KR102312281B1 - 소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물 - Google Patents

소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물에 관한 것으로, 황화망간(MnS), 나트륨(Na), 규소(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하며, 소결제품의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 감소시키고, 흡습성이 매우 낮아 산화에 대한 저항성이 더욱 증대되며, 제조된 소결제품의 내부식성 및 강도를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.

Description

소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물 {MANGANESE SULFIDE COMPOSITION FOR SINTERING MATERIAL MANUFACTURING}
본 발명은 소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 소결제품의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 감소시키고, 흡습성이 매우 낮아 산화에 대한 저항성이 더욱 증대되며, 제조된 소결제품의 내부식성 및 강도를 향상시킬 수 있는 소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물에 관한 것이다.
황화망간(MnS)은 소결강 등과 같이 소결(sintering) 과정을 통해 소결제품을 제조하는 과정에서 소결제품의 기계가공성을 증대시키기 위하여 첨가된다.
한편, 하기 특허문헌 1과 같은 종래기술로는 황화망간에 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴-철(Fe)을 첨가하여 제조된 복합 황화망간 조성물을 이용함으로써, 소결제품의 무게 및 치수 변화율을 감소시키고, 황화망간 조성물의 흡습성 또한 개선시킨 기술이 사용되었다.
그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 복합 황화망간 조성물은 여전히 소결제품에 대한 무게 및 치수 변화가 어느 정도 발생하였으며, 복합 황화망간 조성물에 대한 흡습성 또한 완벽한 수준이 아니어서 이에 대한 개선이 요구되었으며, 특히 이는 제조된 소결제품의 내부식성 및 강도를 향상시킬 수 없다는 한계를 지니고 있었다.
따라서, 소결제품의 무게 및 치수 변화율을 더욱 획기적으로 감소시킬 수 있고, 흡습성을 더욱 완전히 방지할 수 있으며, 제조된 소결제품의 내부식성 및 강도를 향상시킬 수 있는 소결제품 제조시 첨가되는 복합 황화망간 조성물에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-0437643호 (2004.06.30)
이에 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하고자 황화망간(MnS), 나트륨(Na), 규소(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하며, 소결제품의 제조시 기계가공성을 향상시키기 위하여 소결제품의 주원료에 첨가되는 복합 황화망간(MnS) 조성물을 이용하여 소결제품의 무게 및 치수 변화율을 더욱 획기적으로 감소시킬 수 있고, 흡습성을 더욱 완전히 방지할 수 있으며, 제조된 소결제품의 내부식성 및 강도를 향상시킬 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 소결제품의 제조시 기계가공성을 향상시키기 위하여 소결제품의 주원료에 첨가되는 것으로서, 황화망간(MnS), 나트륨(Na), 규소(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 나트륨(Na)은 1 내지 3중량부의 비율로 포함되고, 상기 규소(Si)는 1 내지 5중량부의 비율로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 붕소(B)는 3 내지 10중량부의 비율로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 지르코늄(Zr)은 1 내지 10중량부의 비율로 포함되고, 상기 티타늄(Ti)은 5 내지 10중량부의 비율로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 알루미늄(Al)은 3 내지 10중량부의 비율로 포함되고, 상기 몰리브덴(Mo)은 1 내지 3중량부의 비율로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 소결제품의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 감소시키고, 흡습성이 매우 낮아 산화에 대한 저항성이 더욱 증대되며, 제조된 소결제품의 내부식성 및 강도를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 소결제품의 제조시 기계가공성을 향상시키기 위하여 소결제품의 주원료에 첨가되는 것으로서, 황화망간(MnS), 나트륨(Na), 규소(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 소결제품의 제조시 기계가공성을 향상시키기 위하여 소결제품의 주원료에 첨가되는 것이며, 예를 들어 Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강에 첨가되어 제조된 소결강의 기계가공성을 향상시킴과 동시에 소결제품(소결강)의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 감소시키는 효과를 발휘하는 것이다.
특히, 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 특허문헌 1과 같은 종래의 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 비하여 흡습성이 더욱 낮아 산화에 대한 저항성이 더욱 증대되는 장점을 지니며, 이에 따라 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물의 보관 및 취급이 더욱 개선된 장점을 갖는다.
한편, 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 예를 들어 Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료에 첨가되어 최종적으로 제조된 소결제품(소결강)의 내부식성 및 강도를 향상시키는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 예를 들어 Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료를 1차 소결처리하여 약 1 내지 3㎜의 소결강 미립자가 형성된 상태에서 첨가하는 점에 특징이 있다.
즉, 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물은 특허문헌 1의 종래기술에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물과 달리 소결강 주원료를 1차 소결처리하여 약 1 내지 3㎜의 소결강 미립자가 형성된 상태에서 첨가하여 2차 소결처리를 거치는 과정으로 소결강의 주원료에 첨가된다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 나트륨(Na)은 1 내지 3중량부의 비율로 포함되고, 상기 규소(Si)는 1 내지 5중량부의 비율로 포함될 수 있다.
이와 같이 황화망간(MnS) 100중량부 당 나트륨(Na)은 1 내지 3중량부의 비율로 포함시키고, 규소(Si)는 1 내지 5중량부의 비율로 포함시킴으로써 소결제품(소결강)의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 낮춤과 동시에 소결제품(소결강)의 내식성 및 강도를 매우 효과적으로 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 붕소(B)는 3 내지 10중량부의 비율로 포함될 수 있다.
이와 같이 황화망간(MnS) 100중량부 당 붕소(B)를 3 내지 10중량부의 비율로 포함시킴으로써 소결제품(소결강)의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 낮춤과 동시에 소결제품(소결강)의 내식성 및 강도를 매우 효과적으로 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 지르코늄(Zr)은 1 내지 10중량부의 비율로 포함되고, 상기 티타늄(Ti)은 5 내지 10중량부의 비율로 포함될 수 있다.
이와 같이 황화망간(MnS) 100중량부 당 지르코늄(Zr)은 1 내지 10중량부의 비율로 포함시키고, 티타늄(Ti)은 5 내지 10중량부의 비율로 포함시킴으로써 소결제품(소결강)의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 낮춤과 동시에 소결제품(소결강)의 내식성 및 강도를 매우 효과적으로 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물에 있어서, 상기 황화망간(MnS) 100중량부 당 상기 알루미늄(Al)은 3 내지 10중량부의 비율로 포함되고, 상기 몰리브덴(Mo)은 1 내지 3중량부의 비율로 포함될 수 있다.
이와 같이 황화망간(MnS) 100중량부 당 알루미늄(Al)을 3 내지 10중량부의 비율로 포함시키고, 몰리브덴(Mo)을 1 내지 3중량부의 비율로 포함시킴으로써 소결제품(소결강)의 무게 및 치수 변화율을 획기적으로 낮춤과 동시에 소결제품(소결강)의 내식성 및 강도를 매우 효과적으로 높일 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 복합 황화망간(MnS) 조성물의 효과를 비교확인할 수 있는 다양한 실시예 및 비교예를 설명한다.
[실시제조예 1]
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 규소(Si) 20g, 붕소(B) 50g, 지르코늄(Zr) 50g, 티타늄(Ti) 70g, 알루미늄(Al) 50g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 1] - 나트륨(Na) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 규소(Si) 20g, 붕소(B) 50g, 지르코늄(Zr) 50g, 티타늄(Ti) 70g, 알루미늄(Al) 50g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 2] - 규소(Si) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 붕소(B) 50g, 지르코늄(Zr) 50g, 티타늄(Ti) 70g, 알루미늄(Al) 50g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 3] - 붕소(B) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 규소(Si) 20g, 지르코늄(Zr) 50g, 티타늄(Ti) 70g, 알루미늄(Al) 50g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 4] - 지르코늄(Zr) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 규소(Si) 20g, 붕소(B) 50g, 티타늄(Ti) 70g, 알루미늄(Al) 50g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 5] - 티타늄(Ti) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 규소(Si) 20g, 붕소(B) 50g, 지르코늄(Zr) 50g, 알루미늄(Al) 50g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 6] - 알루미늄(Al) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 규소(Si) 20g, 붕소(B) 50g, 지르코늄(Zr) 50g, 티타늄(Ti) 70g 및 몰리브덴(Mo) 20g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[비교제조예 7] - 몰리브덴(Mo) 제외
각각 분말상태로 황화망간(MnS) 1,000g, 나트륨(Na)은 20g, 규소(Si) 20g, 붕소(B) 50g, 지르코늄(Zr) 50g, 티타늄(Ti) 70g 및 알루미늄(Al) 50g을 강성용기인 15리터 용량의 아트리트자에 강구 10㎏과 함께 넣고 아트리트자를 600rpm으로 30분간 회전시켜 복합 황화망간(MnS) 조성물을 제조하였다.
[실시예 1]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 실시제조예 1에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 1]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 1에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 2]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 2에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 3]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 3에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 4]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 4에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 5]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 5에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 6]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 6에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 7]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 850℃의 온도로 약 30분간 유지하여 소결강 주원료분말이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 소결입자로 형성되도록 하였으며, 소결로의 온도를 낮추어 생성된 소결입자의 온도를 30℃로 낮추었다. 그 후, 이와 같이 약 1.5㎜의 직경을 갖는 상태로 소결입자의 온도가 30℃로 낮추어진 상태에서 상기 비교제조예 7에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 상기 소결입자가 있는 소결로에 첨가하였으며, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 8]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏ 및 상기 실시제조예 1에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물 5g을 0.2㎜의 평균입경을 갖는 분말상태로 소결강 제조용 소결로에 넣고, 약 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[비교예 9]
Fe-4Ni-0.4Mo-1.5Cu-0.8C의 조성을 갖는 소결강 주원료(분말) 3㎏을 소결강 제조용 소결로에 넣고, 소결로의 온도를 1,120℃로 상승시켜 1시간 동안 유지하여 소결강을 제조하였다.
[소결강의 무게 변화율 측정실험]
비교예 9의 소결강을 기준으로 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 8에 의하여 제조된 소결강의 무게 변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
하기 표 1에 나타난 결과는 복합 황화망간(MnS) 조성물을 첨가하지 않은 비교예 9의 소결강의 무게를 100중량으로 기준삼아 실시예 1 및 비교예 1 내지 8에 의하여 제조된 소결강의 상대적인 무게를 기재한 것이다.
구분 무게
실시예 1 99.8
비교예 1 99.0
비교예 2 98.8
비교예 3 98.7
비교예 4 98.9
비교예 5 99.0
비교예 6 98.8
비교예 7 98.7
비교예 8 99.4
(비교예 9의 소결강의 무게를 100중량으로 기준함)
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 소결강은 무게 감소율이 약 0.2%로서 비교예 1 내지 8에 비하여 무게감소율이 매우 낮음을 확인할 수 있다.
한편, 실시예 1과 비교예 8의 결과를 비교하면, 두 경우 모두 실시제조예 1의 복합 황화망간(MnS) 조성물을 이용하였음에도 실시예 1의 무게 감소율이 상대적으로 더 작은 것을 확인할 수 있다.
[소결강의 치수 변화율 측정실험]
비교예 9의 소결강을 기준으로 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 9에 의하여 제조된 소결강의 치수 변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
하기 표 2에 나타난 결과는 복합 황화망간(MnS) 조성물을 첨가하지 않은 비교예 9의 소결강의 치수를 100으로 기준삼아 실시예 1 및 비교예 1 내지 8에 의하여 제조된 소결강의 상대적인 치수를 기재한 것이다.
구분 치수
실시예 1 99.99
비교예 1 99.90
비교예 2 99.85
비교예 3 99.86
비교예 4 99.87
비교예 5 99.89
비교예 6 99.85
비교예 7 99.86
비교예 8 99.96
(비교예 9의 소결강의 치수를 100으로 기준함)
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 소결강은 치수 감소율이 약 0.01%로서 비교예 1 내지 8에 비하여 치수감소율이 매우 낮음을 확인할 수 있다.
한편, 실시예 1과 비교예 8의 결과를 비교하면, 두 경우 모두 실시제조예 1의 복합 황화망간(MnS) 조성물을 이용하였음에도 실시예 1의 치수감소율이 상대적으로 더 작은 것을 확인할 수 있다.
[복합 황화망간 조성물의 흡습성 측정실험]
상기 실시제조예 1 및 비교제조예 1 내지 8에 의하여 제조된 복합 황화망간(MnS) 조성물에 대한 흡습성 정도를 측정하는 실험을 수행하였다.
실험방법은 특허문헌 1의 도 4에 개시된 것과 동일한 방법으로 수행하였으며, 시간의 경과에 따른 수분흡수량 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 시간의 경과에 따른 수분흡수량 (%)
24시간 48시간 72시간 96시간 120시간
실시제조예 1 0.3 0.9 1.2 1.9 2.1
비교제조예 1 1.5 2.3 6.1 8.0 8.4
비교제조예 2 1.4 2.6 6.5 8.5 9.1
비교제조예 3 1.5 2.5 6.1 8.1 8.5
비교제조예 4 1.4 2.7 6.0 8.0 8.6
비교제조예 5 1.5 2.5 5.8 7.9 8.5
비교제조예 6 1.5 2.6 6.3 8.3 8.8
비교제조예 7 1.5 2.8 6.4 8.4 8.9
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 실시제조예 1의 경우 비교제조예 1 내지 7에 비하여 시간의 경과에 따른 수분흡수율이 현저하게 낮음을 확인할 수 있다.
[소결강의 내부식성 측정실험]
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 9에 의하여 제조된 소결강을 이용하여 내부식성을 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
내부식성은 제조된 소결강을 빗물, 4%의 소금물, 5%의 황산수용액에 각각 일정 시간동안 침지한 후, 부식이 발생한 표면적의 비율을 육안으로 측정하는 방식으로 수행하였다.
구분 빗물
(480시간 침지)		 4%의 소금물
(120시간 침지)		 5% 황산수용액
(12시간 침지)
실시예 1 0.5 0.5 1.5
비교예 1 5.5 6.5 10.5
비교예 2 5.0 7.0 12.5
비교예 3 5.5 7.5 11.5
비교예 4 5.0 7.5 13.5
비교예 5 6.0 7.5 14.0
비교예 6 4.5 7.0 12.0
비교예 7 4.0 7.5 10.5
비교예 8 1.5 2.5 5.0
비교예 9 12.5 15.5 30.5
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 실시예 1의 경우 비교예 1 내지 9에 비하여 빗물, 4%의 소금물 및 5%의 황산수용액 모두에서 매우 우수한 내식성을 가짐을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1과 비교예 8의 결과를 비교하면, 두 경우 모두 실시제조예 1의 복합 황화망간(MnS) 조성물을 이용하였음에도 실시예 1의 내식성이 빗물, 4%의 소금물 및 5%의 황산수용액 모두에서 상대적으로 더욱 우수함을 확인할 수 있다.
한편, 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 9에 의하여 제조된 소결강을 이용하여 강도를 측정하는 실험을 수행하였으며, 강도측정 실험에서 실시예 1의 소결강의 강도가 비교예 1 내지 9에 의하여 제조된 소결강의 강도보다 매우 우수한 것으로 측정되었으며, 특히 실시예 1에 의하여 제조된 소결강은 비교예 8에 의하여 제조된 소결강보다 상대적으로 더욱 우수한 강도를 갖는 것으로 확인되었다.

Claims (5)

  1. 황화망간(MnS), 나트륨(Na), 규소(Si), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하며, 소결제품의 제조시 기계가공성을 향상시키기 위하여 소결제품의 주원료에 첨가되고,
    상기 황화망간(MnS) 1,000 중량부당 상기 나트륨(Na) 20 중량부, 규소(Si) 20 중량부, 붕소(B) 50 중량부, 지르코늄(Zr) 50 중량부, 티타늄(Ti) 70 중량부, 알루미늄(Al) 50 중량부 및 몰리브덴(Mo) 20 중량부의 중량비율로 포함되는 복합 황화망간(MnS) 조성물.
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Citations (5)

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