KR101924810B1

KR101924810B1 - 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물과, 이를 이용한 배기밸브 스핀들 코팅방법 및 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들

Info

Publication number: KR101924810B1
Application number: KR1020120094781A
Authority: KR
Inventors: 한명섭; 김대영; 박현준
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2018-12-04
Also published as: KR20140028455A

Abstract

본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물과, 이를 이용한 배기밸스 스핀들 코팅방법 및 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들에 관한 것으로, 그 목적은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부와 목부에 인코넬 625 니켈합금 분말, 니켈-크롬계 서멧 분말 및 현무암계 광물 분말 함유된 코팅혼합물을 HVOF 용사코팅하여, 치밀하고 균질한 코팅피막을 형성하고, 이를 통해 고온 내부식성을 구비하도록 한 것이다.
본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부와 목부를 초음파 세척하여 표면 불순물을 제거하는 전처리단계; 표면불순물이 제거된 스핀들의 헤드 바닥부와 목부를 Al₂O₃분말로 블라스팅하여 모재 표면에 요철을 형성하는 표면처리단계; 상기 요철이 형성된 표면에 코팅혼합물을 HVOF 용사코팅하여 코팅피막을 형성하는 코팅단계를 포함하되, 상기 코팅단계는 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물 분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어진 코팅혼합물에 의해 코팅되도록 되어 있다.

Description

디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물과, 이를 이용한 배기밸브 스핀들 코팅방법 및 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들{Coated exhaust valve spindle of diesel engine using the mixed coating compositions of Inconel-Ni-Cr system and the coating method for improving corrosion resistance thereof}

본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물과, 이를 이용한 배기밸스 스핀들 코팅방법 및 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들에 관한 것으로, 인코넬 625 니켈합금 분말, 니켈-크롬계 서멧 분말 및 현무암계 광물 분말이 함유된 코팅혼합물에 의해 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부와 목부를 최적 용사조건에 따라 HVOF 코팅하여, 내부식성을 향상시킨 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 코팅혼합물과, 이를 이용한 배기밸브 스핀들 코팅방법 및 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들에 관한 것이다.

최근 디젤엔진의 설계조건이 가혹해짐에 따라 연소실의 압력과 온도가 크게 상승하여 연소실 부품에 사용되는 재질의 고온 부식 문제가 대두되었다. 특히, 엔진 가동시 배기밸브는 배출되는 고온의 연소가스에 항상 노출되어 부식 발생이 빈번하게 발생되고 있다.

일반적으로 디젤엔진 배기밸브의 고온 부식에 의한 손상은 연소 생성물에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 연료에 포함된 S, V, Na 등이 연소과정에서 산화되어 SO₂, V₂O₃, Na₂O 등이 형성되고 이들 간의 반응, 그리고 윤활유 내의 Ca 성분과 반응하여 Na₂SO₄, CaSO₄, NaVV 등이 배기밸브 헤드의 표면에 고착되게 된다.

고착된 화합물들 중에 특히 sodium vanadyl vanadates는 저융점(540~625℃)화합물로써 "vanadic corrosion"으로 알려진 고온 부식의 주 요인이 되는 화합물이다. 그러나 디젤엔진의 밸브 시트면 온도가 약 400∼500℃임을 고려하면 크게 문제가 되지 않을 것으로 생각되나, 이는 gas channel의 생성과 관련지어 설명되고 있다. 어떠한 원인에 의해 만약 밸브 시트면에 gas channel이 형성되면 이를 통한 계속적인 고온 가스의 blow by에 의해 국부적으로 온도가 약 200∼300℃ 정도 상승하게 되며, 결국 저융점 화합물이 용융되며 이에 의한 부식이 발생하여 "gutter"로 알려진 손상이 발생하여 손상면은 cobble stone 구조를 갖는 것으로 보고되어 있다.

밸브의 헤드부에 고착된 화합물들은 도 1 에서 보는 바와 같이 이중 구조를 갖는데 내부는 V-rich 화합물이며, 외부는 Na₂SO₄, CaSO₄, sulfide, oxide 등으로 구성되어 있다. 또한 고온 부식에 위해 손상된 부분에서 나타나는 cobble stone 형상의 부식 생성물에서는 주로 Ca 성분이 많이 검출되며, 그 외 손상되지 않은 seat 면에서는 V 성분이 많이 검출되는 특징이 있는 것으로 보고되어 있다

특히, 선박용 주엔진인 대형디젤엔진이나 육상발전시스템인 Packaged Power Station(PPS) 및 Diesel Power Plant(DPP)에 적용된 중형엔진 배기밸브의 경우에 열악한 환경에서 저급 연료를 이용하여 최대 출력상태로 장기간 지속적으로 운전되기 때문에 배기밸브의 헤드부에 많은 연소생성물이 고착되고 비정상적인 원인에 의한 배기밸브 헤드부의 온도 상승으로 인하여 underhead radius에 intergranular 고온 부식균열이 발생하거나 배기밸브 헤드 바닥부가 low temperature hot corrosion에 의해 심하게 손실되는 문제가 자주 발생함에 따라 A/S 처리 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

이와 같은 부식의 방지를 위하여 최근에는 내부식성이 우수한 Nimonic 80A 내열재료를 일체형으로 사용하거나 Nimonic 80A 배기밸브의 헤드 시트면에 Ni계 용접재료 Colmonoy 56으로 육성용접을 실시하여 사용하고 있으나, 엔진 가동 중에 연소 압력이나 배출되는 배기가스의 흐름에 노출되는 배기밸브의 헤드 바닥부과 목부는 엔진이 최대 출력상태에서 장기간 지속적으로 가동될 경우, 고온부식에 의한 손상이 발생되는 문제점이 있었다.

공개특허공보 공개번호 10-2010-0112514(2010.10.19) 공개특허공보 공개번호 10-2011-0096362(2011.08.30)

본 발명의 목적은 디젤엔진용 배기밸브의 스핀들 헤드 바닥부와 목부에 인코넬 625 니켈합금 분말, 니켈-크롬계 서멧 분말 및 현무암계 광물 분말이 함유된 코팅혼합물을 HVOF 용사코팅하여, 치밀하고 균질한 코팅피막을 형성하고, 이를 통해 고온 내부식성을 구비할 수 있는 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물과, 이를 이용한 배기밸브 스핀들 코팅방법 및 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들을 제공하는 것이다.

본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들에 코팅되어 내부식성을 향상시키는 코팅혼합물에 있어서; 상기 코팅혼합물은 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물 분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어지고, 상기 현무암계 광물 분말은 현무암 분말에 글래스(glass)를 혼합한 광물 분말로, 현무암 분말 50∼65 vol.%에 나머지를 글래스(glass)로 하여 100 vol.%로 이루어지며, 상기 니켈크롬계 서멧 분말은 Al₂O₃ 8~12wt% 및 Cr₂O₃ 8~12wt%, 나머지를 NiCr 로 하여 100wt% 로 이루어져 있다.

본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부(20)와 목부(10)를 아세톤으로 초음파 세척하여 표면 불순물을 제거하는 전처리단계; 표면불순물이 제거된 스핀들의 헤드 바닥부(20)와 목부(10)을 80mesh(평균 크기: 427㎛)의 Al₂O₃로 블라스팅하여 모재 표면에 요철을 형성하는 표면처리단계; 상기 요철이 형성된 표면에 코팅혼합물을 HVOF 용사코팅하여 코팅피막(40)을 형성하는 코팅단계를 포함하되, 상기 코팅단계는 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어진 코팅혼합물을 코팅되도록 되어 있다.

본 발명은 디젤엔진의 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부와 목부에 코팅혼합물에 의한 코팅피막층을 구비하도록 되어 있어, 고온부식에 의한 스핀들 표면의 손상을 방지하고, 이를 통해 유지관리비용을 절감하며, 스핀들의 사용수명을 연장할 수 있다.

본 발명은 인코넬 625 니켈합금 분말, 니켈-크롬계 서멧 분말 및 현무암계 광물 분말이 함유된 코팅혼합물이 HVOF 용사코팅되어 있어, 낮은 기공율과 60MPa 이상의 우수한 접착강도를 나타내며, 700℃ 이상의 고온 부식에 있어서, Nimonic80A 보다 부식속도가 약 1.5∼2배 느린 수준으로 우수한 부식 저항성을 구비하는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 배기밸브 스핀들에 고착된 퇴적(deposits) 형태 및 화학성분을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 배기밸브 스핀들 예시도
도 3 은 본 발명 실시예2에 따른 시편 외관을 보인 예시도
도 4 는 본 발명 실시예2에 따른 W2, W3 HVOF 코팅피막의 접합강도 시험 후의 외관 사진
도 5 는 본 발명 실시예3에 따른 W2 및 W3 HVOF 코팅피막에 대한 단면 미세조직을 관찰한 결과도
도 6 은 본 발명 실시예4에 따른 700℃ 고온부식시험 전.후의 Nimonic 80A 시편과 각 혼합분말로 제작한 W2, W3 HVOF 코팅시편에 대한 외관 관찰 결과도
도 7 은 본 발명 실시예4에 따른 1000시간 동안 고온부식시험을 실시한 Nimonic 80A 시편과 W2, W3 HVOF 코팅시편의 전체 외형적인 부식 두께 변화를 이용하여 거시적인 관점에서 부식된 정도를 분석한 결과도

본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들에 코팅되어 내부식성을 향상시키는 코팅혼합물에 있어서; 상기 코팅혼합물은 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물 분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어지고,

상기 현무암계 광물 분말은 현무암 분말에 글래스(glass)를 혼합한 광물 분말로, 현무암 분말 50∼65 vol.%에 나머지를 글래스(glass)로 하여 100 vol.%로 이루어지며,

상기 니켈크롬계 서멧 분말은 Al₂O₃ 8~12wt% 및 Cr₂O₃ 8~12wt%, 나머지를 NiCr 로 하여 100wt% 로 이루어져 있다.

상기 인코넬 625 니켈합금 분말은 내열, 내식성 니켈합금으로, 배기밸브 등에 널리 사용되고 있는 공지의 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 니켈-크롬계 서멧 분말에 포함되어 있는 세라믹(ceramic) 상은 낮은 열팽창계수에 의해 높은 열팽창계수를 가지는 미네랄(mineral) 소재의 함량 범위의 확장하는데 도움을 줄 뿐만 아니라, 고온부식(high temperature corrosion) 저항성을 향상시키는 기능을 구비한다.

상기 현무암계 광물분말은 기공과 균열이 거의 없어 부식원소의 침투가 불가능한 차단막을 성형하고, 낮은 열전도에 의해 낮은 탄성계수 열차단막을 제공할 뿐 아니라, 고온의 배기환경에서 바나듐산염(Vanadate) 화합물에 대한 부식 저항성이 높아 코팅의 내구성 향상을 증대시키는 기능을 구비한다.

상기 니켈-크롬계 서멧 분말 및 현무암계 광물 분말은 과다하게 적용될 경우에 코팅피막층의 금속 소재 보다 세라믹 소재가 많아지게 되어 모재와의 열팽창계수가 차이가 발생하여 코팅 내구성에 문제가 발생될 수 있으므로, 본 발명의 범위내에서 첨가되어야 한다.

또한, 상기 인코넬 625 니켈합금 분말, 니켈-크롬계 서멧 분말, 현무암계 광물 분말은 모두 50㎛ 미만의 입도를 구비하며, 이와 같은 입도는 용사코팅시 견고한 코팅피막의 형성을 위한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 코팅혼합물은 고속화염 용사(high velocity oxygen fuel, HVOF)에 의해 도 2 에 도시된 바와 같이, 시트링에 접촉되는 스핀들(100)의 시트면(30)을 제외한 나머지 즉, 스핀들 헤드(60)의 바닥부(20)와 목부(10)에 각각 코팅된다. 이때, 상기 바닥부(20)는 헤드(60)의 저면에서 시트면(30)까지를, 상기 목부(10)는 시트면에서 스템(50)까지를 각각 의미한다.

즉, 본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들에 있어서; 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부(20)와 목부(10)에 코팅피막(40)을 구비하되,

상기 코팅피막(40)은 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물 분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어진 코팅혼합에 의해 형성되도록 되어 있다.

상기 현무암계 광물 분말은 현무암 분말에 글래스(glass)를 혼합한 광물 분말로, 현무암 분말 50∼65 vol.%에 나머지를 글래스(glass)로 하여 100 vol.%로 이루어져 있으며, 상기 니켈-크롬계 서멧 분말은 Al₂O₃ 8~12wt% 및 Cr₂O₃ 8~12wt%, 나머지를 NiCr 로 하여 100wt% 로 이루어져 있다.

본 발명은 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부(20)와 목부(10)를 아세톤으로 초음파 세척하여 표면 불순물을 제거하는 전처리단계;

표면불순물이 제거된 스핀들의 헤드 바닥부(20)와 목부(10)을 80mesh(평균 크기: 427㎛)의 Al₂O₃로 블라스팅하여 모재 표면에 요철을 형성하는 표면처리단계;

상기 요철이 형성된 표면에 코팅혼합물을 HVOF 용사코팅하여 코팅피막(40)을 형성하는 코팅단계를 포함하되,

상기 코팅단계는 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물 분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어진 코팅혼합물을 배기밸브 스핀들 헤드의 바닥부(20) 및 목부(10)에 코팅피막(40)이 코팅되도록 되어 있다.

상기 코팅피막(40)의 두께는 바닥부(20)의 경우 0.7∼0.9㎜, 목부(10)의 경우 0.3∼0.5㎜ 를 구비하며, 바람직하게는 바닥부 0.8㎜, 밸브 목부분 0.4㎜ 의 코팅피막 두께를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 스핀들(100)은 코팅피막(40)의 박리를 최대한 억제시키고 코팅피막이 압축응력을 받도록 하기 위해서 도 2 에 도시된 바와 같이, 언더컷(41) 형태의 적층 구조를 구비한다.

상기와 같은 최적 용사조건으로 코팅된 인코넬(Inconel) 625-서멧(cermet)-미네랄(mineral) HVOF 코팅은 모두 낮은 기공율과 60MPa 이상의 우수한 접착강도를 나타내며, 700℃ 이상의 고온 부식에 있어서, Nimonic80A 보다 부식속도가 약 1.5∼2배 느린 수준으로 우수한 부식 저항성을 나타내게 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

아래의 [표1]과 같이 각 물질의 분말을 조성비에 따라 각각 혼합한 코팅혼합물들을 고속화염용사(HVOF)를 실시하였고, [표1]에 따른 코팅혼합물 코팅시편 중에 W2, W3 혼합분말을 이용하여 제작한 코팅피막 특성 및 내부식시험 평가용 시편을 도 3에 제시하였다.

[표1]

최적 용사조건으로 코팅피막 두께를 대략 800∼900㎛로 제작된 W2, W3 HVOF 코팅피막에 대한 표면조도 및 단면 경도 등을 평가한 결과, 각 코팅시편의 표면조도는 as-sprayed 상태에서도 대체적으로 매끈한 거칠기를 나타내고 있었으며, W2 및 W3 HVOF 코팅피막의 경도값은 대략 360∼418 HV5 수준이었다.

또한, HVOF 코팅을 실시한 W2 및 W3 코팅피막에 대한 접합강도를 측정하기 위해 ASTM C633에 규정된 방법과 같이 60 N/㎟ 이상의 접착강도를 가지는 접착제를 이용하여 코팅시편과 동일한 dummy를 이용하여 부착시켜 인장시험에 의한 접착강도를 측정한 결과 전반적으로 접착제와 dummy 에서 파단이 발생하였으며, 접착강도는 60 N/㎟ 이상을 모두 만족하는 값을 나타내었다.

도 4 는 W2, W3 HVOF 코팅피막의 접합강도 시험 후의 외관 사진을 나타낸 것이다.

실시예 2

실시예 1 에 따른 W2, W3 HVOF 코팅피막에 대한 단면 미세조직을 관찰하였으며, 그 결과를 도 5 에 나타내었다.

도 5 에서와 같이, 각 코팅피막은 고온에서 가속된 초고속(2100㎜/sec 이상) 화염에 의해 순간적으로 가열된 용사분말이 피사체에 고속으로 충돌/적층되어 형성되었기 때문에 낮은 기공도를 나타내며 splat과 splat 사이의 산화물이 적은 치밀한 조직을 나타내는 것을 볼 수 있다. 전반적으로 mineral 성분이 많이 혼합된 코팅피막이므로 산화된 형태를 확인할 수 없으나, 코팅피막에 검은 상태의 mineral 성분들이 혼재되어 있는 상태에서 모두 유사한 코팅피막이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.

실시예 3

고온부식 특성

고온 부식시험은 기존 배기밸브 스핀들 제작에 사용되는 소재인 Nimonic 80A 시편과 Nimonic 80A 소재에 실시예 1 에 따른 W2, W3 HVOF 코팅시편에 대한 상대 비교를 통해 평가를 실시하였다.

상기 고온부식시험은 디젤엔진의 연소과정에서 발생되는 연소가스 분위기를 고려하여 as-sprayed 상태 및 동일한 표면조도를 가지도록 표면을 #400 연마지를 이용하여 연마한 상태의 HVOF 코팅시편과 Nimonic 80A 시편에 Na₂SO₄:V₂O₅를 60:40으로 혼합한 부식매체를 5% 수용액으로 만들어 도포시켜 전기로에 장입하여 700℃에서 부식반응을 유발되도록 하였으며, 매 100시간마다 시편 표면에 부식매체를 재차 도포시키는 방법으로 1000시간 동안 고온부식시험을 실시하였다.

도 6 은 700℃ 고온부식시험 전-후의 Nimonic 80A 시편과 각 혼합분말로 제작한 W2, W3 HVOF 코팅시편에 대한 외관 관찰 결과를 나타낸 것으로, 고온 부식시험을 완료된 시편의 경우에 Nimonic 80A 시편이나 HVOF 코팅시편 모두가 고온부식시험 과정에서 표면 부식이 발생되어 산화피막이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

도 7 은 1000시간 동안 고온부식시험을 실시한 Nimonic 80A 시편과 W2, W3 HVOF 코팅시편의 외형적인 부식 두께 변화를 이용하여 거시적인 관점에서 부식된 정도를 분석한 결과로서 Nimonic 80A 시편에 비해 W2, W3 HVOF 코팅시편의 두께 증가가 적은 것을 볼 수 있는데, 이는 동일한 Nimonic 80A 소재에 HVOF 코팅된 코팅피막이 Nimonic 80A 시편보다 산화부식 속도가 늦어져 부식피막 형성이 적게 형성된 것으로 판단된다.

실제 1000시간 동안 고온부식시험을 실시한 Nimonic 80A 시편과 W2, W3 HVOF 코팅시편에 대한 내부식성 정도를 시편 표면에 형성된 부식생성물의 두께를 비교 분석한 결과이다. 동일한 연마상태의 Nimonic 80A 시편과 HVOF 코팅시편 모두 유사한 부식 형태를 나타내고 있으나 표면에 생성된 부식생성물은 Nimonic 80A 시편의 경우에 31.9∼34.3㎛ 수준으로 가장 두껍게 형성되어 있으며, W2, W3 HVOF 코팅시편의 부식생성물 두께 18.6∼21.4㎛, 19.0∼23.3㎛에 비해 2배 정도 두껍게 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이는 Nimonic 80A 시편과는 달리 각 혼합분말 HVOF 코팅피막에 존재하는 산화물 계통의 cermet 및 mineral에 의해 부식 억제피막으로 작용하여 부식의 진행을 지연시키는 역할을 한 것으로 판단된다.

이상의 분석 결과를 통해 부식생성물 두께로 비교한 결과 내부식특성이 우수한 시편은 W2 HVOF 코팅 > W3 HVOF 코팅 ≥ Nimonic 80A 순으로, 본 발명에 따른 코팅혼합물에 대한 내부식성이 우수함을 알 수 있었다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 목부 (20) : 바닥부
(30) : 시트면 (40) : 코팅피막
(50) : 스템 (60) : 헤드
(100) : 배기밸브 스핀들

Claims

디젤엔진용 배기밸브 스핀들에 코팅되어 내부식성을 향상시키는 코팅혼합물에 있어서;
상기 코팅혼합물은 인코넬 625 니켈합금 분말 40∼60 vol.%, 현무암계 광물분말 30∼40 vol.%, 니켈-크롬계 서멧 분말 10∼20 vol.% 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물.
청구항 1 에 있어서;
현무암계 광물분말은 현무암 분말 50∼65 vol.%에 나머지를 글래스(glass)로 하여 100 vol.%로 이루어지며,
상기 니켈-크롬계 서멧 분말은 Al₂O₃ 8~12wt% 및 Cr₂O₃ 8~12wt%, 나머지를 NiCr 로 하여 100wt% 로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물.
디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부와 목부의 표면불순물을 제거하는 전처리단계;
표면불순물이 제거된 스핀들의 헤드 바닥부와 목부를 블라스팅하여 모재 표면에 요철을 형성하는 표면처리단계;
상기 요철이 형성된 표면에 청구항 1 또는 청구항 2 의 코팅혼합물을 HVOF 용사코팅하여 코팅피막을 형성하는 코팅단계를 포함하는 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물을 이용한 배기밸브 스핀들 코팅방법.
청구항 3 에 있어서;
코팅피막은 바닥부의 경우 0.7∼0.9㎜, 목부의 경우 0.3∼0.5㎜ 의 두께를 구비하도록 코팅되는 것을 특징으로 하는 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물을 이용한 배기밸브 스핀들 코팅방법.
디젤엔진용 배기밸브 스핀들에 있어서;
배기밸브 스핀들의 헤드 바닥부와 목부에 코팅피막을 구비하되,
상기 코팅피막은 청구항 3 의 코팅방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들.
청구항 5 에 있어서;
상기 코팅피막은 언더컷 형태의 적층 구조를 구비하도록 하여, 박리를 억제시키고 압축응력을 받도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배기밸브 스핀들의 내부식성 향상을 위한 인코넬-니켈-크롬계 코팅혼합물이 코팅된 배기밸브 스핀들.