된다. 질화물 또는 탄화물이 존재할 때, 즉 민감화가 발생할 때, 이 탄화물은 일반적으로 민감화된 금속을 오스테나이트화 온도의 초과 온도에 노출함으로써 단지 제거될 수 있다. 더욱이, 비록 합금 내에 이미 형성된 질화물 또는 탄화물이 낮은 온도에서 제거되지 않을 수 있지만, 이 같은 합금은 질화물 및 탄화물이 형성되지 않을 온도 구간 미만의 온도를 가진다.
"오스테나이트화 온도"는 통상적으로 탄화물을 용해하도록 합금을 열처리할 때 사용된 온도이며, "오스테나이트화 온도"는 이에 따라 "탄화물용 가용 온도"에 대응할 수 있다. 오스테나이트화 온도에서 합금은 오스테나이트 상(phase)이다. 강 합금이 페라이트(ferrite)로부터 오스테나이트로 상태를 변화하는 온도는 통상적으로 오스테나이트화 온도보다 다소 낮은 온도이다.
오스테나이트화 온도뿐만 아니라 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금에서 형성되는 온도는 일반적으로 당업자에게 널리 알려져 있다. 마찬가지로 그 미만에서 질화물 또는 탄화물이 형성되지 않을 온도는 일반적으로 당업자에게 알려져 있다. 더욱이 합금의 용융 온도는 당업자에게 일반적으로 알려져 있다. 온도는 패시브 합금의 조성에 종속할 수 있으며, 임의의 주어진 조성에 대해 이러한 온도가 당업자에 의해 실험적으로 더 용이하게 결정된다.
언급된 합금 함량은 중량 퍼센트로 표현된다. 합금 또는 가스의 조성에 대해, 비록 이것이 특별히 언급되지 않더라도 불가피한 불순물이 또한 자연적으로 존재할 수 있다.
본 발명의 추가 설명
도 1은 질소-함유 오스테나이트 스테인리스 강을 위한 등온 변태 곡선(TTT 도면)의 일 예를 보여주며, 스테인리스 강은 조성 Fe-19Cr-5Mn-5Ni-3Mo-0.024C-0.69N을 가진다(제이. 더블유. 시몬스(J.W. Simmons), 박사 논문, 오리곤 과학기술 대학원(Oregon Graduate Institute of Science and Technology), 1993년). 도 1에서, 질소가 형성되기 시작할 수 있는 온도 구간은 "Cr2N"으로 표시된다. 본 발명의 방법에서 패시브 합금에서 질소를 용해하는 단계는 이에 따라 오스테나이트화 온도 초과의 온도(T1)에서 수행되며 질소 및/또는 탄소를 용해하는 제2 단계는 질화물 및/또는 탄화물이 형성될 수 있는 온도 구간 미만의 온도(T2)에서 수행된다. 따라서 온도(T1)는 온도(T2)보다 더 높다. 가공물이 예를 들면 60초의 시간 간격 내에서 온도(T1)에서 제1 용해 단계 후 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금 내에 형성되는 온도보다 낮은 온도로 냉각되는 것이 바람직하다. 가공물의 패시브 합금은 이에 따라 질화물 및/또는 탄화물의 형성에 대해 안정화될 것이며, 제2 용해 단계는 이어서 원하는 대로 수행될 수 있다. 오스테나이트화 온도는 또한 본 발명의 내용에서 "높은" 온도로 지칭될 수 있다. 또한, 탄화물 및/또는 질화물이 형성되는 온도 미만의 온도는 또한 "낮은" 온도로서 지칭된다.
본 발명의 방법은 패시브 층에서 질소 및/또는 탄소를 용해하는 단계를 포함한다. 질소를 용해하는 단계는 또한 "질소의 용해" 또는 "질화"로서 지칭될 수 있으며, 또한 마찬가지로 탄소 용해 단계는 "탄소의 용해" 또는 "침탄"으로서 지칭될 수 있다. 질소 및 탄소 모두가 동일한 공정 단계에서 용해될 때를 "연질화"로서 지칭될 수 있다.
소정의 양태에서 본 발명의 방법에 의해 용액 경화되는 부재가 얻어진다. 본 발명의 내용에서 "처리된"은 넓게 이해되어야 한다. 특히, 용어 "처리된"은 본 발명의 방법이 부재의 제조시 이용된 것을의미한다. 이에 따라, 본 발명은 또한 본 발명의 방법을 이용하여 제조된 부재와 관련되며 용어 "처리된(treated in)" 및 "이용하여 제조된(manufactured using)"은 상호 교환가능하게 사용된다. 본 발명의 방법은 부재의 제조시 마지막 단계일 수 있거나, 상기 방법에 의해 처리된 부재가 또한 최종 부재를 제공하도록 추가의 처리 단계를거칠 수 있다.
본 발명의 내용에서 "벽이 얇은 구성요소"는 구성요소가 본 발명의 방법에서 질소 및/또는 탄소로 충분히 포화되는 것을 허용하는 크기의 구성요소이다. 이에 따라, "벽이 얇은 구성요소"는 예를 들면 최고 약 10mm 및 약 10mm를 포함하는 가장 작은 치수의 재료 두께, 예를 들면 약 2mm 내지 약 4mm, 또는 0.2mm 내지 8mm의 범위의 두께, 또는 0.4mm 내지 6mm의 범위의 두께, 또는 0.5mm 내지 5mm의 범위의 두께, 또는 1.5mm 내지 4.5mm의 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 방법은 임의의 벽이 얇은 구성요소와 함께 이용될 수 있다.
상기 목적 중 하나 또는 둘 이상이 달성되는 신규하고 유일한 방법은 패시브 합금의 냉간 변형 가공물의 용액 경화에 의해 팽창된 오스테나이트 및/또는 팽창된 마텐자이트의 형성을 위한 방법의 제공에 의하며, 이 방법은 탄화물 및/또는 질화물에 대한 가용 온도보다 더 높고 패시브 합금의 용융점보다 낮은 온도(T1)에서 가공물에서 적어도 질소를 용해하는 제1 단계, 및 탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금에서 형성하는 온도보다 낮은 온도(T2)에서 가공물에서 질소 및/또는 탄소를 용해하는 후속하는 제2 단계를 포함한다.
본 발명은 특히 스테인리스 강 및 비슷한 합금에 적합하고, 여기에서 팽창된 오스테나이트 또는 마텐자이트는 저온 용해 공정에서 얻을 수 있다. 대체로, 크롬을 포함하는 철, 니켈및/또는 코발트 기재 합금이 본 방법에 관련된다. 크롬 함량은 적어도 10%이다. 따라서, 하나의 예에서 본 발명은 스테인리스 강의 냉간 변형 가공물의 용액 경화를 위한 방법에 관련된다. 질소 그리고 선택적으로 또한 탄소는 스테인리스 강의 오스테나이트화 온도, 예를 들면 존재하는 합금 요소, 예를 들면 크롬에 대한 탄화물 및/또는 질화물의 가용 온도보다 높은 온도에서 스테인리스 강에서 용해될 수 있다. 심지어 상대적으로 작은 양의질소는내마모성 팽창된 오스테나이트에 필요한 하중 지지력(load bearing capacity)을 제공하도록 강도에서의 상당한 증가를 제공한다. 본 발명의 일 예에서 팽창된 오스테나이트 구역 또는 팽창된 마텐자이트 구역의 경도는 적어도 1000HV이다.
본 발명의 일 예에서 스테인리스 강은 오스테나이트 강이다. 이러한 재료는 예를 들면 마텐자이트 스테인리스 강에 비해 상대적으로 연질이다. 따라서, 질소 그리고 선택적으로 탄소가 고온 공정에서 용해되는 것이 이러한 재료에 특히 유용하다. 이에 의해, 냉간 변형이 무효화될 때 발생되는 강도의 손실을 보상하기 위해 오스테나이트 강이 충분한 코어 강도를 수용하는 것 및 이어서 질화물 및/또는 탄화물과 같은, 석출이 갖는 문제점 없이 저온에서 질화물 및/또는 탄화물을 용해하는 것이 가능하게 되는 것이 얻어진다. 본 발명의 추가의 예에서 패시브 합금은 스테인리스 강, 오스테나이트 스테인리스 강, 마텐자이트 스테이리스 강, 페라이트 스테인리스 강, 석출 경화성(PH) 스테인리스 강 또는 페라이트-오스테나이트 스테인리스 강을 포함하는 그룹으로부터 선택되며, 페라이트-오스테나이트 스테인리스 강은 또한 2중 스테인리스 강으로서 지칭될 수 있다.
스테인리스강 내에서 고온 공정에서 용해되는 질소 그리고 선택적으로 탄소의 함량은 통상적으로 1중량% 미만일 수 있지만, 원하는 경우 더 높을 수 있다. 이는 예를 들면 가스 공정에서 N2의 높은 부분 압력의 형태로 예를 들면 더 높은 질소 그리고 선택적으로 탄소 활동을 적용함으로써 얻어질 수 있다. 저온 용해에서의 스테인리스 강에서 얻어지는 질소 및/또는 탄소의 함량은 각각 14중량% 및 6중량% 만큼 높을 수 있다.
바람직한 예에서 질소 및/또는 탄소의 위의 용해는 질소 그리고 선택적으로 탄소를 함유하는 가스를 이용하는 온도(T1)에서 발생되지만, 또한 이온 주입, 플라즈마 보조 또는 염욕에 의해 수행될 수 있다. 바람직한 예에서, 질소 함유 가스, 예를 들면 N2가 사용된다. 가스의 압력은 최고 수(several) 바아일 수 있지만, 가스의 압력은 또한 1바아 미만, 예를 들면 0.1바아일 수 있다. 모든 형태의 기하학적 구성이 균일하게 처리되고 양호한 온도 균일도가 있기 때문에 가스를 이용하는 장점이 있다.
본 발명의 예에서 용해는 가스를 이용하여 온도(T1) 및 온도(T2)에서 수행된다. 가스는 질소 및/또는 탄소를 함유한다. 소정의예들에서 온도(T2)에서의 용해는 가스-기반 공정, 이온 주입, 염욕 또는 플라즈마를 포함하는 그룹으로부터 선택된 공정에서 수행된다.
본 발명의 예에서, 50㎛ 내지 5mm의 확산 깊이는 온도(T1)에서 질소 그리고 선택적으로 탄소의 용해에 의해 얻어진다. 이는 재료의 코어의 보강 및 단단한 표면 둘다를 제공한다. 이에 의해 확산 깊이와비슷하거나 확산 깊이의 약 두 배까지의 재료 두께를 구비한 벽이 얇은 구성요소의 완전한 경화가 얻어질 수 있는데, 이는 용해가 통상적으로 가공물의 양 측면으로부터 발생하기 때문이다. 더 두꺼운 구성요소의 경우, 질소 그리고 선택적으로 탄소가 고용체 내에 있는 상대적으로 두꺼운 표면 구역이 얻어진다. 이는 후속하는 저온 공정에서 표면에 형성되는 팽창된 오스테나이트 층을 위한 지지부를 제공한다. 벽이 얇은 가공물의 경우 가공물의 완전한 질화/침탄/연질화가 이에 따라 얻어질 수 있다. 이것이 완전히 얻어지지 않을지라도 용해는 특히 벽이 얇은 가공물들에 대해 상당한 장점을 가질 것이며, 여기서 내부식성에, 그리고 지지력에 대한 엄격한 요구조건이 관련되며, 이는 이러한요구조건은 본 발명의 방법에서 상당히 개선되기 때문이다.
본 발명의 예에서 온도(T1)는 1020℃ 초과, 예를 들면 적어도 1050℃이거나, 온도(T1)는 적어도 1100℃, 예를 들면 1120℃ 또는 1160℃, 적어도 1200℃ 또는 적어도 1250℃일 수 있다. 온도에 대한 상한은 처리된 재료의 용융점 미만이다. 스테인리스 강의 경우 용융점은 약 1600℃이다. 본 발명의 예에서 온도(T1)는 1600℃ 미만, 예를 들면 1500℃ 미만, 또는 1400℃ 미만, 예를 들면 1350℃ 미만이다. 본 발명의 예에서 온도(T1)는 1050℃ 및 1300℃의 범위 내, 예를 들면 약 1150℃이다. 온도가 잠재적으로 재료 내에 형성될 수 있지만 처리된 재료의 용융점 미만에서 형성될 수 있는 관련된탄화물 및/또는 질화물에 대한 가용 온도보다 높은 것은 중요하다. 가스가 온도(T1)에서 용해에 이용될 때 사용된 온도는 가스 혼합물 및 인가된 가스 압력을 고려하여 선택할 수 있다.
본 발명의 다른 예에서 탄소는 온도(T2)에서 용해되고, 온도(T2)는 침탄 동안 550℃ 미만, 바람직하게는 300 내지 530℃의 범위이다.
본 발명의 또 다른 예에서 질소는 온도(T2)에서 용해되고, 온도(T2)는 질화동안 500℃ 미만, 예를 들면 470℃ 미만, 바람직하게는 300 내지 470℃의 범위이다.
본 발명의 또 다른 예에서, 질소 및 탄소는 온도(T2)에서 용해되고, 온도(T2)는 연질화 동안 500℃ 미만, 예를 들면 470℃ 미만, 바람직하게는 300 내지 470℃의 범위이다.
본 발명의 예에서 고온 용해는 적어도 20분 동안, 예를 들면 적어도 30분 동안, 또는 적어도 1시간 동안, 또는 적어도 1.5시간 동안, 또는 적어도 2시간 동안 또는 적어도 3시간 동안, 또는 적어도 4시간 동안, 또는 적어도 5시간 동안, 또는 적어도 10시간 동안, 또는 적어도 15시간 동안 수행된다. 원칙적으로, 질화물 또는 탄화물이 온도(T1)에서 형성되지 않기 때문에, 시간 상한이 없다. 연장된 처리에서 재료는 이의 두께에 따라 질소 그리고 선택적으로 탄소에 의해 포화될 수 있다, 즉 완전히 질화 또는 연질화될 수 있다.
본 발명의 예에서 상기 방법은 온도(T1)에서용해 단계 후가공물을탄화물 및/또는 질화물이 패시브 합금에서 형성되는 온도보다 낮은 온도로 냉각하는 중간 단계를 포함하며, 예를 들면 재료는 온도(T1)에서 용해 후 대기 온도로 냉각될 수 있다. 온도(T2)에서 제2 용해 단계는 냉각 단계 직후 수행되는 것이 특히 바람직하며, 이는 가공물의 패시베이션, 즉 산화물 층의 형성을 회피할 것이다. 본 발명의 예에서, 냉각은 용해와 동일한 가스, 예를 들면 고압 하에서, 예를 들면 6 및 10바아 범위, 예를 들면 7바아 또는 8바아 또는 9바아에서 N2에의해 냉각하는 가스에서 발생된다. 냉각이 질소를 포함하지 않는 불활성 가스, 예를 들면, 희가스, 예를 들면 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe), 또는 라돈(Rn), 또는 이들의 임의의 혼합물에서 발생하는 것이 바람직하며, 아르곤이 특히 바람직하다. 다른 예에서 냉각은 고압, 예를 들면 4 내지 20바아의 범위, 예를 들면 6 및 10바아의 범위, 예를 들면 7바아 또는 8바아, 또는 9바아에서 아르곤 내에서 발생한다.
본 방법은 볼트 및 너트를 고정하기 위한 스테인리스 강의 로크 와셔(도 2a 및 도 2b 참조)에 관한 것이며, 이 로크 와셔는 본 발명의 방법을 이용하여 용해 경화된다. 로크 와셔는 상대적으로 벽이 얇아서, 본 발명의 방법을 이용하여 로크 와셔를 경화함으로써 로크 와셔의 강도 및 내부식성 둘다의 상당한 그리고 필요한 개선이 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에서 로크 와셔는 방사상 치형부를 구비한 제1 측부 및 캠을 구비한 마주하는 다른 측부, 캠측부를 가진다. 로크 와셔는 키 로크 효과(key lock effect)를 얻도록 서로에 대해 캠에 의해 장착된 쌍으로 사용된다. 로크 와셔는 특히 극한 진동 또는 동적 하중 및 염수(salt water)와 같은 부식 환경에 노출되는 볼트 조립체를효과적으로고정하기에 적합하다. 따라서 이러한 와셔의 강도 및 내부식성에 대한 엄격한요구조건이 있다.
본 발명은 특히 스테인리스 강 및 비슷한 합금에 적합하며, 여기에서 팽창된 오스테나이트 또는 마텐자이트가 저온 용해 공정에서 얻어질 수 있다. 그러나, 본 발명은 사실상 포괄적으로 패시브 합금, 예를 들면 철 기재 합금, 코발트 기재 합금, 니켈 기재 합금, 또는 크롬 기재 합금 내에 질소 그리고 선택적으로 탄소를 구비한 고온 용해 공정이며, 이는 부식, 처리 속도 및 강도에 대해 개선된 저온 용해 공정을 제공한다.
첨부된 도면에 의해 아래의 예가 본 발명의 실시예를 더 상세하게 설명한다.
실시예
1
종래 기술의 방법 및 본 발명의 방법에 의한, 냉간 변형 오스테나이트 스테인리스 강, AISI 316의 키 로크 와셔의 경화.
냉간 변형 오스테나이트 스테인리스 강 AISI 316L의 두 개의 동일한 키 로크 와셔(key lock washer)가 경화되었다. 도 2는 상기 키 로크 와셔(2)의 키 로크 와셔 세트(1)를 보여주며, 이들의 사용을 예시한다. 각각의 와셔(2)는 방사상 치형부(4)를 구비한 제1 측부(3) 및 캠(6)을 구비한 마주하는 다른 캠측부(5)를 가진다. 키 로크 와셔 세트(1)의 사용 동안 와셔(2)는 서로 직면하는 캠측부(5)로 도시된 바와 같이 배치된다. 두 개의 키 로크 와셔는 440℃의 온도에서 질소 및 탄소에 의해 용액 경화되었다. 하나의 와셔는 본 발명의 방법에 의해 경화되었다, 즉 고온 공정에서 그리고 후속적으로 저온 공정에서 경화되었으며, 다른 와셔는 예를 들면 종래 기술의 동일한 저온 공정으로 직접 표면 경화되었다. 와셔는 광학 현미경에 의해 분석되었다. 도 3 및 도 4는 좌측 패널에서 와셔를 보여주며, 이 와셔는 기압에서 16시간 동안 440℃의 온도에서 질소 및 탄소를 함유하는 가스를 이용하여 실행된 연질화 공정으로 단지 표면 경화되었다. 질소 함유 구역에서 외측 표면은 부분적으로 민감화된 것으로 나타난다(크롬 질화물 석출). 변형된 기판은 강하게 변형된 것으로 보이며,미세 구조물의 발생에 이용된 에칭 액체에 의해 확실히 영향을 받게 된다. 도 4는 도 3의 확대 형태이다.
도 3 및 도 4는 우측 패널에서 본 발명의 방법에 의해 처리된 와셔를 보여준다. 상기 와셔는 1050℃ 초과 온도에서 질소 함유 분위기(N2 가스)에 노출되었으며 후속적으로 동일한 가스에서 신속하게 냉각된다. 이에 의해 상기 재료는 완전히 오스테나이트화되었고, 재료는 질소로 완전히 포화되었다. 이어서 상기 와셔는 기압에서 16시간 동안 440℃의 온도로 질소 및 탄소를 함유하는 가스를 이용하여 실행된 연질화 공정에 의해 표면 경화되었으며, 이에 의해 팽창된 오스테나이트는 적어도 5㎛의 두께를 갖는 구역 내의 표면에 형성되었다. 연질화된 질소-함유 구역은 민감화되지 않았고, 기판은 확실히 냉간 변형되지 않았다. 그러나, 두 개의 와셔에서 기판 경도(260-300 HV0.5) 및 표면 경도(1200-1400 HV0.005)는 실제로 동일하다. 본 발명의 방법이 이용된 와셔(소금 분무 챔버 내의 노출 시간(ISO 9227))의 내부식성은 단지 표면 경화되었던 와셔의 내부식성보다 몇 배 우수하다(부식이 관측될 때까지 챔버 내의 시간). 본 발명의 방법에 의해 처리되었던 와셔는 400시간 후 부식이 나타나지 않았던 반면 직접 저온 경화되었던 와셔는 이미 20시간 후 명확하게 가시적인 부식이 나타났다.
실시예
2
종래 기술의 방법 및 본 발명의 방법에 의해, 냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강, AISI 316의 경화.
냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강 AISI 316의 두 개의 동일한 구성요소(백 페럴(back ferrule))는 440℃의 온도에서 질소 및 탄소로 용액 경화되었다. 하나의 구성요소는 본 발명의 방법에 의해, 즉 고온 공정에서 그리고 후속적으로 저온 공정에서 경화되었으며, 다른 구성요소는 동일한 저온 공정에 의해 직접 표면 경화되었다. 도 5는 좌측 패널에서 구성요소의 광학 현미경에 의해 분석된 미세구조를 보여주며, 이 미세구조는 12시간 동안 온도 440℃에서 질소 및 탄소를 함유하는 가스를 이용하여 실행된 연질화 공정에 의해 단지 표면 경화된다. 질소 함유 구역 내의 외부 표면은 최외측 표면에서 CrN의 확실한 석출에 의해 부분적으로 민감화된 것으로 나타난다. 도 5는 우측 패널에서 본 발명의 방법에 의해 처리된 구성요소를 보여준다. 구성요소는 1050℃ 초과의 온도로 질소 함유 분위기(N2가스)에 노출되었으며 후속적으로 동일한 가스 내에서 신속하게 냉각되었다. 이어서 구성요소 표면은 12시간 동안 440℃의 온도에서 질소 및 탄소를 함유하는 가스를 이용하여 실행된 저온 공정에서 연질화 공정에 의해 경화되었다. 연질화 질소 함유 구역은 민감화되지 않았다. 그러나, 두 개의 구성요소에서 기판 경도(260-300 HV0.5) 및 표면 경도(1200-1400 HV0.005)가 실제로 동일하다. 팽창된 오스테나이트 구역의 총 층 두께는 양 경우에서 약 20㎛이다. 최외측 층은 질소 팽창된 오스테나이트이고 최내측 층은 탄소 팽창된 오스테나이트이다. 양 구성요소에 대한 내부식성은 14중량% 하이포아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 용액에서 시험되었다. 본 발명의 방법에 의해 처리된 구성요소는 24시간 후 부식이 나타나지 않은 반면, 직접 저온 경화되었던 구성요소는 단지 10분 후 확실한 부식을 보여준다. 본 발명의 방법이 이용된 구성요소는 이에 따라 직접 연질화된 가공물보다 상당히 더 향상된 내부식성을 가지는 점에서 상이하다.
실시예
3
종래기술의 방법 및 본 발명의 방법에 의해 냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강 AISI 304 판의 경화.
냉간 압연된(변형된) 오스테나이트 스테인리스 강 판, AISI 304의 두 개의 동일한 구성요소는 440℃의 온도에서 질소 및 탄소에 의해 용액 경화되었다. 하나의 구성요소는 본 발명의 방법에 의해, 즉 고온 공정에서 및 후속적으로 저온 공정에서 경화되었고, 다른 구성요소는 동일한 저온 공정에 의해 직접 표면 경화되었다. 도 6은 좌측 패널에서 20시간 동안 440℃의 온도로 질소 및 탄소 함유 가스를 이용하여 실행된 연질화 공정에 의해 단지 표면 경화되었고, 후속적으로 70분 동안 1중량% 하이포아염소산나트륨에 대한 노출에 의해 부식 검사되었다. 도 6은 우측 패널에서 본 발명의 방법에 의해 경화된 구성요소를 보여준다. 구성요소는 30분 동안 1150℃의 온도에서 질소 함유 분위기(N2가스)에 노출되었고, 후속적으로 동일한 가스에서 신속하게 냉각되었다. 이어서 구성요소는 20시간 동안 440℃의 온도에서 질소 및 탄소 함유 가스를 이용하여 실행된 연질화 공정에 의해 표면 경화되었다. 마지막으로 구성요소는 14중량% 하이포아염소산나트륨 용액에 대한 노출에 의해 부식 시험에 노출되었다. 상기 표면은 노출의 16시간 후조차 부식 시험에 의해 영향을 받지 않는 것이 나타난다. 직접 저온 경화된 부품에서 명확한 부식 공격이 단기 노출/부식 시험(70분) 후 보여진다. 본 발명의 방법이 이용되는 구성요소는 이에 따라훨씬 더 우수한 내부식성을 가지는 점에서 상이하다.
실시예
4
본 발명의 방법 및 종래 기술의 방법에 의해 처리된 냉간 변형된 스테인리스 강의 경도 프로파일.
냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강의 두 개의 동일한 구성요소가 종래 기술의 방법 및 본 발명의 방법에 따라 처리되었다. 상기 샘플은 1050℃ 초과의 온도에서 질소 함유 분위기(N2가스)에 또는 수소(H2)의 분위기에 노출되었고 아르곤(N2-처리된 샘플) 또는 H2 가스에서 후속적으로 신속하게 냉각되었다. 구성요소 표면은 이어서 12시간 동안 440℃의 온도에서 질소 및 탄소를 함유하는 가스를 이용하여 실행된 저온 공정에서 연질화에 의해 경화되었다. 연질화 구역은 민감화되지 않았다. 샘플의 경도 프로파일은 분석되었고 상기 결과는 도 7에 도시된다. 질소 함유 분위기에서 고온으로 처리된 샘플("EXPANITE ON HTSN")은 재료의 코어 강도를 보유하고 있는 반면, 코어 강도는 수소 내에서 고온 어닐링("EXPANITE ON ANNEALED")에서 소멸된 것이 명백하다.
실시예
5
질소에 의해 고온 용액 경화 다음의 아르곤 냉각.
예 1에서 설명되고 도 2에서 예시된 바와 같은, 냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강, AISI 316L의 로크 와셔가 동일한 분위기 또는 아르곤의 분위기에서 주위 온도로 신속하게 냉각하기 전에 1050℃ 초과의 온도로 질소 함유 분위기(N2가스)에 노출되었다. 샘플은 추가의 표면 경화 처리되지 않았다. 구성요소의 내부식성은 14중량% 하이포아염소산나트륨 용액에서 검사되었다. 도 8은 아르곤에서 냉각된 3개의 예시적인 로크 와셔(좌측) 및 질소에서 냉각된 3개의 로크 와셔(우측)를 보여준다. 아르곤 냉각 로크 와셔는 부식의 명확한 징후를 보여주는 질소에서 냉각된 로크 와셔보다 훨씬 우수한 내부식성을 가졌다.
실시예
6
종래 기술의 방법 및 본 발명의 방법에 의해 냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강, AISI 316, 구성요소의 경화.
본 발명에 따라 처리된 냉간 변형된 오스테나이트 스테인리스 강 AISI 316의 내부식성은 종래 기술의 공정으로 처리된 유사한 구성요소와 비교되었다. 부식 시험은 18시간 동안 14중량% 하이포아염소산나트륨 내로 두 개의 표면 경화된 구성요소를 담금으로써 수행되었다.
도 9는 좌측 패널에서 본 발명에 따라 즉, 고온 공정으로 그리고 후속적으로 저온 공정으로 처리된 구성요소를 보여주며, 다른 구성요소는 우측 패널에서 단지 저온 공정에 의해 직접 표면 경화되었다.
본 발명에 따라 처리된 구성요소의 표면은 심지어 18시간의 노출 후 부식 검사에 의해 영향을 받지 않은 것으로 나타난다. 종래 기술에 따라 처리되었던 구성요소에서, 부식 공격은 단기 노출(7분) 후에 관측되었다. 본 발명의 방법이 이용되었던 구성요소는 이에 따라 상당히 향상된 내부식성을 가지는 점에서 상이하다.
Claims (24)
- 철, 니켈 또는 코발트를 기재로 하고 적어도 10.5% 크롬을 함유하는 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화에 의해 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트를 형성하기 위한 방법으로서,
냉간 변형된 가공물은 합금의 재결정화 온도 미만의 온도에서 외력에 의해 단조, 압출, 성형, 인발, 가압, 압연 또는 기계 가공, 또는 이들의 조합에서 선택된 공정으로 처리된 것이고,
- 1020℃ 내지 1500℃ 범위의 온도(T1)에서 상기 가공물 내에서 N2 가스를 사용하여 질소를 용해하고, 이 때, 온도(T1)에서 질소의 용해는 50㎛ 내지 5mm 범위의 확산 깊이를 얻도록 수행되는 제1 단계;
-온도(T1)에서의 용해 단계 후 상기 합금 내에 탄화물, 질화물 또는 탄화물 및 질화물 모두가 형성되는 온도보다 낮은 온도로 상기 가공물을 냉각하고, 이 때 900 ℃에서 700 ℃로의 냉각은 60 초 미만으로 수행되는, 중간 단계; 및
-300℃ 내지 550℃의 온도(T2)에서 상기 가공물 내의 질소, 탄소 또는 질소 및 탄소 모두를 용해하는 후속적인 제2 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 냉각 단계는 질소를 함유하지 않는 불활성 가스에서 수행되는, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
질소 및 탄소가 온도(T1)에서 용해되는, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 합금은 스테인리스 강, 오스테나이트 스테인리스 강, 마텐자이트 스테인리스 강, 페라이트 스테인리스 강, 석출 경화성(PH) 스테인리스 강 및 페라이트-오스테나이트 스테인리스 강을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
온도(T2)에서의 용해는 가스-기재 공정, 이온 주입, 염욕 또는 플라즈마를 포함하는 그룹으로부터 선택된 공정에서 수행되는, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
온도(T1)는 1050℃ 내지 1300℃의 범위인, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
탄소가 온도(T2)에서 용해되고, 온도(T2)는 300℃ 내지 530℃ 범위인, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
질소는 온도(T2)에서 용해되거나 또는 질소 및 탄소가 온도(T2)에서 용해되고, 온도(T2)는 300℃ 내지 470℃ 범위인, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가공물에서 얻어지는 팽창된 오스테나이트 또는 팽창된 마텐자이트의 두께가 5㎛ 내지 50㎛ 범위인, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
팽창된 오스테나이트 구역 또는 팽창된 마텐자이트 구역의 경도가 1000HV 내지 1400HV 범위인, 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가공물은 최대 10mm의 두께를 가지는, 방법. - 적어도 10% 크롬을 함유하고 철, 니켈 또는 코발트를 기재로 하는 합금의 질소가 완전히 포화된 부재를 생산하는 방법으로서,
상기 부재는 최대 10mm의 두께를 가지고, 두께가 5㎛ 내지 50㎛ 범위이고 경도가 1000HV 내지 1400HV 범위인 팽창된 오스테나이트 구역 또는 팽창된 마텐자이트 구역을 가지고,
-철, 니켈 또는 코발트를 기재로 하고 적어도 10% 크롬을 함유하는 합금의 냉간 변형된 가공물을 제공하는 단계로서, 상기 가공물이 0.2mm 내지 10mm 범위의 두께를 가지고, 상기 합금의 재결정화 온도 미만의 온도에서 외력에 의해 단조, 압출, 성형, 인발, 가압, 압연 또는 기계 가공, 또는 이들의 조합에서 선택된 공정으로 처리된 것인 단계;
- 1020℃ 내지 1500℃ 범위의 온도(T1)에서 상기 가공물 내에서 N2 가스를 사용하여 질소를 용해하고, 이 때 온도(T1)에서 질소의 용해는 상기 가공물을 질소로 완전히 포화시키도록 수행되는, 제1 단계;
- 온도(T1)에서의 용해 단계 후 상기 합금 내에 탄화물, 질화물 또는 탄화물 및 질화물 모두가 형성되는 온도보다 낮은 온도로 상기 가공물을 냉각하고, 이 때, 900℃에서 700℃로의 냉각은 60 초 미만으로 수행되는, 중간 단계; 및
-300℃ 내지 550℃ 범위의 온도(T2)에서 상기 가공물 내의 질소, 탄소, 또는 질소 및 탄소 모두를 용해하여 부재를 제공하는 후속적인 제2 단계를 포함하는, 방법. - 제1항 또는 제12항에 있어서,
상기 가공물 또는 부재가 스티어링 볼트, 너트, 와셔, 조임 장치, 노즐, 펌프의 일부, 기계 구성요소, 반도체 ASML, 페룰 부품(ferrule part), 볼 베어링 및 베어링 게이지, 공기압 부품, 및 멤브레인에서 선택되는, 방법. - 제1항 또는 제12항에 있어서,
상기 가공물 또는 부재가 밸브의 일부, 또는 밸브에서 사용되는 부품, 베어링의 부품, 의료 장비의 부품, 또는 의료 기구, 또는 치과 장비의 부품, 또는 치과 기구, 제약 장비의 부품, 및 자동차의 부품으로부터 선택되는, 방법 - 제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 가공물 또는 부재가 설계 대상의 외부 표면적을 형성하는, 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKPA201170208 | 2011-04-28 | ||
| DKPA201170208 | 2011-04-28 | ||
| PCT/DK2012/050139 WO2012146254A1 (en) | 2011-04-28 | 2012-04-27 | Method for solution hardening of a cold deformed workpiece of a passive alloy, and a member solution hardened by the method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140038420A KR20140038420A (ko) | 2014-03-28 |
| KR101792735B1 true KR101792735B1 (ko) | 2017-11-02 |
Family
ID=46124269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020137030794A KR101792735B1 (ko) | 2011-04-28 | 2012-04-27 | 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화를 위한 방법 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9574248B2 (ko) |
| EP (1) | EP2702183B1 (ko) |
| JP (1) | JP5992508B2 (ko) |
| KR (1) | KR101792735B1 (ko) |
| CN (1) | CN103732783B (ko) |
| AU (1) | AU2012247863B2 (ko) |
| BR (2) | BR112013027580B1 (ko) |
| CA (1) | CA2833579C (ko) |
| DK (1) | DK2702183T3 (ko) |
| ES (1) | ES2662364T3 (ko) |
| MY (1) | MY165022A (ko) |
| RU (1) | RU2600789C2 (ko) |
| WO (1) | WO2012146254A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2999610B1 (fr) * | 2012-12-13 | 2015-04-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de renforcement de pieces mecaniques soumises a la fatigue de contact |
| US20150160416A1 (en) | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Parker-Hannifin Corporation | Multiple layer hardness ferrule |
| US10605387B2 (en) | 2013-12-10 | 2020-03-31 | Parker-Hannifin Corporation | Multiple layer hardness ferrule and method |
| JP6688228B2 (ja) * | 2014-05-15 | 2020-04-28 | エクスパナイト テクノロジー アグシャセルスガーッブＥｘｐａｎｉｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａ／Ｓ | ロックワッシャー |
| EP3299487B2 (en) * | 2016-09-27 | 2023-01-04 | Bodycote plc | Method for surface hardening a cold deformed article comprising low temperature annealing |
| US10514031B2 (en) | 2016-11-22 | 2019-12-24 | American Manufacturing Innovators, Inc. | Packaging bore for eliminating washout failure |
| WO2018196931A1 (en) | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Expanite Technology A/S | Assembly component |
| CN108588392B (zh) * | 2018-05-14 | 2020-06-23 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法 |
| DE102018212111A1 (de) | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Stahl mit einer stickstoffhaltigen Schutzschicht und entsprechend hergestelltes Bauteil |
| AU2020228291A1 (en) * | 2019-02-26 | 2021-10-07 | Somnio Global Holdings, Llc | High nitrogen steel powder and methods of making the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008124239A1 (en) | 2007-04-06 | 2008-10-16 | Swagelok Company | Hybrid carburization with intermediate rapid quench |
| US20090218011A1 (en) | 2005-06-15 | 2009-09-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for manufacturing a stainless steel product |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU140439A1 (ru) * | 1960-04-11 | 1960-11-30 | А.В. Смирнов | Способ азотировани и нитроцементации стали |
| DE4333917C2 (de) * | 1993-10-05 | 1994-06-23 | Hans Prof Dr Ing Berns | Randaufsticken zur Erzeugung einer hochfesten austenitischen Randschicht in nichtrostenden Stählen |
| US6093303A (en) | 1998-08-12 | 2000-07-25 | Swagelok Company | Low temperature case hardening processes |
| RU2164964C1 (ru) * | 1999-08-09 | 2001-04-10 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Способ азотирования жаропрочных сплавов на никелевой, железоникелевой, никель-кобальтовой и кобальтовой основе |
| RU2184175C2 (ru) * | 2000-08-14 | 2002-06-27 | Институт прикладной механики Уральского отделения РАН | Способ термической обработки для формирования аустенита в железо-хромистых сплавах |
| US7431778B2 (en) | 2002-07-16 | 2008-10-07 | Danmarks Tekniske Universitet-Dtu | Case-hardening of stainless steel |
| JP4009716B2 (ja) * | 2002-08-08 | 2007-11-21 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 窒素吸収処理によるステンレス鋼製製品の製造方法とこれにより得られるステンレス鋼製製品 |
| US20060124203A1 (en) * | 2003-07-04 | 2006-06-15 | Nachi-Fujikoshi Corp | Method of continuous vacuum carburization of metal wire, metal band or metal pipe and apparatus therefor |
| EP1891250A1 (en) * | 2005-05-31 | 2008-02-27 | Sandvik Intellectual Property AB | A metal strip product, such as an electrical contact spring, and the manufacturing thereof |
| WO2006136166A1 (en) | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Danmarks Tekniske Universitet - Dtu | Carburizing in hydrocarbon gas |
| EP2278038A1 (en) | 2009-07-20 | 2011-01-26 | Danmarks Tekniske Universitet (DTU) | A method of activating an article of passive ferrous or non-ferrous metal prior to carburizing, nitriding and/or nitrocarburizing |
| SE534901C2 (sv) * | 2010-04-20 | 2012-02-07 | Nord Lock Ab | En metod och en anläggning för produktion av brickor samt en bricka |
-
2012
- 2012-04-27 ES ES12721749.5T patent/ES2662364T3/es active Active
- 2012-04-27 KR KR1020137030794A patent/KR101792735B1/ko active IP Right Grant
- 2012-04-27 AU AU2012247863A patent/AU2012247863B2/en active Active
- 2012-04-27 DK DK12721749.5T patent/DK2702183T3/en active
- 2012-04-27 RU RU2013148155/02A patent/RU2600789C2/ru active
- 2012-04-27 JP JP2014506760A patent/JP5992508B2/ja active Active
- 2012-04-27 WO PCT/DK2012/050139 patent/WO2012146254A1/en active Application Filing
- 2012-04-27 CA CA2833579A patent/CA2833579C/en active Active
- 2012-04-27 MY MYPI2013003890A patent/MY165022A/en unknown
- 2012-04-27 US US14/113,720 patent/US9574248B2/en active Active
- 2012-04-27 BR BR112013027580-4A patent/BR112013027580B1/pt active IP Right Grant
- 2012-04-27 CN CN201280020438.5A patent/CN103732783B/zh active Active
- 2012-04-27 EP EP12721749.5A patent/EP2702183B1/en active Active
-
2013
- 2013-04-25 US US14/397,373 patent/US10023924B2/en active Active
- 2013-04-25 BR BR112014026566A patent/BR112014026566A2/pt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090218011A1 (en) | 2005-06-15 | 2009-09-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for manufacturing a stainless steel product |
| WO2008124239A1 (en) | 2007-04-06 | 2008-10-16 | Swagelok Company | Hybrid carburization with intermediate rapid quench |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2833579C (en) | 2019-09-17 |
| ES2662364T3 (es) | 2018-04-06 |
| US9574248B2 (en) | 2017-02-21 |
| MY165022A (en) | 2018-02-28 |
| KR20140038420A (ko) | 2014-03-28 |
| JP2014518936A (ja) | 2014-08-07 |
| RU2600789C2 (ru) | 2016-10-27 |
| AU2012247863A1 (en) | 2013-10-24 |
| WO2012146254A1 (en) | 2012-11-01 |
| CN103732783B (zh) | 2015-12-02 |
| EP2702183B1 (en) | 2017-12-20 |
| BR112013027580A2 (pt) | 2017-02-14 |
| US10023924B2 (en) | 2018-07-17 |
| US20150132079A1 (en) | 2015-05-14 |
| RU2013148155A (ru) | 2015-06-10 |
| BR112013027580B1 (pt) | 2020-05-26 |
| DK2702183T3 (en) | 2018-03-12 |
| AU2012247863B2 (en) | 2016-06-16 |
| EP2702183A1 (en) | 2014-03-05 |
| CN103732783A (zh) | 2014-04-16 |
| JP5992508B2 (ja) | 2016-09-14 |
| US20140048180A1 (en) | 2014-02-20 |
| BR112014026566A2 (pt) | 2017-06-27 |
| CA2833579A1 (en) | 2012-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101792735B1 (ko) | 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 용액 경화를 위한 방법 | |
| KR101897321B1 (ko) | 패시브 합금의 냉간 변형된 가공물의 고용 경화를 위한 방법 및 상기 방법에 의해 용액 경화된 부재 | |
| JP2015514874A5 (ko) | ||
| CN101139692B (zh) | 马氏体不锈钢渗碳方法及其制品 | |
| EP3118346B1 (en) | Nitriding method and nitrided part production method | |
| CN101392361A (zh) | 马氏体不锈钢氮碳共渗方法及其制品 | |
| US20080277030A1 (en) | Composition and Process for Enhanced Properties of Ferrous Components | |
| EP1518002A1 (en) | Surface modified stainless steel | |
| Kumar et al. | Surface hardening of AISI 304, 316, 304L and 316L ss using cyanide free salt bath nitriding process | |
| GB2328953A (en) | A process for hardening high alloy steels | |
| Lelong | Low Pressure Carbonitriding of Steel Alloys with Boron and Niobium Additions Larissa Vilela Costa, Kip O. Findley Advanced Steel Processing & Products Research Center, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, USA lvilelacostaQmines. edu, kfindley (G) mines. edu | |
| Costa et al. | Low Pressure Carbonitriding of Steel Alloys with Boron and Niobium Additions | |
| JPH08104924A (ja) | 動力伝達部品の製造方法 | |
| Park et al. | Development of New Modified “Super Saturated NitroCarburizing” for Modern High Pressure Injector in Powertrain | |
| Mohd Khairul Munir B Kamaruzaman | Improvement on Wear Resistance of 316 Austenitic Stainless Steel by High Temperature Nitriding Technique | |
| JPS61174324A (ja) | 歪矯正の容易な高強度鋼部材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |