KR102338723B1 - 연료 인젝터용 부품과 그 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 인젝터용 부품과 그 코팅 방법에 관한 것으로, 연료 인젝터용 부품의 마찰저감, 고경화도, 내충격성, 내열성 및 내구성이 향상되는 효과가 있다.

Description

연료 인젝터용 부품과 그 코팅 방법{ASSEMBLY FOR FUEL INJECTOR AND COATING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 연료 인젝터용 부품과 그 코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마찰 저항 감소, 코팅 경도, 및 내구 수명 증대를 위한 코팅재가 적층되는 연료 인젝터용 부품과 그 코팅 방법에 관한 것이다.

자동차의 연료 인젝터는 엔진의 행정에 따라 시기 적절하게 연료를 엔진에 공급하기 위한 역할을 하는 핵심 부품 중 하나이다.

이와 관련하여 연료 인젝터의 부품 중에서 특히 접동 부품으로서 볼과 밸브 시트는 소형화되어 가고 있지만, 엔진 성능의 향상으로 인하여 더 높고 반복적인 하중 및 스트레스에 노출되기 때문에 열충격과 마모 등에 의해서 수명이 급격하게 저하되는 현상이 발생하게 된다.

이러한 접동 부품의 내마모성을 개선하기 위한 방안으로서, 접동 부품의 모재에 접합층을 형성하고, 접합층의 표면에 지지층을 형성하며, 지지층의 표면에 기능층을 형성하여, 접동 부품의 내마모성 및 내열성을 개선하는 방법이 있다.

한편, 한국공개특허 제10-2015-0057249호에서는 내마모성을 확보하기 위하여 중간층으로 크롬을 사용하고, 표면층에 DLC(Diamond-Like Carbon)를 코팅하여 그라디언트로 형성하여 DLC와의 모재를 향상한 기술이 개시되어 있다.

그러나 크롬을 코팅한 후, CH₄ 가스 및 C₂H₂ 가스를 사용하여 가스 인입량을 조절하여 구배형 코팅이 형성되므로, 시간이 오래 소요되고 충분한 강도를 얻기 어려운 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2015-0057249호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 마찰저감, 고경화도, 내충격성, 내열성 및 내구성이 향상된 연료 인젝터용 부품을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 초소형 부품의 필요부위에 정밀한 코팅을 제공하는 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 연료 인젝터용 부품은, 모재; 상기 모재에 적층되는 제1 접합층; 상기 제1 접합층의 외측면에 금속층과 금속질화물층이 교대로 적층되는 지지층; 상기 지지층의 외측면에 금속탄화물이 적층되는 제2 접합층; 및 상기 제2 접합층의 상부에 적층되는 DLC 기능층;을 포함한다.

상기 금속질화물층은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 질소 가스에서 분리된 질소 이온이 반응하여 형성된 금속질화물 입자가 상기 제1 접합층 상에 증착되어 형성될 수 있다.

상기 금속층은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온이 상기 제1 접합층 상에 증착되어 형성될 수 있다.

상기 지지층은 상기 금속층과 상기 금속질화물층이 교대로 증착되도록 상기 타겟에 아크 방전이 인가된 상태에서 아르곤 가스와 질소 가스가 일정한 시간 간격을 두고 교대로 주입될 수 있다.

상기 지지층은 상기 아르곤 가스가 주입되는 시간과 상기 질소 가스가 주입되는 시간의 시간비가 1:1 이상 1:5 이하인 조건에서 형성될 수 있다.

상기 제2 접합층은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 탄화수소 가스가 반응하여 형성된 금속탄화물 입자가 상기 지지층 상에 증착되어 형성될 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 연료 인젝터용 부품의 모재의 표면에 다층구조의 코팅재를 적층하는 본 발명에 의한 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법은, 상기 모재를 세정하는 용액세정단계; 상기 모재를 반응챔버의 내부에 거치시키는 모재거치단계; 상기 모재가 상기 반응챔버에 거치된 상태에서, 상기 반응챔버의 내부 분위기를 진공 상태로 유지하는 진공형성단계; 상기 반응챔버의 내부로 아르곤 가스를 주입하고, 챔버의 온도를 상승시켜 형성된 아르곤 이온 플라즈마에 의하여 상기 모재의 표면을 세정하는 플라즈마세정단계; 상기 모재의 외주면에 제1 접합층을 적층하는 제1 접합층형성단계; 상기 제1 접합층의 외측면에 금속층과 금속질화물층을 교대로 적층하여 지지층을 형성하는 지지층형성단계; 상기 지지층의 외측면에 제2 접합층을 적층하는 제2 접합층형성단계; 및 상기 제2 접합층의 외측면에 DLC 기능층을 적층하는 기능층형성단계;를 포함한다.

상기 지지층형성단계는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온이 모재의 표면으로 이동하여 금속층을 형성할 수 있다.

상기 지지층형성단계는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 질소 가스에서 분리된 질소 이온을 반응시켜 형성된 금속질화물 입자가 모재의 표면으로 이동하여 금속질화물층을 형성할 수 있다.

상기 제2 접합층형성단계는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온과, 동시에 주입된 탄화수소 가스를 반응시켜 형성된 금속탄화물이 모재에 적층되어 금속탄화물층을 형성할 수 있다.

상기 용액세정단계는 옥타데신 1~3질량%, 페놀 20~30질량%, 에틸아민 1~3질량%, 벤젠디카르복실산10~15질량%을 포함하고, 잔부가 에탄올로 이루어진 주세정액을 사용하여 세정할 수 있다.

상기 용액세정단계는 페놀, 도데칸아미드, 피롤리딘, 옥타데칸아미드, 펜탄산, 도데칸산, 헥사데카트리에노산, 메틸(E,E,Z)-2,4,6-데카트리에노에이트, 미리스트산, 9-옥타데센산으로 구성되는 군에서 어느 하나 이상을 포함하는 보조세정액을 사용하여 세정할 수 있다.

상기 용액세정단계는 주세정액과 보조세정액이 40:60 이상 60:40 이하의 비율로 혼합된 세정액을 사용하여 세정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연료 인젝터용 부품과 그 코팅 방법에 의하면, 연료 인젝터용 부품의 마찰저감, 고경화도, 내충격성, 내열성 및 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 얇은 두께의 코팅만으로로 내구성 및 내열성, 내충격성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 인젝터용 부품을 구비한 연료 인젝터의 부분 확대도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 증착된 코팅재가 적층된 연료 인젝터용 부품의 단면을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 증착된 코팅재의 SEM(scanning electron microscope) 사진이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 인젝터용 부품을 구비한 연료 인젝터의 부분 확대도가 개시되어 있다.

도 1을 참조하면, 연료 인젝터는 내부에 니들을 수용하는 하우징, 상기 하우징의 하단에 형성된 밸브 시트(C) 및 밸브 시트(C)와 니들(B) 사이에 배치된 볼(A)를 포함한다.

밸브 시트(C)는 볼(A)이 안착되는 밸브 시트면을 구비하며, 밸브 시트(C)에는 연료분사 방향으로 관통하는 노즐이 구비된다.

니들(B)은 도시되지 않은 자기 코일 및 리턴 스프링의 작용으로 볼(A)을 상하방향으로 이동시키면서 밸브 시트(C)에 형성된 노즐을 개폐시키게 된다.

도 1에는 구체 형상을 갖는 볼(A)이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 어려 다양한 형상을 갖는 밸브체가 제한 없이 적용 가능하며 이들은 모두 본 발명의 범위에 속한다고 볼 것이다. 편의상 이하에서는 구체 형상을 갖는 볼(A)에 관한 실시예를 기준으로 설명한다.

연료 인젝터, 특히 직분사 방식의 연료 인젝터는 연료를 직접 실린더 내부로 분사하기 때문에 볼(A)과 밸브 시트(C)는 고온, 고압의 상태에 노출되며, 일산화탄소, Soot 등의 연소 부산물로 인한 노즐 막힘 등의 현상이 발생할 가능성이 높다.

이와 같이, 볼(A) 및 밸브 시트(C)는 고온 및 고압 상태에 노출되고, 연소 부산물로 인해 마찰 저항이 크게 발생하여, 반복적인 구동으로 인하여 크리프 또는 산화 등 열화현상에 의하여 쉽게 파손될 수 있기 때문에, 본 발명은 도 2와 같이 볼(A) 및 밸브 시트(C)의 모재(100)에 다층 구조의 코팅재를 적층하여 마찰 저항을 감소시키고, 내구성을 증가시키며, 내열성을 증대시킬 수 있도록 구성된다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따라 증착된 코팅재가 적층된 연료 인젝터용 부품의 단면을 도시한 개략도가 개시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따라 증착된 코팅재가 적층된 연료 인젝터용 부품의 단면 SEM(scanning electron microscope) 사진이 개시되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 인젝터용 부품은 모재(100), 상기 모재(100)에 적층되는 제1 접합층(200), 상기 제1 접합층(200)의 외측면에 금속층(310)과 금속질화물층(320)이 교대로 적층되는 지지층(300), 상기 지지층(300)의 외측면에 금속탄화물이 적층되는 제2 접합층(400) 및 상기 제2 접합층(400)의 상부에 적층되는 DLC 기능층(500)을 포함한다.

상세히 설명하면, 상기 모재(100)는 상기 제1 접합층(200), 금속층(310)과 금속질화물층(320)이 교대로 적층되어 다층구조로 형성된 지지층(300), 금속탄화물로 형성되는 제2 접합층(400), DLC 기능층(500)을 포함하는 코팅재가 외측면에 형성될 수 있다.

본 실시예에서 상기 모재(100)는 인젝터 볼에 사용되도록 구형으로 형성되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 인젝터 밸브시트, 고압 펌프에 사용되는 다양한 부품에 적용 가능하도록 다양한 형태로 형성되는 것을 모두 포함할 수 있다.

상기 제1 접합층(200)은 상기 모재(100)의 외측에 적층되고, 상기 지지층(300)은 상기 제1 접합층(200)의 외측면에 적층될 수 있다.

상기 제2 접합층(400)은 상기 지지층(300)의 외측에 적층되고, 상기 DLC 기능층(500)은 상기 제2 접합층(400)의 외측에 적층될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 제1 접합층(200)의 소재로 크롬(Cr)을 사용하고, 상기 지지층(300)의 소재로 크롬(Cr) 및 크롬질화물(CrN)를 사용하며, 상기 제2 접합층(400)의 소재로 크롬탄화물(CrC)을 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1 접합층(200)의 소재로 몰리브덴(Mo)을 사용하고, 상기 지지층(300)의 소재로 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴질화물(MoN)를 사용하며, 상기 제2 접합층(400)의 소재로 몰리브덴탄화물(MoC)을 사용할 수 있다.

이 때, 상기 제1 접합층(200), 지지층(300) 및 제2 접합층(400)은 물리적 증착법을 사용하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 물리기상증착법(PVD, Physical Vapor Deposition)을 활용할 수 있다.

상기 물리기상증착법은 아크 이온플레이팅(AIP, Arc Ion Plating), 스퍼터링(Sputtering), 레이저를 이용한 레이저증발법(PLD, Pulsed Laser Deposition) 아크 등 다양한 방법으로 사용하여 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 고압 아크 방전을 활용한 아크 이온플레이팅을 활용하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 종래에 알려진 물리기상증착법을 활용하여 상기 제1 접합층(200), 지지층(300) 및 제2 접합층(400)을 형성할 수 있다.

상기 DLC 기능층(500)은 화학적 증착법을 사용하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 탄화수소 가스를 활용한 CVD법을 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 플라즈마를 형성하는 PACVD(Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition)법을 이용할 수 있다.

또한, 상기 DLC 기능층(500)은 헥사메틸다이사이록산(Hexamethyl Disiloxane) 가스를 이용하여 SiOx(0<x<2)를 포함하도록 형성되어 기능층 내부의 응력을 완화할 수 있다.

상기 제1 접합층(200)은 두께가 0.01㎛ 이상 0.5㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 0.2㎛로 형성될 수 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 접합층(200)의 두께가 0.01㎛ 미만으로 형성되는 경우 모재(100)와 지지층(300) 간의 접착력이 저하되어 내구성 저하로 이어질 수 있으며, 0.5㎛를 초과하여 형성되는 경우에는 코팅 내에서 후막으로 인한 경도 밸런스가 손실되는 문제가 발생함에 따라 내구성이 저하(두께의 30% 이상 손실)되고 코팅시간이 과다하게 소요될 수 있다.

상기 지지층(300)은 상기 제1 접합층(200), 상기 제2 접합층(400)과 상기 DLC 기능층(500)을 지지하는 역할을 하도록 금속층(310)과 금속질화물층(320)이 교대로 적층되어 총두께가 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 2㎛로 형성될 수 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 지지층(300)의 두께가 0.1㎛ 미만으로 형성되는 경우 코팅재 내에서 층간의 경도 균형이 소실되어 내충격성이 저하되거나 내구성이 저하(두께의 25% 이상 손실)될 수 있으며 국부적 결함이나 마모흔이 발생한다.

상기 지지층(300)의 두께가 5㎛를 초과하여 형성되는 경우 DLC 기능층(500)의 내마모성이 약화되고 상기 지지층(300)의 탄성연신율이 증대되어 기능이 감소하며 층내 잔류응력이 증대되어 크랙이 발생할 수 있다.

상기 금속층(310)은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온이 상기 제1 접합층(200) 상에 증착되어 형성될 수 있다.

상기 금속질화물층(320)은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 질소 가스에서 분리된 질소 이온이 반응하여 형성된 금속질화물 입자가 상기 제1 접합층(200) 상에 증착되어 형성될 수 있다.

상기 금속층(310)과 상기 금속질화물(320)은 각각 4층 이상 10층 이하로 교대로 증착되어 형성될 수 있다.

상기 금속층(310) 또는 상기 금속질화물(320)이 각각 4층 미만으로 형성되면, 코팅에서 크랙이 발생하여 하부층으로 전달될 수 있으며, 코팅 박리 또는 탈락이 발락이 발생할 수 있다.

상기 금속층(310) 또는 상기 금속질화물(320)이 각각 10층을 초과하여 형성되면, 지지층(300)의 효과가 포화되어 추가적인 효과를 기대하기 어려우며, 장시간의 공정으로 인하여 비용이 증가한다.

상기 지지층(300)은 상기 금속층(310)과 상기 금속질화물층(320)이 교대로 증착되도록 상기 타겟에 아크 방전이 인가된 상태에서 아르곤 가스와 질소 가스가 일정한 시간 간격을 두고 교대로 주입될 수 있다.

상기 지지층(300) 내에서 아르곤 가스가 주입된 상태에서 타겟에서 증발된 금속 이온이 반응하지 않고 증착되어 금속층(310)이 형성되고, 질소 가스가 주입된 상태에서 타겟에서 증발된 금속 이온과 질소 가스가 반응하여 금속질화물층(320)이 형성된다.

상기 지지층(300)은 상기 아르곤 가스가 주입되는 시간과 상기 질소 가스가 주입되는 시간의 시간비가 1:1 이상 1:5 이하인 조건에서 형성될 수 있다.

상기 아르곤이 주입되는 시간과 상기 질소가 주입되는 시간의 비가 1:1 미만이면 금속질화물층(320)이 충분히 형성되지 않아 강도가 저하될 수 있으며, 상기 아르곤이 주입되는 시간과 상기 질소가 주입되는 시간의 비가 1:5를 초과하면 금속질화물층(320)이 두껍게 형성되고 내부 응력이 증가하여 크랙이 발생할 수 있다.

상기 제2 접합층(400)은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 탄화수소 가스가 반응하여 형성된 금속탄화물 입자가 상기 지지층(300) 상에 증착되어 형성될 수 있다.

상기 탄화수소 가스는 아세틸렌 가스 또는 메탄 가스를 활용할 수 있다.

상기 제2 접합층(400)은 두께가 0.01㎛ 이상 0.5㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 0.2㎛로 형성될 수 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제2 접합층(400)에서 두께가 0.01㎛ 미만으로 형성되는 경우에는 상기 지지층(300)과 상기 DLC 기능층(500)과의 접합력이 저하될 수 있으며, 코팅 내부에서 경도 균형이 소실되고 내구성이 저하될 수 있다.

상기 제2 접합층(400)에서 두께가 0.5㎛를 초과하여 형성되는 경우에는 박막이 형성되는 시간이 증가되어 원가가 상승하며, 내부의 잔류응력이 증대될 수 있다.

상기 DLC 기능층(500)은 탄화수소 가스가 고온에서 분해되어 형성된 화학적 증착법을 사용하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 탄화수소 가스를 활용한 CVD법을 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 PACVD(Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition)법을 이용할 수 있다.

또한, 상기 DLC 기능층(500)은 헥사메틸다이사이록산(Hexamethyl Disiloxane) 가스과 탄화수소 가스가 반응하여 SiOx(0<x<2)를 포함하도록 형성될 수 있다.

상기 탄화수소 가스는 메탄, 아세틸렌, 프로판으로 구성되는 군 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 DLC 기능층(500)은 두께가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 1.6㎛로 형성될 수 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 DLC 기능층(500)에서 두께가 0.1㎛ 미만으로 형성되는 경우에는 외부 물체와의 마찰이 증가하고, 기능층의 마모가 증대되면서 마찰계수가 증가할 수 있다.

상기 DLC 기능층(500)에서 두께가 10㎛을 초과하여 형성되는 경우에는 박막이 형성되는 코팅시간이 증대되고 원가가 상승할 수 있으며, 내부의 잔류응력이 증대될 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법을 단계별로 설명한다.

연료 인젝터용 부품의 모재(100)의 표면에 다층구조의 코팅재를 적층하는 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법은, 상기 모재(100)를 세정하는 용액세정단계(S10), 상기 모재(100)를 반응챔버의 내부에 거치시키는 모재거치단계(S20), 상기 모재(10)가 상기 반응챔버에 거치된 상태에서, 상기 반응챔버의 내부 분위기를 진공 상태로 유지하는 진공형성단계(S30), 상기 반응챔버의 내부로 아르곤 가스를 주입하고, 챔버의 온도를 상승시켜 형성된 아르곤 이온플라즈마에 의하여 상기 모재(100)의 표면을 세정하는 플라즈마세정단계(S40), 상기 모재(100)의 외주면에 제1 접합층(200)을 적층하는 제1 접합층형성단계(S50), 상기 제1 접합층(200)의 외측면에 금속층(310)과 금속질화물층(320)을 교대로 적층하여 지지층(300)을 형성하는 지지층형성단계(S60), 상기 지지층(300)의 외측면에 제2 접합층(400)을 적층하는 제2 접합층형성단계(S70) 및 상기 제2 접합층(400)의 외측면에 DLC 기능층(500)을 적층하는 기능층형성단계(S80)를 포함한다.

먼저, 상기 모재거치단계(S20)에서는 PVD 장비에 모재(100)를 거치시키며, 바람직하게는 아크 이온 플레이팅 장비에 모재(100)를 거치시킬 수 있다. 이때, 상기 모재(100)를 거치시키기 위한 치구(도면 미기재)를 사용하여 거치시킬 수 있다. 상세하게는, 자석이 구비된 치구를 이용하여 금속 소재로 형성된 상기 모재(100)에 자기장에 의한 인력을 작용시켜 상기 모재(100)를 고정시킬 수 있다.

상기 진공형성단계(S30)에서는 반응챔버 내부에 상기 모재(100)가 거치된 치구를 배치하고, 반응챔버의 내부 분위기를 진공 상태로 형성 및 유지할 수 있다.

다음으로 상기 플라즈마세정단계(S40)에서는 공정가스로서 아르곤(Ar) 가스를 공급하고, 항온장치를 이용하여 온도를 상승시켜 아르곤(Ar) 이온이 형성된 플라즈마 상태를 형성할 수 있다.

또한, 플라즈마세정단계(S40)에서는 바이어스 전극에 바이어스 전압을 인가하고, 아르곤 이온이 상기 모재(100)의 표면에 충돌하도록 가속하여, 모재(100)의 표면을 세정할 수 있다.

이는, 상기 모재(100)의 표면에 자연적으로 형성되는 산화층 및 불순물을 제거하기 위한 에칭 과정을 우선적으로 수행하여, 코팅재와 모재(100) 사이에 접착력을 높이기 위함이다.

또한, 이 경우에 바이어스 전압은 200V 이상 400V 이하의 범위로 유지할 수 있다. 바이어스 전압이 200V 미만이면 아르곤 이온의 가속 전압이 떨어져서 코팅재의 경도가 낮아지고, 바이어스 전압이 400V를 초과하면 격자 배열이 불규칙해져 밀착성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

본 실시예의 상기 제1 접합층형성단계(S50)에서는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온이 모재(100)의 표면으로 이동하여 상기 제1 접합층(200)이 형성될 수 있다.

상기 지지층형성단계(S60)에서는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온이 모재(100)의 표면으로 이동하여 금속층(310)을 형성할 수 있다.

즉, 상기 제1 접합층형성단계(S50) 또는 지지층형성단계(S60)에서는 아크 이온 플레이팅 장비에 진공이 형성되고, 아르곤 가스가 10sccm(standard cubic centimeter per minute) 이상 50sccm 이하로 공급되는 상태(0.1Pa 이상 10Pa 이하)에서 -100V 이상 -200V 이하의 바이어스 전압과 20A 이상 80A 이하의 아크 전류가 인가되어 타겟에서 금속이 증발되어 형성된 금속 이온이 모재(100)에 증착되어 형성될 수 있다.

상기 지지층형성단계(S60)는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 질소 가스에서 분리된 질소 이온을 반응시켜 형성된 금속질화물 입자가 모재(100)의 표면으로 이동하여 금속질화물층(320)을 형성할 수 있다.

즉, 지지층형성단계(S60)에서는 아크이온플레이팅 장비에 질소 가스가 10sccm 이상 60sccm 이하로 공급되는 상태에서 -100V 이상 -200V 이하의 바이어스 전압과 20A 이상 80A 이하의 아크 전류가 인가되어 타겟에서 금속이 증발되어 형성된 금속 이온이 질소 이온이 반응하여 형성된 금속질화물이 형성될 수 있다.

상기 지지층형성단계(S60)에서는 상기 금속층(310)과 상기 금속질화물층(320)이 교대로 증착되도록 타겟에 아크 방전이 인가되는 과정에서 동시에 아르곤 가스와 질소 가스가 소정의 간격으로 교대로 주입되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지층형성단계(S60)에서 상기 아르곤이 주입되는 시간과 상기 질소가 주입되는 시간의 비는 1:1 이상 1:5 이하의 범위일 수 있으며, 상기 아르곤이 주입되는 시간과 상기 질소가 주입되는 시간의 비가 1:1 미만이면 상기 금속질화물층(320)이 충분한 두께로 형성되지 않아 강도가 저하될 수 있다.

또한, 상기 아르곤이 주입되는 시간과 상기 질소가 주입되는 시간의 비가 1:5을 초과하면 금속층(310)에 대비하여 금속질화물층(320)이 두껍게 형성되어 내부 응력이 증가할 수 있다.

상기 제2 접합층형성단계(S70)에서는 크롬 또는 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온과, 동시에 주입된 탄화수소 가스를 반응시켜 형성된 금속탄화물이 모재(100)에 적층되어 제2 접합층(400)을 형성할 수 있다.

즉, 제2 접합층형성단계(S70)에서는 아크이온플레이팅 장비에 탄화수소 가스가 5sccm 이상 10sccm 이하로 공급되는 상태에서 -100V 이상 -200V 이하의 바이어스 전압과 20~80A의 아크 전류가 인가되어 타겟에서 금속이 증발되어 형성된 금속 이온이 질소 이온이 반응하여 형성된 금속탄화물이 형성될 수 있다.

상기 용액세정단계(S10)는 옥타데신(Octadecene) 1질량% 이상 3질량% 이하, 페놀(Phenol) 20질량% 이상 30질량% 이하, 에틸아민(Ethylamine) 1질량% 이상 3질량% 이하, 벤젠디카르복실산(Benzenedicarboxylic acid) 10질량% 이상 15질량% 이하를 포함하고, 잔부가 에탄올(Ethanol)로 이루어진 주세정액을 사용하여 세정될 수 있다.

또한, 상기 용액세정단계(S10)는 페놀(Phenol), 도데칸아미드(Dodecanamide), 피롤리딘(Pyrrolidine), 옥타데칸아미드(Octadecanamide), 펜탄산(Pentanoic acid), 도데칸산(Dodecanoic acid), 헥사데카트리에노산(Hexadecatrieoic acid), 메틸(E,E,Z)-2,4,6-데카트리에노에이트, 미리스트산, 9-옥타데센산으로 구성되는 군에서 어느 하나 이상을 포함하는 보조세정액을 사용하여 세정될 수 있다.

예를 들어 상기 보조세정액은, 페놀(Phenol) 15질량% 이상 20질량%, 도데칸아미드(Dodecanamide) 25질량% 이상 35질량% 이하, 피롤리딘(Pyrrolidine) 3.5 질량% 이상 5.5질량% 이하, 옥타데칸아미드(Octadecanamide) 2질량% 이상 4질량% 이하, 펜탄산(Pentanoic acid) 4질량% 이상 6질량% 이하, 도데칸산(Dodecanoic acid) 2질량% 이상 4질량% 이하, 헥사데카트리에노산(Hexadecatrieoic acid) 1질량% 이상 3질량% 이하, 메틸(E,E,Z)-2,4,6-데카트리에노에이트 8질량% 이상 10질량% 이하, 미리스트산 0.4질량% 이상 0.6질량% 이하, 9-옥타데센산 0.2질량% 이상 0.4질량% 이하를 포함하고, 잔부가 세정보조제 또는 상안정화제로 이루어질 수 있다.

상기 세정보조제 및 상안정화제로는 수용성 에테르, 다가 및 저가 알코올 및 오렌지 오일 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 수용성 에테르로는 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 및 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 다가 및 저가 알코올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 에틸알코올 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 오렌지 오일은 D-리모넨, L-리모넨 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 용액세정단계(S10)는 주세정액과 보조세정액의 질량비가 40:60 이상 60:40 이하로 혼합된 비율의 세정액을 사용하여 세정할 수 있다.

주세정액과 보조세정액의 질량비가 40:60 미만인 경우 방청유가 표면에 잔류하여 코팅과정에서 박리가 발생하거나 입자가 잔류할 수 있다.

주세정액과 보조세정액의 질량비가 60:40 초과인 경우 세정 과정에서 표면이 과다처리되어 표면흠이 발생할 수 있다.

또한, 상기 용액세정단계(S10)는 아세톤 용액에 상기 모재(100)를 침지시킨 후, 초음파로 세정하는 제1 초음파세정단계, 상기 모재(100)를 가열하여 끊는점에서 처리하는 가열단계, 상기 모재(100)를 아세톤 용액에 침지시킨 후, 초음파로 세정하는 제2 초음파세정단계를 더 포함하여 상기 주세정액으로 세정되기 전에 사전세정될 수 있다.

상기 제1 초음파세정단계, 상기 가열단계, 상기 제2 초음파세정단계를 실시하지 않는 경우 방청유가 표면에 잔류하여 코팅과정에서 박리가 발생하거나 입자가 잔류할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 코팅 방법이 적용되어 제조된 실시예와, 종래 기술에 따라 제조된 비교예에 대한 내구성 평가비교 및 물성 평가비교 결과를 설명하도록 한다.

실시예 1

먼저, 아세톤 용액에 SUS440C 스테인레스 철 소재로 된 모재(100)를 침지시킨 후, 초음파로 세정하는 제1 초음파세정단계, 상기 모재(100)를 가열하여 끊는점에서 처리하는 가열단계, 상기 모재(100)를 아세톤 용액에 침지시킨 후, 초음파로 세정하는 제2 초음파세정단계를 수행한다.

이후, 옥타데신 2질량%, 페놀 25질량%, 에틸아민 2질량%, 벤젠디카르복실산 13.5질량%을 포함하고 잔부가 에탄올로 이루어진 주세정액과 페놀(Phenol) 16질량%, 도데칸아미드(Dodecanamide) 30질량%, 피롤리딘(Pyrrolidine) 3.5질량%, 옥타데칸아미드(Octadecanamide) 3질량%, 펜탄산(Pentanoic acid) 4.5질량%, 도데칸산(Dodecanoic acid) 3질량%, 헥사데카트리에노산(Hexadecatrieoic acid) 1.5질량%, 메틸(E,E,Z)-2,4,6-데카트리에노에이트 8.5질량%, 미리스트산 0.45질량%, 9-옥타데센산 0.3질량%을 포함하고, 잔부가 에틸렌글리콜로 이루어진 보조세정액을 50:50질량비로 혼합하여 세정하였다.

이후, 구형의 모재(100)를 반응챔버에 거치하고, 챔버의 내부가 진공인 상태에서 아르곤 가스를 이용하여 플라즈마 상태를 만들고, 챔버의 내부를 80℃로 가열하여 SUS440C 스테인레스 철 소재로 된 모재(100)의 표면을 활성화시킨 후, 아르곤 이온이 표면에 충돌하도록 300V의 바이어스 전압을 가하여 모재(100)의 표면을 세정하였다.

그 후, PVD 방식을 통해 크롬 타겟으로부터 증발된 크롬 이온을 모재(100)의 표면에 증착하여 제1 접합층(200)을 0.2㎛의 두께로 적층하였다.

상기 제1 접합층(200)의 외측면에 챔버의 내부로 공정가스인 아르곤과 질소 가스를 교대로 주입하여 크롬 타겟으로부터 증발된 크롬 이온을 질소 가스와 선택적으로 반응시켜 금속층(310)과 금속질화물층(320)을 각각 각각 5개층씩 적층하여 총 2㎛의 두께의 지지층(300)을 적층하였다.

상기 지지층(300)의 상부에 아세틸렌을 포함하는 탄화수소 가스와 헥사메틸다이사이록산(Hexamethyl Disiloxane) 가스을 PACVD를 통해 반응증착하여 1.6㎛의 두께의 SiO-DLC 기능층(500)을 형성하였다.

실시예 2

본 발명에 따른 실시예 1와 달리 상기 지지층(300)의 상부에 크롬 타겟으로부터 증발된 크롬 이온과 외부에서 주입되는 아세틸렌 가스를 반응시켜 형성된 크롬탄화물(CrC)를 모재에 증착하여 0.2㎛의 두께의 제2 접합층(400)을 형성하였다.

상기 제2 접합층(400)의 상부에 아세틸렌을 포함하는 탄화수소 가스와 헥사메틸다이사이록산(Hexamethyl Disiloxane) 가스을 PACVD를 통해 반응증착하여 1.6㎛의 두께의 SiO-DLC 기능층(500)을 형성하였다.

비교예 1

본 발명에 따른 실시예 1,2와 달리 모재(100)에 코팅재를 형성하지 않은 것을 특징으로 한다. 상기 모재(100)는 실시예와 동일하게 SUS440C 스테인레스 철로 구성된다.

비교예 2

본 발명에 따른 실시예 1,2와 달리 모재(100)에 Cr 접합층과 CrN 지지층을 형성하고, 상부에 SiO-DLC 기능층(500)을 형성하였으며, 보조세정액만을 이용하여 세정(이하 종래세정이라 함)하였다.

비교예 3

본 발명에 따른 실시예 1,2와 달리 모재(100)에 Cr 접합층과 CrN 지지층을 형성하고, 상부에 SiO-DLC 기능층(500)을 형성하였으며, 제1 초음파세정단계, 가열단계, 제2 초음파세정단계를 적용하고, 주세정액과 보조세정액을 50:50질량비로 혼합하여 개선된 세정방법(이하 개선세정이라 함)을 사용하여 세정하였다.

비교예 4

본 발명에 따른 실시예 2와 달리 크롬탄화물로 이루어진 제2 접합층(400)을 형성하지 않고, 지지층(300)의 상부에 SiO-DLC 기능층(500)을 형성하였다.

내구 성능 평가 실험

내구 성능 평가를 진행하기 위해, 건조 공기 작동 내구 시험(Dry-run test)를 진행하였다. 해당 내구 시험은 각 코팅재의 내구성을 단기간에 평가하기 위한 실험으로, 실시예 1 내지 2, 비교예 1 내지 비교예 4을 대상으로 하기의 시험 조건으로 동일하게 진행하였다.

시험 가스는 공기 또는 질소이며, 공급 압력은 5bar이고, 시험 온도는 상온에서 진행하였으며, 드라이버 스테이지로 PHID(Peak&Hold, 1.2A&0.6A 전류 제어 방식)을 이용하였으며, 공급 전압은 14V이며, 펄스 간격(period) 5.0ms, 펄스 너비(width) 2.5ms이며, 작동 시간은 30분 이상이다.

판정 기준으로 코팅재 표면의 박리 등과 같은 손상이 있는지 여부를 육안으로 확인하고, 코팅 두께, 경도, 오일에서의 마찰계수를 평가하였다.

코팅 두께는 제품의 0°, 180° 2곳의 평균값과 상기 2곳 코팅재의 두께 편차를 측정하였다. 두께는 칼로테스터를 이용하여 측정하였다.

마찰 계수 도출을 위해 10N, 0.1m/s, 2km 및 SUS440C pin을 이용하여 Plate on disk 실험을 진행하였다.

경도 측정을 위해 마이크로 인덴터(0.05N, 0.7㎛ 인덴팅 뎁스(indenting depth))를 이용하였다.

접합력 측정을 위해 스크래치 테스터 및 로크웰C 테스터(HF1: 고접합력, HF5: 저접합력)를 이용하였다.

구분	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
	Cr/CrN-Cr 다중층/SiO-DLC 개선세정	Cr/CrN-Cr 다중층/CrC/ SiO-DLC 개선세정	SUS440C(코팅 無) 세정없음	Cr/CrN/SiO-DLC 종래세정
경도	2344	2459	772	2155
마찰계수(건식)	0.21	0.15	0.55	0.25
마찰계수(오일)	0.04	0.03	0.21	0.08
밀착력	HF 1 51N	HF 1 56N	-	HF 1-2 34N
내구성능 평가결과 (Dry-run test)	두께: 5% 소실 육안: 마모흔 小	두께: 0% 소실 육안: 마모흔 無	마모흔 大	두께: 27% 소실 육안: 마모흔 有

구분	실시예 1	실시예 2	비교예 3	비교예 4
	Cr/CrN-Cr 다중층/SiO-DLC 개선세정	Cr/CrN-Cr 다중층/CrC/ SiO-DLC 개선세정	Cr/CrN/SiO-DLC 개선세정	Cr/CrN-Cr 다중층/SiO-DLC 종래세정
경도	2344	2459	2186	2231
마찰계수(건식)	0.21	0.15	0.23	0.21
마찰계수(오일)	0.04	0.03	0.07	0.06
밀착력	HF 1 51N	HF 1 56N	HF 1-2 38N	HF 1 46N
내구성능 평가결과 (Dry-run test)	두께: 5% 소실 육안: 마모흔 小	두께: 0% 소실 육안: 마모흔 無	두께: 24% 소실 육안: 마모흔 有	두께: 16% 소실 육안: 마모흔 有

상기 표 1과 표 2에 나타낸 바와 같이,

본 발명의 실시예는 경도 수치가 비교예들에 비해 우수하고, 마찰 계수도 상대적으로 낮게 측정되어, 마찰 저항을 감소시킴이 확인되었다.

또한, 본 발명의 실시예 1에 따른 코팅재의 강도는 2344N이며, 밀착력이 51N로 측정되어, 타 비교예보다 우수한 특성을 보이며 특히 코팅재의 조성은 동일하고 종래방법에 의하여 세정된 비교예 3과 비교하여 경도, 밀착력의 증가 및 마찰계수의 감소를 확인하여 개선된 세정방법에 의하여 세정한 경우 이물질 등이 제거되어 특성이 향상되는 것으로 확인된다.

또한, 본 발명의 실시예 2에 따른 코팅재의 강도는 2459N이며, 밀착력이 56N로 측정되어, 타 비교예보다 우수한 특성을 보이며 금속탄화물층에 의하여 밀착력이 향상되고 전체적인 코팅재의 강도가 증가하는 것을 확인된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 모재
200 : 제1 접합층
300 : 지지층
310 : 금속층
320 : 금속질화물층
400 : 제2 접합층
500 : DLC 기능층

Claims (13)

1. 모재;
   상기 모재에 적층되는 제1 접합층;
   상기 제1 접합층의 외측면에 금속층과 금속질화물층이 교대로 적층되는 지지층;
   상기 지지층의 외측면에 금속탄화물이 적층되는 제2 접합층; 및
   상기 제2 접합층의 상부에 적층되는 DLC 기능층;
   을 포함하고,
   상기 금속질화물층은,
   몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 질소 가스에서 분리된 질소 이온이 반응하여 형성된 금속질화물 입자가 상기 제1 접합층 상에 증착되어 형성되고,
   상기 금속층은,
   몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온이 상기 제1 접합층 상에 증착되어 형성되고,
   상기 제2 접합층은,
   상기 DLC 기능층과 접합력이 향상되도록 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전이 인가되어 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 탄화수소 가스가 반응하여 형성된 금속탄화물 입자가 상기 지지층 상에 증착되어 형성되고,
   상기 지지층은,
   층내 잔류응력이 감소하면서 내충격성이 향상되도록 상기 금속층과 상기 금속질화물이 교대로 적층되어 총두께가 2㎛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지층은,
   상기 금속층과 상기 금속질화물층이 교대로 증착되도록 상기 타겟에 아크 방 전이 인가된 상태에서 아르곤 가스와 질소 가스가 일정한 시간 간격을 두고 교대로 주입되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 지지층은,
   상기 아르곤 가스가 주입되는 시간과 상기 질소 가스가 주입되는 시간의 시간비가 1:1 이상 1:5 이하인 조건에서 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품.
   
6. 삭제
7. 연료 인젝터용 부품의 모재의 표면에 다층구조의 코팅재를 적층하는 코팅 방법으로서,
   상기 모재를 세정하는 용액세정단계;
   상기 모재를 반응챔버의 내부에 거치시키는 모재거치단계;
   상기 모재가 상기 반응챔버에 거치된 상태에서, 상기 반응챔버의 내부 분위기를 진공 상태로 유지하는 진공형성단계;
   상기 반응챔버의 내부로 아르곤 가스를 주입하고, 챔버의 온도를 상승시켜 형성된 아르곤 이온 플라즈마에 의하여 상기 모재의 표면을 세정하는 플라즈마세정단계;
   상기 모재의 외주면에 제1 접합층을 적층하는 제1 접합층형성단계;
   상기 제1 접합층의 외측면에 금속층과 금속질화물층을 교대로 적층하여 지지층을 형성하는 지지층형성단계;
   상기 지지층의 외측면에 제2 접합층을 적층하는 제2 접합층형성단계; 및
   상기 제2 접합층의 외측면에 DLC 기능층을 적층하는 기능층형성단계;
   를 포함하고,
   상기 지지층형성단계는,
   몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온이 상기 모재의 표면으로 이동하여 금속층을 형성하고,
   상기 지지층형성단계는,
   몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온과, 활성 가스로 주입된 질소 가스에서 분리된 질소 이온을 반응시켜 형성된 금속질화물 입자가 상기 모재의 표면으로 이동하여 금속질화물층을 형성하고,
   상기 제2 접합층형성단계는,
   상기 DLC 기능층과 접합력이 향상되도록 몰리브덴을 포함하는 타겟에 아크 방전을 가해 증발된 금속 이온과, 동시에 주입된 탄화수소 가스를 반응시켜 형성된 금속탄화물이 상기 모재에 적층되어 금속탄화물층을 형성하고,
   상기 지지층은,
   층내 잔류응력이 감소하면서 내충격성이 향상되도록 상기 금속층과 상기 금속질화물이 교대로 적층되어 총두께가 2㎛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 용액세정단계는,
    옥타데신 1~3질량%, 페놀 20~30질량%, 에틸아민 1~3질량%, 벤젠디카르복실산10~15질량%을 포함하고, 잔부가 에탄올로 이루어진 주세정액을 사용하여 세정되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 용액세정단계는,
    페놀, 도데칸아미드, 피롤리딘, 옥타데칸아미드, 펜탄산, 도데칸산, 헥사데카트리에노산, 메틸(E,E,Z)-2,4,6-데카트리에노에이트, 미리스트산, 9-옥타데센산으로 구성되는 군에서 어느 하나 이상을 포함하는 보조세정액을 사용하여 세정되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 용액세정단계는,
    주세정액과 보조세정액이 40:60 이상 60:40 이하의 비율로 혼합된 세정액을 사용하여 세정하는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터용 부품의 코팅 방법.

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