KR101893680B1 - 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법 - Google Patents

크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101893680B1
KR101893680B1 KR1020170020400A KR20170020400A KR101893680B1 KR 101893680 B1 KR101893680 B1 KR 101893680B1 KR 1020170020400 A KR1020170020400 A KR 1020170020400A KR 20170020400 A KR20170020400 A KR 20170020400A KR 101893680 B1 KR101893680 B1 KR 101893680B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chromium nitride
hydraulic component
nitride layer
present
hydraulic
Prior art date
Application number
KR1020170020400A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180094279A (ko
Inventor
전창식
정희균
Original Assignee
전창식
정희균
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 전창식, 정희균 filed Critical 전창식
Priority to KR1020170020400A priority Critical patent/KR101893680B1/ko
Publication of KR20180094279A publication Critical patent/KR20180094279A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101893680B1 publication Critical patent/KR101893680B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 a) 유압부품에 플라즈마를 가하여 표면처리를 수행하는 단계; 및 b) 표면처리된 유압부품에 불활성 분위기에서 크롬 질화물층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법{Method of chromium nitride coating layer for hydraulic parts}
본 발명은 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 밀착성과 균일한 표면거칠기를 가지는 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 유압부품의 도금 재료로서 내열성과 내마모성이 우수한 크롬 세라믹이 사용되고 있다. 유압부품의 표면에 다른 금속 또는 동종금속, 함금 등을 코팅하기 위한 방법으로는 무전해도금, 전해도금, 스트라이트도금, 용사코팅법, 열증착법, 스프레이도금법 등이 있다.
그러나, 용사코팅법 등과 같은 열로 분무되어 형성된 금속 코팅층은 그 강성이 상대적으로 약하다는 문제가 제시되고 있다. 이를 개선하기 위해 유압부품 표면에 기본 재료를 코팅한 후에, 후속 금속층을 예컨대 플라즈마법, 레이저법, 전자빔, 아크 등에 의해서 재용융시키는 방법이 제시되었다.
그러나, 재용융 합금 시에 상이한 조성물의 불균질 영역이 생기며, 이러한 불균질 영역에서 마모특성이 저하될 수 있으며, 또한 미세한 균열이 발생할 위험이 있다.
또한, 일반적인 전해도금 등과 같은 도금법의 경우에는, 유압부품의 표면에 크롬 세라믹과 같은 크롬 도금층을 코팅할 시, 크롬 도금층에 미세한 균열부가 발생할 수 있다. 이러한 균열부를 따라 유압유가 외부로 누설될 수 있으며, 외부로 누설된 유압유와 고온의 물체가 서로 접촉됨으로써 화재가 발생될 우려가 있다.
또한, 도금의 특성상 불균일한 전착성으로 도금 후 추가적인 기계 가공 공정이 요구되며, 이는 도금 소재의 낭비와 가공비 추가 발생이 된다. 더욱이, 이러한 크롬 도금 과정 중에 6가 크롬 발생으로 인해 인체에 유해하고 환경오염을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 한국등록특허 제10-1482776호(이하 '선행문헌'이라 함)에는 내식성, 내열성 및 내소착성을 가지는 원자력발전소용 부품을 개시하고 있다.
상기 선행문헌에는 원자력발전소용 부품의 재료가 되는 부품모재에 이온질화법 등을 이용하여 내식성박막, 내열성박막, 및 내소착성박막을 순차적으로 형성시키고 있다.
하지만, 이러한 선행문헌의 다층박막에는 원자력발전소용 부품의 표면에 모서리부 또는 오염물 등에 전하의 축적으로 인한 아크가 발생하여 표면의 손상(crack), 표면조도의 저하 등이 발생할 수 있으며, 또한 틈 또는 작은 구멍에 발생되는 공음극효과(Hollow cathodeeffect)에 의한 국부적인 열발생으로 처리면의 기계적 특성이 불균일한 단점이 있다.
한국등록특허 제10-1482776호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 우수한 밀착성과 균일한 표면거칠기를 가지는 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명은 상술한 유압부품의 제조방법을 이용한 크롬 질화물이 형성된 유압부품을 제공함에 있다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가로 고려될 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 a) 유압부품에 플라즈마를 가하여 표면처리를 수행하는 단계; 및 b) 표면처리된 유압부품에 불활성 분위기에서 크롬 질화물층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계 시, 상기 유압부품에 바이어스 전압을 30 내지 130 V를 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계 시, 상온 내지 200℃에서 표면처리를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 b) 단계 시, 상기 크롬 질화물층을 200 내지 400℃에서 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 b) 단계 시, 상기 불활성 분위기는 질소 가스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 b) 단계 시, 상기 불활성 분위기는 질소 가스, 및 아르곤 및 헬륨 중에서 선택되는 2종 이상의 가스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 b) 단계 시, 상기 불활성 분위기는 질소 및 아르곤 가스를 포함하고, 질소와 아르곤의 몰비는 50:50 내지 100:0(0 미포함)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 b) 단계 시, 상기 질소와 아르곤의 몰비는 N2:Ar N2:Ar = 50:50 내지 70:30일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계 이전에, 세척된 유압부품을 진공상태에서 회동시키면서 이물질을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 이물질 제거된 유압부품에 전압을 인가하여 잔존물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 크롬 질화물층의 두께는 10㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 크롬 질화물층의 두께는 3 내지 7㎛ 이하일 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 유압부품의 제조방법을 이용한 크롬 질화물이 형성된 유압부품을 포함한다.
본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 유압부품의 외면에 크롬질화물층의 형성 시 균열(크랙) 발생을 억제하며, 이에 따라 본 발명에 따른 유압부품은 우수한 밀착성을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 균일한 표면거칠기를 가지는 유압부품을 제공할 수 있으므로, 완성품의 추가적인 기계 가공이 요구되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은, 제조시 진공상태에서 모든 공정이 수행됨으로 인체 유해성과 환경오염이 전혀 없으며, 고경도, 내부식성, 내마모성, 내열성, 내화학성이 월등히 우수한 효과가 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법의 공정순서도이다.
이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 은 a) 유압부품에 플라즈마를 가하여 표면처리를 수행하는 단계; 및 b) 표면처리된 유압부품에 불활성 분위기에서 크롬 질화물층을 형성하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법의 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은, 상기 유압부품의 표면에 묻어있는 불순물을 초음파 세척기와 초고순도 세척제를 사용하여 세척하는 유압부품 세척단계(S100), 세척된 유압부품을 챔버 내부로 장입하고, 챔버 내부에 마련된 지그(jig)에 세척된 유압부품을 설치하는 챔버 장입단계(S200), 상기 지그를 이용하여 세척된 유압부품을 1×10-5 내지 7×10-3 Torr의 진공상태에서 회동시키면서 이물질을 제거하는 이물질 제거단계(S300), 이물질 제거된 유압부품에 약 1000 내지 5000 V의 교류 전압을 인가하여 아크에칭에 의해 잔존물을 태워서 제거하는 잔존물 제거단계(S400), 잔존물 제거된 유압부품에 크롬 질화물의 플라즈마 이온이 잘 부착될 수 있도록, 잔존물 제거된 유압부품에 바이어스 전압을 약 30 내지 130 V를 인가하여 표면처리를 수행하는 표면처리 수행단계(S500), 및 상기 챔버에 불활성 가스를 흘려주면서 표면처리된 유압부품에 크롬 질화물층을 형성하는 크롬질화물 코팅단계(S600)을 포함할 수 있다.
상세하게, 상기 유압부품 세척단계(S100) 시, 상기 유압부품은 철-탄소 합금강, 저합금강, 고합금강 중 어느 하나로 이루어지고 원자력발전소용 부품의 재료가 되는 부품모재일 수 있다. 또한, 상기 유압부품은 상기 부품모재의 외면에 크롬이 코팅된 것을 이용할 수 있다.
또한, 상기 부품모재는 상기 부품모재는 KS, JIS, DIN, ISO, ASTM, ASME, AISI 등의 국제 규격에 만족하는 재료가 채택됨이 바람직하다.
한편 상기 유압부품 세척단계(S100) 시, 상기 불순물은 크게 제한하지는 않으나, 물리적인 힘으로 제거될 수 있는 오염물을 의미할 수 있으며, 예컨대 먼지, 운반과정에서 생성된 불순물 등 일 수 있다.
본 발명을 상술함에 있어, 용어 "이물질" 또는 "잔존물"은 상술한 유압부품의 표면에 존재하는 물질을 의미할 수 있으며, 예컨대 H2O, CO2, SO2 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 이물질 제거단계(S300)시, 상기 유압부품의 회동은 구체적으로 지그를 공전 및 자전시키면서 수행할 수 있다. 이때 상기 챔버 내의 온도는 상온일 수 있다.
본 발명을 상술함에 있어, 용어 "상온"이란 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서, 예를 들면, 약 10 내지 30, 약 15 내지 30, 약 20 내지 30, 25℃ 또는 23 정도의 온도를 의미할 수 있다.
또한, 상기 표면처리 수행단계(S500) 시, 상기 유압부품에 크롬 질화물층이 용이하게 형성되도록, 상기 챔버 내에 아르곤 및 수소를 포함하는 표면처리 가스를 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 표면처리 수행단계(S500) 시, 상기 유압부품을 상온 내지 200℃ 에서 표면처리를 수행할 수 있다. 상기 온도의 범주에서 표면처리를 수행하는 경우, 상기 유압부품의 변형, 손상 등을 방지할 수 있다. 본 발명을 상술함에 있어, 용어 "상온"이란 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서, 예를 들면, 약 10 내지 30, 약 15 내지 30, 약 20 내지 30, 25 또는 23 정도의 온도를 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 크롬질화물 코팅단계(S600) 시, 불활성 분위기는 질소, 아르곤, 및 헬륨 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 가스를 포함할 수 있다.
구체적인 일 예로, 상기 불활성 분위기는 질소 가스를 포함하는 것일 수 있다.
구체적인 다른 일 예로, 상기 불활성 분위기는 질소 가스, 및 아르곤 및 헬륨 중에서 선택되는 2종 이상의 가스를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 목적달성을 위하여, 상기 불활성 분위기가 2종 이상의 가스를 포함하는 경우, 상기 불활성 분위기는 질소 및 아르곤 가스를 포함하고, 질소와 아르곤의 몰비는 N2:Ar = 10:90 내지 99:5일 수 있다. 이러한 질소와 아르곤의 몰비를 만족하는 경우, 본 발명에 따른 크롬질화물층은 기계적 강도가 향상되며, 균일한 코팅면을 가질 수 있다.
본 발명의 보다 바람직한 목적달성을 위하여, 상기 불활성 분위기가 질소 및 아르곤 가스를 포함할 때, 상기 질소와 아르곤의 몰비는 N2:Ar = 50:50 내지 100:0일 수 있다. 이와 같은 질소와 아르곤의 몰비를 만족하는 경우, 기계적 강도는 더욱 향상되고 더욱 균일한 코팅면을 가질 수 있다. 우수한 CrN 박막을 형성시키기 위해 아르곤 가스와 질소 가스의 비율이 중요하며 아르곤의 비율을 0% ~ 50% 까지 조절하여 경도 및 내부 응력을 제어하며 목적하는 CrN 박막을 형성시킨다. 예를들어 알곤 가스의 비율을 작게하면 CrN 박막의 경도는 1500Hv 이상까지 높일 수 있으나 내부응력이 증대되어 코팅 두께를 5㎛ 이상 형성시킬 수 없으나 알곤 비율을 20% 정도로 조절하면 경도는 1300Hv 정도로 감소하지만 내부응력이 낮아져서 코팅 두께를 10㎛ 이상까지 높일 수 있다. 따라서 목적하는 코팅 두께와 경도를 결정하여 알곤 가스와 질소 가스의 비를 적절히 조절하여 사용하여야 한다. 상술한 크롬질화물층의 코팅면의 거칠기는 약 0.3㎛ 이하일 수 있다. 이때, 상기 크롬질화물층의 코팅면의 거칠기는 원자현미경(AFM: Atomic force microscopy)을 이용하여 측정할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 크롬질화물 코팅단계(S600) 시, 상술한 챔버의 온도를 200 내지 400℃로 하여 크롬 질화물층을 형성할 수 있다. 이때, 챔버의 온도가 200℃ 미만인 경우, 질화반응이 충분하지 않아서 우수한 기계적 강도를 갖는 크롬 질화물층의 형성이 어렵다. 챔버의 온도가 400℃ 초과인 경우에는, 과다한 에너지를 소비하며, 모재의 연화 현상이 발생될 수 있으며, 또한 상술한 유압부품의 금속 성분과 질소 성분이 결합하여 유압부품의 표면에 이물질층을 형성할 수 있다. 구체적인 일 예로, 상기 이물질층은 Fe-N계 층일 수 있으며, 이러한 Fe-N계 층은 크롬 질화물층의 균일한 성장을 방지하며, 심지어 상기 유압부품의 표면과 크롬질화물층 사이에 크랙을 야기할 수 있다.
종합하면, 본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 상술한 단계를 포함함으로써, 유압부품의 표면과 크롬 질화물층 간의 전착성을 극대화할 수 있으며, 또한 기존의 크롬 도금 시 필연적으로 발생하는 미세한 균열부의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법은 상술한 크롬 질화물층의 두께를 용이하게 조절할 수 있으며, 최종 제조된 크롬 질화물층의 표면이 기계가공으로는 불가능한 최소의 표면 거칠기를 가지고 있으므로, 완성품의 추가적인 기계가공이 요구되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법에 있어, 상기 크롬 질화물층의 두께는 10㎛ 이하일 수 있다. 이러한 두께 범주를 벗어나는 경우, 상기 크롬 질화물층은 열적 또는 물리적 충격에 의해 쉽게 파손되거나 미세 크랙이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법을 이용한 크롬 질화물이 형성된 유압부품을 포함한다.
이하 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 하기의 실시예를 들어 상세하게 설명하겠으나, 본 발명이 다음 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
유압부품 모재(STS 441(18Cr강))를 초음파세척기와 초고순도 세척제를 사용하여, 표면에 묻어있는 불순물을 제거하였다. 불순물이 제거된 유압부품 모재를 챔버 내부의 지그에 설치한 후 진공 챔버 내에 99.999%의 고순도 금속 크롬 타겟(Φ80mm)을 설치하고, 지그를 공전 및 자전시키면서 챔버 내부의 온도를 상온으로 유지하고, 진공상태인 1×10-5 내지 7×10-3 Torr로 유지하였다.
다음으로, 상기 유압부품의 표면에 잔존하는 이물질들을 보다 완벽히 제거하기 위해 1500 V의 펄스 전압을 유압부품에 인가하여 아크에칭에 의해 잔존물을 태웠다.
다음으로, 상기 유압부품에 크롬 질화물의 플라즈마 이온이 잘 부착될 수 있도록, 바이어스 전압을 100 V 인가하고, 챔버 내 온도를 150℃로 한 후 플라즈마를 발생하여 30분간 유지하였다.
마지막으로, 챔버 내의 온도를 300℃로 한 후, 챔버 내 N2:Ar = 60:40의 몰비를 갖는 혼합가스를 300 sccm 주입하면서 7시간 유지하였다. 이에 따라, 두께가 7㎛인 크롬 질화물층이 형성된 유압부품을 제조하였다.
실시예 2
챔버 내 N2:Ar = 50:50의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 3
챔버 내 N2:Ar = 70:30의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 4
챔버 내 N2:Ar = 40:60의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 5
챔버 내 N2:Ar = 10:90의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 6
챔버 내 N2:Ar = 80:20의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 7
챔버 내 N2:Ar = 99:5의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 8
챔버 내 질소가스만을 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 9
챔버 내의 온도를 200℃로 한 후, 챔버 내 N2:Ar = 60:40의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 10
챔버 내의 온도를 150℃로 한 후, 챔버 내 N2:Ar = 60:40의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 11
챔버 내의 온도를 400℃로 한 후, 챔버 내 N2:Ar = 60:40의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 12
챔버 내의 온도를 500℃로 한 후, 챔버 내 N2:Ar = 60:40의 몰비를 갖는 혼합가스를 주입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
측정예
상기 실시예들에서 제조한 크롬 질화물이 형성된 유압부품을 크로스커트(Cross Cut) 시험법으로 피복층에 1mm×1mm 크기의 정방형 흔적을 남긴 후 접착테이프의 접착력을 이용하여 이 부위의 크롬 질화물층을 박리시켰다. 일반적으로 크롬 질화물층에 100개의 정방형을 형성시켜 놓아 이들중 박리되는 정방형의 숫자를 계산하여 백분율로 표 1에 수록함으로써, 그 밀착력의 정도를 정성적으로 나타내었다.
또한, 상기 실시예들에서 제조한 크롬 질화물이 형성된 유압부품을 원자현미경(AFM: Atomic force microscopy)을 이용하여, 상기 크롬질화물층의 코팅면의 거칠기를 측정하였다. 이때, 거칠기 평균값이 0.3㎛ 이하이면 "○": 좋음, 0.3 초과 0.6㎛ 이하이면 "△": 중간, 0.6㎛ 초과이면 "X": 나쁨으로 표 1에 수록하였다.
또한, 상기 실시예들에서 제조한 크롬 질화물층의 두께를 측정하기 위해, 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 그 평균값을 표 1에 수록하였다.
Figure 112017015543336-pat00001
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. a) 철-탄소 합금강, 저합금강 및 고합금강 중 어느 하나로 이루어진 유압부품에 상온 내지 200℃에서 플라즈마를 가하여, 유압부품의 표면을 세정하는 표면처리를 수행하는 단계; 및
    b) 표면처리된 유압부품의 표면에 질소 가스가 포함된 불활성 분위기에서 크롬 질화물의 플라즈마 이온을 가하여, 200℃ 이상 400℃ 미만에서 크롬 질화물층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 크롬질화물층의 평균 표면거칠기는 0.3㎛ 이하이고,
    상기 크롬 질화물층의 두께는 3 내지 7㎛인,
    크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 a) 단계 시,
    상기 유압부품에 바이어스 전압을 30 내지 130 V를 인가하는, 크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 b) 단계 시,
    상기 불활성 분위기는 아르곤 및 헬륨 중에서 선택되는 1종 이상의 가스를 더 포함하는, 크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 b) 단계 시,
    상기 불활성 분위기는 질소 및 아르곤 가스를 포함하고, 질소와 아르곤의 몰비는 N2:Ar = 50:50 내지 100:0(0 미포함)인, 크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 b) 단계 시,
    상기 질소와 아르곤의 몰비는 N2:Ar = 50:50 내지 70:30인, 크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 a) 단계 이전에,
    세척된 유압부품을 진공상태에서 회동시키면서 이물질을 제거하는 단계를 더 포함하는, 크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    이물질 제거된 유압부품에 전압을 인가하여 잔존물을 제거하는 단계를 더 포함하는, 크롬 질화물층이 표면에 형성된 유압부품의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020170020400A 2017-02-15 2017-02-15 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법 KR101893680B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170020400A KR101893680B1 (ko) 2017-02-15 2017-02-15 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170020400A KR101893680B1 (ko) 2017-02-15 2017-02-15 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180094279A KR20180094279A (ko) 2018-08-23
KR101893680B1 true KR101893680B1 (ko) 2018-08-30

Family

ID=63453623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170020400A KR101893680B1 (ko) 2017-02-15 2017-02-15 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101893680B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102302266B1 (ko) * 2021-05-06 2021-09-14 이주성 크롬 질화물(CrN)을 이용한 금형의 PVD 도금방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101482776B1 (ko) * 2013-02-26 2015-01-16 한국기계연구원 내식성과 내열성 및 내소착성을 가지는 원자력발전소용 부품

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100368444B1 (ko) * 2000-08-21 2003-01-24 한국기계연구원 크롬도금층의 내식성 및 내마모성 향상방법
KR20140140263A (ko) * 2013-05-29 2014-12-09 한국생산기술연구원 플라즈마를 이용한 부품의 표면처리 방법과 이 방법에 의해 표면처리된 부품

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101482776B1 (ko) * 2013-02-26 2015-01-16 한국기계연구원 내식성과 내열성 및 내소착성을 가지는 원자력발전소용 부품

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180094279A (ko) 2018-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8039096B2 (en) Friction- and wear-reducing coating
US6231956B1 (en) Wear-resistance edge layer structure for titanium or its alloys which can be subjected to a high mechanical load and has a low coefficient of friction, and method of producing the same
FR2595572A1 (fr) Procede de fabrication d'implants chirurgicaux au moins partiellement revetus d'une couche en un compose metallique, et implants realises conformement audit procede
KR101784638B1 (ko) 경질 탄소층을 박리하기 위한 방법
EP3067438A1 (en) Method for forming intermediate layer formed between substrate and dlc film, method for forming dlc film, and intermediate layer formed between substrate and dlc film
JP4563966B2 (ja) 半導体加工装置用部材およびその製造方法
KR101893680B1 (ko) 크롬 질화물이 형성된 유압부품의 제조방법
Biswas et al. Defect growth in multilayer chromium nitride/niobium nitride coatings produced by combined high power impulse magnetron sputtering and unbalance magnetron sputtering technique
WO2011007770A1 (ja) 皮膜密着性に優れた表面被覆摺動部品およびその製造方法
JP2006052435A (ja) 半導体加工装置用部材及びその製造方法
JP2010229463A (ja) 硬質皮膜被覆部材およびその製造方法
US6723177B2 (en) Life extension of chromium coating and chromium alloys
CN110923650B (zh) 一种dlc涂层及其制备方法
JP5614873B2 (ja) 半導体加工装置用部材およびその製造方法
JP2007277710A (ja) コバルト・クロム基合金材料及びその製造方法
KR20230107643A (ko) 내균열성 플루오로-어닐링된 필름으로 코팅된 물품 및 제조 방법
CN110612361B (zh) 硬质碳膜与其制造方法及滑动构件
Caiazzo et al. Multilayer coatings based on CrN/Cr for molds of plastics
US7572345B2 (en) Life extension of chromium coatings and chromium alloys
Borowski et al. Influence of nitrided layer on the properties of carbon coatings produced on X105CrMo17 steel under DC glow-discharge conditions
JP2008231520A (ja) アモルファス状炭素水素固形物皮膜被覆部材およびその製造方法
KR102317383B1 (ko) 피복부재 및 그 제조 방법
JP5620649B2 (ja) 高硬度耐摩耗性皮膜の形成方法
Cowan et al. Surface engineering: An enigma of choices
KR102117429B1 (ko) 내침식성 및 내피로성이 향상된 터빈용 부품

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)