KR101806749B1 - 인합금 분말 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 인합금 분말 제조방법은 순철 분말 및 Fe3P상의 함량이 90wt% 이상인 인화철 분말을 제조하는 준비단계; 상기 인화철 분말을 밀링하는 표면처리 단계; 및 상기 순철 분말과 표면처리된 상기 인화철 분말을 혼합하여 상기 순철 분말의 표면에 상기 인화철 분말이 고정된 인합금 분말을 마련하는 혼합단계;을 포함한다.

Description

인합금 분말 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING PHOSPHOROUS ALLOY POWDER}
본 발명은 인합금 분말 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고순도의 인화철 분말을 제조하여 순철 분말과 혼합하여 순도가 우수하고 균일한 소결용 인합금 분말 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 분말 야금법은 금속분말을 금형 내에서 가압하여 성형한 후, 소결하여 소결부품을 제조하는 방법으로, 복잡한 형상의 기계 부품 등을 고정밀도를 갖도록 제조할 수 있어 고정밀도가 요구되는 자동차의 부품 제조에 주로 사용되고 있다.
자동차용 부품을 상기와 같은 방식으로 제조하기 위해서는 고강도, 고인성 및 경량화 특성을 갖는 금속분말이 요구되는 바, 상기와 같은 금속분말은 철 분말 단독으로 사용되지 않고, 통상적으로 강도 향상 등 다양한 목적에 따라 탄소(C), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 등과 같은 합금원소가 첨가되어 사용된다.
특히, 인(P)이 함유된 인합금 분말은 Fe 함량이 약 99.9%인 순철분말과 유사한 연자성 특성을 가지면서도 순철 분말에 비하여 강도, 인성 등 기계적인 물성 및 내산화성이 우수하여 복잡한 형상의 구동용 센싱부품 제조시 주로 사용된다.
또한, 인합금 분말 중 인(P) 성분은 액상소결을 유도함으로써, 낮은 온도에서도 소결반응을 촉진되는 효과가 있다.
종래, 이러한 인합금 분말을 제조하기 위해서는 먼저 인화철 분말을 제조해야하는데, 인화철 분말은 인화철 성분의 광석(Raw-Metal)을 미세하게 분쇄하여 각(角)형 분말형태로 제조한 후 열처리하여 광석 중 포함된 불순물을 제거하여 마련된다.
그러나 인화철 분말은 약 20㎛ 이하의 미세한 분말로 제조되는 것이 바람직한데, 상기와 같은 방식으로 인화철 분말을 제조하는 경우 다수의 분쇄 공정이 필요하며 제조비용이 상승되는 문제점을 가지고 있었다.
제조된 인화철 분말 중 불순물을 제거가 어려워, 불순물이 1 ~ 2wt% 이하인 인화철 분말을 제조하기 위해서는 불순물 제거를 위한 추가 공정이 필요로하고 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있었다.
이에, 고순도의 소결성이 우수한 인합금 분말을 제조하기 위해서는, 공정이 단순하고 제조비용이 저렴하면서도 고순도의 미세한 인화철 분말을 제조하는 기술 개발이 필요한 실정이다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
등록특허공보 제10-1531347호 (2015. 06. 18.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제조공정이 단순하면서도 성분 균일성이 우수하고 순도가 높은 인합금 분말을 제조할 수 있는 인합금 분말 제조방법을 제공한다.
또한, 연자성 특성이 우수하면서 동시에 인장강도, 항복강도 등 기계적 물성이 우수하고 성형성이 우수한 인합금 분말을 제조할 수 있는 인합금 분말 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 인합금 분말 제조방법은 순철 분말 및 Fe3P상의 함량이 90wt% 이상인 인화철 분말을 제조하는 준비단계; 상기 인화철 분말을 밀링하는 표면처리 단계; 및 상기 순철 분말과 표면처리된 상기 인화철 분말을 혼합하여 상기 순철 분말의 표면에 상기 인화철 분말이 고정된 인합금 분말을 마련하는 혼합단계;을 포함한다.
상기 준비단계는, 인화철 광석을 용융시켜 마련된 인화철 용탕을 턴디쉬에 공급하는 용탕 준비과정; 상기 턴디쉬 저면에 구비된 오리피스를 개방하여 인화철 용탕을 자유낙하시키는 용탕 배출과정; 및 자유낙하하는 상기 인화철 용탕에 가스를 분사하여 상기 인화철 분말을 제조하는 분말 형성과정;을 포함할 수 있다.
상기 용탕 준비과정은, 인(P) 함량이 12 ~ 20wt%가 되도록, 인화철 광석을 1500 ~ 1600℃ 온도로 용융시킨 후 인(P)을 첨가하여 성분을 조절하여 상기 인화철 용탕을 마련하는 것이 바람직하다.
상기 분말 형성과정은, 제조되는 상기 인화철 분말의 직경이 20㎛ 이하가 되도록, 비활성 가스를 4 ~ 9kgf/㎠의 압력으로 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 혼합단계는, 상기 인합금 분말에 함유된 인(P) 함량이 0.2 ~ 1.5wt%가 되도록, 상기 순철 분말과 인화철 분말을 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 인장강도, 항복강도 및 경도 등 기계적 물성이 우수하면서 성형성이 우수하고 동시에 연자성 특성이 우수하여 자동차 구동용 센싱부품 제조에 적합한 인합금 분말을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인합금 분말 제조시 공정을 단순화하여 제조시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인합금 분말 제조방법을 보여주는 순서도이고,
도 2는 철(Fe)과 인(P)의 함량에 따른 인화철의 상태도를 도시한 그래프이며,
도 3a는 인(P) 함량이 15.6 wt%인 본 발명의 일 실시예에 따른 인화철 분말을 X-선 회절분석(XRD) 결과를 보여주는 그래프이고,
도 3b는 인(P) 함량이 22.0 wt%인 비교예의 인화철 분말을 X-선 회절분석(XRD) 결과를 보여주는 그래프이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인화철 분말 형성과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 5a는 이하의 입도를 갖는 인화철 분말을 이용하여 제조된 인합금 분말을 보여주는 도면이며,
도 5b는 50㎛ 이하의 입도를 갖는 인화철 분말을 이용하여 제조된 인합금 분말을 보여주는 사진이고,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 인합금을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 7a는 종래 인화철 분말을 보여주는 사진이고,
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 인합금 분말을 보여주는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인합금 분말 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인합금 분말 제조방법은 순철 분말 및 인화철 분말을 제조하는 준비단계와 인화철 분말의 표면에 각(角)형으로 형성하는 표면처리 단계 및 인합금 분말을 제조하는 혼합단계로 구성된다.
인화철 분말은 주상으로 Fe3P상이 90wt% 이상 함유하며, 가스분사(Gas Atomizing) 또는 수분사(Water Atomizing) 방식으로 제조될 수 있는데, 보다 구체적으로 인화철 분말을 마련하는 본 발명의 일 실시예에 따른 준비단계는 인화철 광석을 용융시켜 인화철 용탕을 마련하는 용탕 준비과정과 인화철 용탕을 자유낙하시키는 용탕 배출과정 및 자유낙하하는 인화철 용탕에 가스를 분사하여 인화철 분말을 제조하는 과정을 포함하다.
용탕 준비과정은 인화철 광석을 융융시킨 후 인(P)을 첨가하여 인화철 용탕 중 인(P)의 함량이 12 ~ 20wt% 함유하도록 성분을 조절하여 인화철 용탕을 마련하여 턴디쉬 내부로 공급한다.
도 2는 철(Fe)과 인(P)의 함량에 따른 인화철의 상태도를 도시한 그래프이다.
이때, 인화철 광석은 1,500 ~ 1,600℃의 온도로 가열하여 용융시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 도 2에 도시된 바와 같이, 인(P)의 함량이 12 ~ 20wt%인 인화철의 녹는점은 1,370℃ 이하로 1,600℃를 초과하여 가열하는 경우 가열 비용을 증가시켜 제조원가를 상승시킬 뿐만 아니라, 제조된 인화철 분말을 냉각시키는데 장시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점을 가지고 있으며, 1,500℃ 미만으로 가열하는 경우 인화철 용탕의 응고 시간이 단축되어 생성되는 입자의 크기가 증가되는 문제점을 가지고 있기 때문에 상기 온도 범위로 제한한다.
한편, 인화철 용탕 중 인(P)의 함량은 12 ~ 20wt%이며, 보다 바람직하게 15 ~ 17wt% 포함된 것이 바람직하다.
왜냐하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 인(P)의 함량이 15.6wt%에서 Fe3P상 생성이 극대화되며 22.0wt%를 초과하면 Fe2P상이 생성됨을 알 수 있다.
이때, Fe2P상은 Fe3P상에 비하여 융점이 높아 소결성이 낮아 이후 소결과정에서 순철 분말에 합금화되는 것이 어렵기 때문에 Fe2P상의 생성을 억제하는 것이 바람직하다.
한편, 인(P)의 함량이 12wt% 미만으로 함유되는 경우 Fe3P상의 생성이 적어 종래 연자성 재료로 제조되는 순철에 비하여 강도 및 강성 등 기계적 물성 향상 정도가 미미하기 때문에 상기 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
도 3a는 인(P) 함량이 15.6wt%인 본 발명의 일 실시예에 따른 인화철 분말을 X-선 회절분석(XRD) 결과를 보여주는 그래프이고, 도 3b는 인(P) 함량이 22.0wt%인 비교예의 인화철 분말을 X-선 회절분석(XRD) 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3에서 알 수 있듯, 인(P) 함량이 본 발명의 실시예를 만족하는 경우, 주상으로 Fe3P상이 생성되는 반면, 인(P)이 22.0wt% 함유된 비교예와 같이 인(P)의 함량이 본원발명의 기준범위를 초과하는 경우 주상으로 Fe2P상이 생성되는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인화철 분말 형성과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 인화철 용탕이 마련되면 용탕 배출과정에서 턴디쉬(1)의 하부에 형성된 오리피스(5)를 개방하여 오리피스(5)를 통해 턴디쉬(1) 내에 수용된 용탕(3)을 하방으로 배출시켜 자유낙하 시킨다.
상기와 같이, 용탕의 자유낙하가 시작되면 분말 형성과정에서 턴디쉬(1) 하방에 배치된 하나 이상의 노즐(9)을 이용하여 물 또는 가스 등과 같은 유체(7)를 분사하여 인화철 용탕 줄기와 충돌되면서 인화철 분말을 제조한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분말형성과정은 가스분사 방식으로 인화철 분말을 제조하는 것이 바람직한데, 그 이유는 수분사 방식으로 인화철 분말을 제조하는 경우, 분사된 물과 반응하여 생성되는 인화철 분말이 산화됨에 따라 제조된 인화철 분말의 품질을 저하시킬 수 있기 때문이다.
또한, 분사되는 가스는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스 등과 같은 비활성 가스를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 분사되는 가스와 반응하여 생산되는 인화철 분말의 순도가 저하되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 인화철 광석을 용융시킨 뒤 턴디쉬를 이용하여 슬래그(Slag)로 부상되는 불순물을 제거한 인화철 용탕에 비활성 가스를 분사하여 인화철 분말을 제조함으로써, 종래 방식으로 제조되는 인화철 분말에 비하여 인(P) 함량 제어가 용이하면서 불순물 및 산화를 최소화함으로써, 순도가 높은 인화철 분말을 제조할 수 있는 효과가 있다.
이때, 노즐(9)에서 분사되는 비활성 가스는 4 ~ 9kgf/㎠의 압력으로 분사되는 것이 바람직한데, 그 이유는 4kgf/㎠ 미만의 압력으로 분사하는 경우 생성되는 인화철 분말의 크기가 20㎛를 초과하는 문제점을 가지고 있으며, 9kgf/㎠의 압력으로 분사하는 경우 생성되는 비활성 가스 소모가 높고 제조원가를 상승시키기 때문에 상기 범위로 제한한다.
표 1은 조성은 동일하나, 입도가 상이한 인화철로 20㎛ 이하의 입도를 갖는 본 발명의 실시예와 50㎛ 이하의 입도를 갖는 비교예 1의 입도를 비교한 표이고, 도 5a는 20㎛ 이하의 입도를 갖는 인화철 분말을 이용하여 제조된 인합금 분말을 보여주는 도면이고, 도 5b는 50㎛ 이하의 입도를 갖는 인화철 분말을 이용하여 제조된 인합금 분말을 보여주는 사진이다.
표 2는 표 1의 실시예 및 비교예 1를 이용하여 (P)의 함량이 0.45wt%이고, 성형밀도가 7.1g/㎤가 되도록 가압 성형한 후, 비활성 분위기(20% H2 + 80% N2)에서 1,135℃의 온도로 30분간 소결하여 제조된
인합금 분말의 인장강도, 항복강도 및 연신율을 측정하여 도시한 표이다.
구분 입도
D10 (10% Below) D50 (50% Below) D90 (90% Below)
실시예 3.02 9.17 16.43
비교예 1 7.12 21.20 45.33
구분 인장강도
(MPa)		 항복강도
(MPa)		 연신율
(%)
실시예 2 비교예1 실시예 2 비교예1 실시예 2 비교예1
#1 384.8 340.4 266.5 235.6 13.1 8.1
#2 396.1 331.5 277.9 243.5 13.6 7.6
#3 388.8 355.9 267.6 239.3 14.1 7.8
#4 399.6 360.3 278.6 237.1 13.9 8.5
#5 397.7 348.9 271.8 220.9 13.2 8.1
#6 385.2 340.8 266.1 233.8 13.6 8.0
#7 390.2 355.9 268.4 244.5 14.8 7.9
#8 394.7 361.5 274.7 237.5 14.5 7.4
#9 389.5 358.9 267.8 235.6 13.5 8.1
#10 388.6 349.4 267.3 233.9 14.9 7.5
평균 391.5 350.4 270.7 236.2 13.9 7.9
표 1, 표 2 및 도 5에서 알 수 있듯, 비교예 1은 본원발명의 실시예 2와 인(P)의 함량이 동일한 인화철(Fe3P) 분말임에도 그 입도가 상이하여, 이후 제조되는 인합금 분말의 기계적 물성이 저하됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에서 인화철 분말은 20㎛ 이하의 입도를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 인합금 분말을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 인화철 분말이 마련되면 표면 처리단계에서 볼밀 등 밀링공정을 이용하여 인화철 분말을 밀링하여 표면에 각(角)형을 형성시킨다.
이후, 혼합단계에서 순철 분말과 표면처리된 인화철 분말을 혼합하여 순철 분말의 표면에 인화철 분말이 균일하게 혼합된 인합금 분말을 제조한다.
예를 들어, 인화철(Fe3P) 분말과 순철분말을 혼합하여 인합금 분말 제조시, 인화철(Fe3P) 분말 내에 인(P)은 15.6wt% 함유하기 때문에 순철분말 100중량부에 대하여 인화철(Fe3P) 분말을 2.9 중량부를 혼합하면 제조된 인합금 분말 중 인(P)의 함량이 0.45wt%를 만족하게 된다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합단계는 인합금 분말의 인(P) 함량이 0.2 ~ 1.5wt%가 되도록 순철 분말과 인화철 분말을 혼합하며 인합금 분말 중 인(P)의 함량을 조절하는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 인합금 분말 중 인(P)의 함량이 1.5wt%를 초과하는 경우, 인장강도 및 항복강도는 증가되는 반면 연신율이 저하되는 문제점을 가지고 있으며, 인(P)의 함량이 0.2wt% 미만으로 함유되는 경우 항복강도 및 인장강도가 저하되어 기계적 물성이 저하되는 문제점을 가지고 있기 때문에 상기 범위로 제한한다.
도 7a는 종래 인화철 분말을 보여주는 사진이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 인합금 분말을 보여주는 사진이다.
아래 표 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 인화철 분말인 실시예와 종래 방식으로 제조된 인화철 분말인 비교예 2의 성분 및 입도를 비교한 표이다.
구분 Fe(wt%) P(wt%) 불순물 입도
Mn(wt%) C(wt%) O(wt%) D10 (10% Below) D50 (50% Below) D90 (90% Below)
비교예2 Bal. 15.5 1.1 0.62 0.55 2.64 8.28 14.75
실시예 Bal. 16.1 0.9 0.03 0.35 3.02 9.17 16.43
표 3 및 도 6에 나타난 바와 같이, 종래 기계적 강제 분쇄 및 열처리 방식으로 제조된 일반적인 인화철 분말과 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 인합금 분말은 전체적으로 20㎛ 이하의 입도를 형성하여 유사한 입도 분포를 형성함을 알 수 있다.
반면에, 불순물 함량은 종래 방식으로 제조된 비교예에 비하여 현저히 저하되며 특히 O의 함량은 약 40% 감소되어 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인화철 분말은 종래에 비하여 순도가 향상되었음을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면 종래에 비하여 순도가 우수하면서도 유사한 입도를 갖는 인화철 분말을 제조할 수 있는 효과가 있다.
구분 인장강도
(MPa)		 항복강도
(MPa)		 연신율
(%)		 Charpy충격치 (J/㎠) 밀도
(g/㎤)		 경도
(Hv10)
실시예 2 비교예2 실시예 2 비교예2 실시예 2 비교예2 실시예 2 비교예2 실시예 2 비교예2 실시예 2 비교예2
#1 384.8 349.8 266.5 250.9 13.1 9.8 82.2 54.2 7.16 7.13 130.8 123.1
#2 396.1 374.9 277.9 263.7 13.6 12.5 64.4 62.3 7.15 7.13 120.9 129.8
#3 388.8 377.2 267.6 266.2 14.1 12.7 68.9 52.8 7.15 7.12 119.5 109.2
#4 399.6 357.6 278.6 254.2 13.9 10.5 67.1 64.5 7.15 7.11 135.3 116.3
#5 397.7 367.3 271.8 259.9 13.2 11.2 80.0 60.3 7.14 7.12 140.5 125.9
#6 385.2 400.5 266.1 288.1 13.6 10.5 79.5 52.3 7.16 7.12 119.5 116.6
#7 390.2 369.7 268.4 259.3 14.8 11.5 53.7 49.6 7.15 7.11 130.9 120.8
#8 394.7 369.1 274.7 259.8 14.5 11.4 45.6 51.3 7.15 7.14 122.3 129.3
#9 389.5 403.0 267.8 296.9 13.5 8.6 74.4 65.3 7.16 7.12 136.7 132.5
#10 388.6 373.6 267.3 262.1 14.9 12.4 66.8 67.5 7.15 7.14 138.4 127.3
평균 391.5 374.3 270.7 266.1 13.9 11.1 68.3 58.0 7.15 7.12 129.5 123.1
표 4는 순철 분말 100 중량부에 대하여 표 2의 실시예 및 비교예2에 따른 인화철 분말을 혼합하여, 7.1g/㎤의 성형밀도로 가압 성형한 후 수소(H2) 20% 질소(N2) 80%가 혼합된 분위기 가스에서 1,135 ℃의 온도로 30분간 소결하여 인(P) 함량이 0.45wt%인 인합금 분말을 제조하여 기계적 특성을 측정하여 나타낸 표이다.
표 3에서 알 수 있듯 본 발명의 실시예에 따르면, 인장강도 350MPa 이상, 항복강도 250MPa 이상, 연신율 8.0% 이상 Charpy 충격치 17J/㎠ 이상, 경도 90 이상의 우수한 기계적 물성을 갖는 것을 알 수 있다.
특히, 종래 기계적 강제 분쇄방식으로 제조된 유사한 입도를 갖는 인화철 분말에 비하여 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인화철 분말을 이용하여 인합금 분말을 제조하면 종래 모든 기계적 물성이 향상됨을 알 수 있는데 이는 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인화철 분말은 비교예에 비하여 산소(O) 등 불순물의 함량이 적어 불순물로 인한 물성 저하가 최소화되었기 때문이다.
구분 인합금 분말 중 인(P) 함량(wt%) 인장강도(MPa) 항복강도(MPa) 연신율(%)
비교예 3 0.00 220.5 159.4 5.4
비교예 4 0.15 240.4 177.7 6.5
실시예 1 0.20 293.2 201.3 8.3
실시예 2 0.45 391.5 270.7 13.9
실시예 3 0.60 454.8 340.8 9.4
실시예 4 0.80 479.7 365.2 8.0
실시예 5 1.50 498.6 383.4 7.0
비교예 5 1.60 512.3 391.1 4.5
표 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인합금 분말과 순철분말을 혼합하여 제조된 인합금 분말의 다양한 실시예들과 비교예에 대하여 인(P) 함량에 따른 기계적 특성을 측정하여 나타낸 표이다.
표 5에 도시된 바와 같이, 인합금 분말 중 인의 함량이 0.2wt% 미만인 경우, 인장강도는 250MPa 미만으로 저하되고 항복강도는 200MPa 미만으로 저하되며, 인(P)의 함량이 1.5wt%를 초과하는 경우 연신율이 5% 미만으로 저하되어 문제점이 있는 반면, 인(P) 함량이 0.2~1.5wt%인 실시예들에 따르면 인장강도는 약 250MPa 이상, 항복강도 200MPa 이상으로 기계적 물성이 향상되면서 동시에 연신율은 5% 이상을 만족함을 알 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
1: 턴디쉬 3: 용탕
5: 오리피스 7: 유체
9: 노즐

Claims (5)

  1. 순철 분말 및 Fe3P상의 함량이 90wt% 이상인 인화철 분말을 제조하는 준비단계;
    상기 인화철 분말을 밀링하는 표면처리 단계; 및
    상기 순철 분말과 표면처리된 상기 인화철 분말을 혼합하여 상기 순철 분말의 표면에 상기 인화철 분말이 고정된 인합금 분말을 마련하는 혼합단계;을 포함하는, 인합금 분말 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 준비단계는,
    인화철 광석을 용융시켜 마련된 인화철 용탕을 턴디쉬에 공급하는 용탕 준비과정;
    상기 턴디쉬 저면에 구비된 오리피스를 개방하여 인화철 용탕을 자유낙하시키는 용탕 배출과정; 및
    자유낙하하는 상기 인화철 용탕에 가스를 분사하여 상기 인화철 분말을 제조하는 분말 형성과정;을 포함하는, 인합금 분말 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 용탕 준비과정은,
    인(P) 함량이 12 ~ 20wt%가 되도록, 인화철 광석을 1500 ~ 1600℃ 온도로 용융시킨 후 인(P)을 첨가하여 성분을 조절하여 상기 인화철 용탕을 마련하는 것을 특징으로 하는, 인합금 분말 제조방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 분말 형성과정은,
    제조되는 상기 인화철 분말의 직경이 20㎛ 이하가 되도록, 비활성 가스를 4 ~ 9kgf/㎠의 압력으로 분사하는 것을 특징으로 하는, 인합금 분말 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합단계는,
    상기 인합금 분말에 함유된 인(P) 함량이 0.2 ~ 1.5wt%가 되도록, 상기 순철 분말과 인화철 분말을 혼합하는 것을 특징으로 하는, 인합금 분말 제조방법.
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