KR20030061340A - 밸브 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
코발트를 포함하지 않고 내마모성, 내소부성이 우수한 밸브를 제공하는 것을 과제로 한다.
밸브 본체(2) 및 밸브 상자(3)의 밸브 시트(4, 5)를 입경이 작은 규화물 입자 혹은 붕화물 입자가 미세하게 분산된 니켈 기합금에 의해 형성하고, 상기 밸브 시트를 저융점의 니켈 기합금으로 이루어지는 인서트재를 거쳐서 밸브 본체 또는 밸브 상자에 액상 확산 접합한다.
Description
본 발명은 밸브와 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 밸브 시트에 사용되는재료와 밸브 시트의 형성 방법에 관한 것이다. 본 발명의 밸브는, 터빈, 펌프, 송풍기 등의 유체 기계, 내연 기관, 화학 플랜트 혹은 원자력 플랜트 등에 사용할 수 있다.
밸브에는, 마모되기 어려울 것, 타 붙는 일이 생기기 어려울 것이 요구된다. 긁히는 일이 생기기 어려울 것, 침식이 생기기 어려울 것도 필요하다. 내식성도 높은 편이 좋다. 종래, 각종 유체 기계, 화학 플랜트 혹은 원자력 플랜트에 사용되는 안전 밸브, 볼형 밸브, 간막이 밸브, 역지 밸브, 제어 밸브, 릴리프 밸브 혹은 나비형 밸브 등에는 스테라이트라고 불리워지는 코발트 기합금을 밸브 시트에 육성용접한 것이 사용되어 왔다. 그러나, 코발트 자원의 고갈이 우려되고, 또 원자력 플랜트에 있어서는 코발트를 사용하지 않을 것이 요구되며, 코발트를 포함하지 않는 밸브 시트 재료의 개발이 요구되고 있다.
일본 특허 공개 평11-63251호 공보에는, 크롬과 붕소 및 규소를 포함하는 니켈 기합금에 붕화 크롬 입자를 분산시킨 합금을 밸브 시트 재료로 이용하여, 밸브 본체 또는 밸브 상자에 육성용접한 것이 기재되어 있다. 또, 일본 특허 공개 소62-1837호 공보 및 미국 특허 제4754950호 명세서에는 밸브 본체와 밸브 상자의 한 쪽 밸브 시트를 크롬-니켈-철계의 철기 석출 경화형 합금으로 형성하고, 다른 쪽 밸브 시트를 경도(Hv) 400 이상의 니켈 기합금으로 형성하여 이루어지는 밸브가 기재되어 있다. 경도(Hv) 400 이상의 상기 니켈 기합금은 탄소, 규소, 붕소 및 크롬을 포함하는 것이 기재되어 있다. 또, 상기 니켈 기합금은 밸브 상자 또는 밸브 본체에 육성용접, 납땜 혹은 확산 접합에 의해 접합되는 것이 기재되어 있다. 다만, 구체적으로 예시되어 있는 것은, 육성접합에 의해 접합된 것 뿐이다.
본 발명의 발명자들은, 금속 조직의 기지(基地)에 규화물 입자와 붕화물 입자의 한 쪽 또는 양 쪽이 미세하게 분산되어 있는 니켈 기합금은, 연성이 있고, 열적 혹은 기계적 충격에 강하고, 또 내마모성 및 내소부성이 우수하고, 밸브 시트로 이용하는 데 적합한 것을 확인했다. 그러나, 규화물 입자 또는 붕화물 입자가 분산되는 니켈 기합금을 밸브 시트에 육성용접한 경우에는 용접시에 니켈 기합금이 용융되어, 규화물 또는 붕화물을 함유하는 조대한 덴드라이트형 응고 조직으로 되어 버림을 알게 되었다. 덴드라이트형 응고 조직을 갖는 니켈 기합금은, 연성이 낮고, 열적 혹은 기계적 충격에 약하고 파손되기 쉽다.
본 발명의 목적은, 금속 조직의 기지에 규화물 입자와 붕화물 입자의 적어도 한 쪽이 분산되는 니켈 기합금을 밸브 시트에 이용하여 밸브 본체 또는 밸브 상자에 접합한 경우에도, 덴드라이트형 응고 조직이 되지 않고 규화물 입자 또는 붕화물 입자가 미세하게 분산된 상태를 유지할 수 있도록 한 밸브의 제조 방법 및 상기 제조 방법에 의해 얻어지는 밸브를 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 간막이 밸브의 단면도.
도2는 도1의 간막이 밸브에 있어서의 밸브 본체의 확대도.
도3은 도1의 간막이 밸브에 있어서의 밸브 상자의 확대도.
도4는 밸브 본체와 밸브 시트의 접합부를 도시한 모식도.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 역지 밸브의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 간막이 밸브
2, 7 : 밸브 본체
3, 8 : 밸브 상자
4, 5, 9, 10 : 밸브 시트
6 : 역지 밸브
20 : 중간층(인서트재)
본 발명의 밸브는, 금속 조직의 기지에 규화물 입자 및 붕화물 입자의 적어도 한 쪽이 분산하여 이루어지는 니켈 기합금으로 이루어지는 밸브 시트와 밸브 본체 또는 밸브 상자가 이들 보다도 저융점의 중간층에 의해 확산 접합, 특히 바람직하게는 액상 확산 접합되어 있는 것을 특징으로 한다. 액상 확산 접합에서는 중간층만 용융되고, 밸브 시트나 밸브 본체 또는 밸브 상자의 재료는 실질적으로 용융되지 않는다. 따라서, 밸브 시트의 재료는 접합 후에 있어서도 실질적으로 접합 전 초기의 상태를 갖게 된다. 또, 액상 확산 접합에서는 밸브 시트의 재료에 포함되어 있는 합금 원소의 일부 및 밸브 본체 또는 밸브 상자의 재료에 포함되어 있는 합금 원소의 일부가 중간층 내로 확산되므로, 강도적으로도 강한 접합부가 얻어진다.
밸브 시트와 밸브 본체 또는 밸브 시트와 밸브 상자 사이에 중간층인 판재(이하, 인서트재라고 함)를 개재시켜 인서트재의 융점 이상의 온도로 가열하면, 인서트재는 처음에는 용융하지만, 밸브 시트, 밸브 본체 혹은 밸브 상자에 포함되어 있는 합금 원소가 용융 부분으로 확산되기 때문에 융점이 높아지고, 접합 중에 응고하여 딱딱해지게 된다. 제조된 밸브를 인서트재의 융점까지 가열해도 그 자체로 인서트재가 용융되는 것은 아니다.
밸브 본체 또는 밸브 상자의 재료에는, 통상 탄소강 또는 저합금강이 사용된다. 스텐레스강이 사용되는 경우도 있다. 이 때문에, 인서트재의 재료에는 밸브 시트에 사용되는 니켈 기합금이나 밸브 본체 또는 밸브 상자에 사용되는 탄소강, 저합금강 혹은 스텐레스강에 포함되어 있는 합금 원소가 확산되기 쉬운 것을 사용하는 것이 바람직하다. 니켈과 규소 및 붕소로 이루어지는 니켈 기합금, 니켈과 크롬과 규소 및 붕소로 이루어지는 니켈 기합금, 혹은 니켈 및 인으로 이루어지는 니켈 기합금은, 본 발명에 있어서의 인서트재로서 극히 적합하다. 니켈 기합금의 인서트재는 내식성의 점에서도 우수하다. 이들 인서트재를 이용하여 밸브를 제조한 실시예에서는 밸브 시트의 재료에 포함되는 합금 원소와, 밸브 본체 또는 밸브 상자의 재료에 포함되는 합금 원소가 인서트재 중에 확산되는 현상이 인식되었다. 또, 제조된 밸브를 인서트재의 융점까지 가열해도 접합부는 용융하는 일이 없었다. 액상 확산 접합은 진공 중에서 행하는 것이 바람직하다. 또, 접합부를 가압하면서 가열하는 것이 바람직하다. 가압력은 수십 g/cm2이면 충분하며, 높아도 기껏해야 100 g/cm2이하면 된다. 따라서, 가압에 의해 접합부가 변형되거나 혹은 밸브 시트의 재료가 갈라지거나 할 염려는 없다.
액상 확산 접합과 비슷한 접합 방법으로서 납땜이 있지만, 납땜에서는 납재를 사용해야 하는 일 및 납재 속으로는 밸브 시트, 밸브 본체 또는 밸브 상자의 재료에 포함되는 합금 원소가 전혀 혹은 거의 확산되지 않기 때문에, 접합부의 강도가 극히 낮고, 밸브 시트가 벗겨지기 쉽기 때문에 부적당하다.
액상 확산 접합시에 인서트재를 용융하기 쉽게 하기 위해, 그리고 용융된 인서트재가 접합부의 외부로 유출되지 않도록 하기 위해 인서트재의 두께는 얇은 것이 바람직하고, 20 내지 50 ㎛의 범위의 두께가 적합하다.
밸브 시트의 니켈 기합금에 분산시키는 규화물 입자 또는 붕화물 입자의 화합물의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 니켈과 붕소의 합금물, 니켈과 규소의 화합물, 크롬과 붕소의 화합물 등을 분산시킬 수 있다.
밸브 시트의 니켈 기합금에는 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5 중량% 및 철 42 중량%이하(다만, 니켈 양을 초과하지 않는 범위)를 포함하고, 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산되는 니켈 기합금을 이용하는 것이 바람직하다. 이 화학 조성의 니켈 기합금은 연성이 매우 우수하고, 기계적 충격 혹은 열적 충격에 강하다. 또, 마찰 계수가 작고 긁히는 일이 생기기 어렵다. 경도도 Hv 400 이상이나 되고, 내마모성, 내침식성이 우수하다. 니켈 기합금의 화학 조성을 이와 같이 한정한 이유는 이하와 같다.
규소 및 붕소는, 금속 조직의 기지에 Ni3Si, Ni2B, Cr2B 등으로 이루어지는 규화물 혹은 붕화물을 분산시켜 연성 및 내침식성을 높이기 위해 함유한다. 붕화물 보다는 규화물을 분산시키는 쪽이 유효하며, 따라서, 규소는 반드시 함유한다. 규소량은 8 중량% 이하가 바람직하고, 8 중량%를 초과하여 함유하면, 연성 향상의 효과가 부족하다. 붕소는 4 중량% 이하 함유하는 것이 연성 향상의 효과가 현저해진다.
크롬은 내식성을 향상시키고, 또 기지를 강화한다. 크롬량이 7 중량% 미만이면 효과가 부족하고, 30 중량%를 초과하면 인성이 저하하므로 7 내지 30 중량%의 범위가 바람직하다.
탄소는 기계적 강도 및 내마모성을 높이기 위해 함유된다. 탄소를 함유함으로써, 예를 들어 크롬 탄화물이 형성되고, 재질이 강화된다. 탄소를 1.2 중량%를 초과하여 함유하면 연성이 나빠진다.
텅스텐은 기지를 강화하는 작용이 있다. 다만, 5 중량%를 초과하여 함유하면 재질이 약해지기 쉽다.
철은 강화 원소로서 42 중량% 이하의 범위에서 함유된다. 다만, 니켈량 보다도 많아지지 않도록 다른 합금 성분의 함유량을 고려하여 배합량을 결정해야만 한다. 철의 양이 너무 많아지면 연성이 저하되게 되고, 또 내식성도 나빠진다.
밸브 시트에 사용되는 니켈 기합금은 아토마이즈법에 의해 니켈 기합금 분말을 제조한 후에 압축 성형하고, 또 HIP 처리(Hot Isostatic Press) 및 분말 열간압출 가공을 실시하여 판재로 제조하는 것이 바람직하다. 또, 진공 용해된 니켈 기합금의 주괴를 정수압 압출 가공하고, 또 열간 프레스 가공을 실시하여 판재로 제조하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여, 제조된 판재는 금속 조직이 미세하며, 또 규화물 입자 혹은 붕화물 입자가 수십 ㎛ 급 이하의 입상 내지는 괴상(塊狀)의 입자가 되어 금속 조직의 기지 중에 분산된다. 금속 조직이 미세해짐으로써 경도가 더욱 높아지고, 내침식성도 향상된다.
규화물 입자 및 붕화물 입자의 입경은 연성에 영향을 주고, 미세할 수록 연성을 높인다. 본 발명의 밸브에서는 규화물 입자 및 붕화물 입자의 입경은 30 ㎛ 이하가 바람직하다. 이와 같이 미세한 규화물 입자 또는 붕화물 입자를 함유하는 니켈 기합금은 규화물 또는 붕화물을 포함하는 덴드라이트형 응고 조직을 갖는 니켈 기합금에 비하면 연성이 약 1.5배 혹은 그 이상이나 높다.
밸브 본체 및 밸브 상자의 한 쪽 밸브 시트를 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5 중량% 및 철 10 중량% 이하를 함유하고, 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산된 니켈 기합금으로 형성하고, 다른 쪽 밸브 시트를 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5 중량% 및 철 25 내지 42 중량%(다만, 니켈 양을 초과하지 않는 범위)를 함유하고 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산된 니켈 기합금으로 형성하는 것은 매우 바람직하고, 타 붙는 일이 생기기 어렵고, 마찰 계수가 작다는 효과를 얻을 수 있었다.
(발명의 실시 형태)
(실시예 1)
중량%로 Si 6.8%, B 0.9%, Cr 18%, C 0.3%, W 1.5%, Fe 6.5%를 포함하고, 잔부가 Ni 및 불가피 불순물로 이루어지는 Ni 기합금의 분말을 아토마이즈법에 의해 제조했다. 분말 입도 분포가 80 내지 200 메쉬의 상기 아토마이즈 분을 이용하여 상온에서 압축 성형(압력 8000 ㎏/㎠)하고, 그 후, 분말의 압밀화 및 기공률의 저감을 도모하여 약 900 ℃의 온도에서 HIP 처리 및 분말 열간 압출 가공을 행하였다. 압출 압력은 약 5000 ㎏/㎠, 스템 속도는 10 ㎜/초이다. HIP 처리 및 압출 가공 후의 금속 마이크로 조직 관찰에 의해 규화물은 입경 10 ㎛ 이하의 입상 또는 괴상이 되어 금속 조직의 기지에 분산하고 있는 것이 확인되었다. 연신율을 측정하였더니, 0.7 %이며, 덴드라이트형의 응고 조직을 갖는 경우에 비해서 연성이 1.5부 이상이나 많은 것이 확인되었다. 경도는 약 Hv 580이었다. 이 니켈 기합금으로부터 두께 5 ㎜의 링을 깍아내어서 후술하는 액상 확산 접합 방법에 의해 탄소강으로 이루어지는 밸브 본체에 접합했다.
또, 중량%로 Si 4.4%, B 0.2%, Cr 12%, C 0.7%, W 1.6%, Fe 38%를 포함하고, 잔부가 Ni 및 불가피 불순물로 이루어진 Ni 기합금의 주괴를 진공 용해에 의해 제조하고, 약 900 ℃의 온도에서 정수압 압출 가공을 행한 후, 다시 약 900 ℃의 온도에서 열간 프레스 가공을 행했다. 금속 마이크로 조직 관찰에 의해, 입경 10 ㎛ 이하의 규화물 입자가 입상 또는 괴상이 되어 금속 조직의 기지에 분산하고 있는 것이 확인되었다. 이 니켈 기합금으로부터 두께 5 ㎜의 링을 깍아내어서 후술하는 액상 확산 접합 방법에 의해 탄소강으로 이루어진 밸브 상자에 접합했다. 그리고, 도1 내지 도3에 도시하는 구조의 간막이 밸브를 제조했다. 도1은 간막이 밸브의 단면도이며, 도2는 밸브 본체의 확대도, 도3은 밸브 상자의 확대도이다.
본 실시예의 간막이 밸브(1)는, 밸브 본체(2)와 밸브 상자(3)로 구성되어 있으며, 밸브 본체측에 밸브 시트(4)를 갖고, 밸브 상자측에 밸브 시트(5)를 갖는다. 도1의 상태에서 밸브 본체(2)를 상방으로 빼냄으로써 밸브가 개방되고, 액상 혹은 가스형의 유체가 흐르도록 되어 있다. 밸브 본체(2) 및 밸브 상자(3)의 재료는 여기에서는 탄소량이 약 0.25 중량%인 탄소강(JIS 규격의 SCPH2(S25C 상당))으로 이루어지고, 주물제이다. 밸브 본체(2)와 밸브 시트(4)의 접합 및 밸브 상자(3)와 밸브 시트(5)의 접합은 모두 접합면에 Si 4.5 중량%와 B 3.2 중량%를 포함하고, 잔부가 Ni로 이루어지는 니켈 기합금의 인서트재를 끼워서 행했다. 인서트재의 두께는 약 40 ㎛이다. 인서트재의 고상선 온도는 약 970 ℃, 액상선 온도는 약 1000 ℃이다. 액상 확산 접합은 접합 온도 1040 ℃, 보유 지지 시간 1시간, 진공도 2×10-4Torr, 접합부의 가압력 80 g/㎠의 조건에서 행했다. 인서트재는 가열된 당초에는 약 1000 ℃에 이르면 용융되지만, 용융부에 밸브 본체 및 밸브 시트의 재료에 포함되어 있는 합금 원소가 확산되기 때문에 융점이 상승하여 응고되고, 한창 접합하는 도중에 고체로 복귀한다. 밸브 본체(2)와 밸브 시트(4)가 인서트재를 거쳐서 접합된 상태를 모식적으로 도시한 것이 도4이며, 밸브 본체(2)와 밸브 시트(4) 사이에 중간층(인서트재)(20)을 갖는다.
접합부의 금속 마이크로 관찰에 의해, 밸브 시트의 니켈 기합금에는 규화물 입자 및 붕화물 입자가 미세하게 분산된 채로 보유 지지되어 있는 것, 밸브 시트 및 밸브 본체의 재료가 인서트재 중에 확산되어 있는 것이 확인되었다. 접합부에는 공극 등의 결함은 확인되지 않았다.
본 실시예에 의해, 제조된 간막이 밸브와 본 실시예의 과정에서 얻어진 니켈 기합금으로부터 용접봉을 잘라내어 밸브 본체 및 밸브 상자에 육성용접하여 밸브 시트를 형성한 간막이 밸브에 대하여 고온수 중에 있어서의 마찰 계수를 측정했다. 시험 면압은 2000 kg/㎠, 접동 속도는 300 ㎜/분이다. 그 결과, 육성용접에 의해 밸브 시트를 형성한 비교예에 의한 것은 마찰 계수가 0.41 내지 0.45였던 것에 반하여, 본 실시예에 의한 것은 마찰 계수가 0.33 내지 0.35로 작고, 긁히는 일이 생기기 어려운 것을 알게 되었다.
본 실시예에 의한 간막이 밸브는 용재산소에 의한 부식이 생기기 어렵고, 원자력 플랜트에 사용하기에 적합하다.
(실시예 2)
중량%로 Si 3.%, B 2.5%, Cr 12%, C 0.5%, Fe 3%를 포함하고, 잔부가 Ni 및 불가피 불순물로 이루어지는 Ni 기합금의 주괴를 진공 용해에 의해 제조하고, 약 900 ℃의 온도에서 정수압 압출 가공을 행한 후, 다시 약 900 ℃의 온도에서 열간 프레스 가공을 행했다. 금속 마이크로 조직 관찰에 의해, 입경 10 ㎛ 이하의 규화물 입자 및 붕화물 입자가 입상 또는 괴상이 되어 금속 조직의 기지에 분산되어 있는 것이 확인되었다. 이 니켈 기합금의 연신율은 약 0.7 %였다. 이 니켈 기합금으로부터 두께 5 ㎜의 링을 깍아내어서 밸브 본체 및 밸브 상자에 액상 확산 접합했다. 밸브 본체 및 밸브 상자의 재료는 탄소량이 약 0.25 중량%인 탄소강으로 이루어지고, 주물이다. 본 실시예에 의해, 도5에 도시하는 구조의 역지 밸브를 제조했다. 역지 밸브(5)는 밸브 본체(7)와 밸브 상자(8)로 이루어지며, 밸브 본체(7)에 밸브 시트(9)가 접합되고, 밸브 상자(8)에 밸브 시트(10)가 접합되어 있다. 도5의 상태로부터 밸브 본체(7)를 개방함으로써 유체가 흐른다. 밸브 본체(7)와 밸브 시트(9) 사이 및 밸브 상자(8)와 밸브 시트(10) 사이에, 인서트재를 개재시켜, 접합 온도 : 950 ℃, 보유 지지 시간 : 1 시간, 진공도 : 2 ×10-4Torr, 가압력 : 50 g/㎠의 조건으로 액상 확산 접합을 행했다. 인서트재에는 11 중량%의 인을 함유하고, 잔부가 니켈로 이루어지는 Ni 기합금을 이용했다. 이 인서트재의 액상선 온도 및 고상선 온도는 거의 동일하며, 약 875 ℃이다.
접합 후에 행한 금속 마이크로 조직 관찰에서는 인서트재 측에 밸브 시트,밸브 본체 및 밸브 상자의 재료에 포함되는 합금 원소가 확산되어 있는 것이 확인되고, 또 공극 등의 접합 결함은 확인되지 않았다. 본 실시예에 의한 역지 밸브는, 입경이 작은 규화물 입자 및 붕화물 입자가 금속 조직의 기지에 미세하게 분산되어 있으므로, 열적 및 기계적 충격에 강하게 손상되기 어렵다는 특징이 있다. 용재 산소에 의한 부식도 생기기 어렵고, 원자력 플랜트에 사용된 경우에 내침식성능이 우수하다.
본 발명에 의하면, 밸브 시트 재료의 코발트 프리화를 실현할 수 있다. 이 때문에, 원자력 플랜트의 밸브로 사용하는 데 적합하다.
Claims (17)
- 밸브 본체와 밸브 상자를 갖고, 양자의 적어도 한 쪽 밸브 시트가 화합물 입자를 분산시킨 니켈 기합금에 의해 형성되어 있는 밸브에 있어서, 상기 니켈 기합금이 금속 조직의 기지에 규화물 입자와 붕화물 입자의 적어도 한 쪽을 분산시킨 니켈 기합금으로 이루어지고, 상기 니켈 기합금으로 이루어지는 밸브 시트와 상기 밸브 본체 및 상기 밸브 상자의 적어도 한 쪽이 그보다도 저융점의 중간층에 의해 확산 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 니켈 기합금이 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5 중량% 및 철 42 중량% 이하(다만, 니켈 양을 초과하지 않는 범위)를 포함하고, 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산된 니켈 기합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트의 한 쪽이 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5 중량% 및 철 10 중량% 이하를 함유하고, 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산된 니켈 기합금으로 이루어지고, 상기 밸브 시트의 다른 쪽이 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5중량% 및 철 25 내지 42 중량%(다만, 니켈 양을 초과하지 않는 범위)를 함유하고 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산된 니켈 기합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 밸브 본체와 상기 밸브 상자의 재질이 탄소강, 저합금강 또는 스텐레스강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 규화물 입자와 상기 붕화물 입자는 입경이 30 ㎛ 이하의 입형 또는 괴형의 입자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트에 사용되는 니켈 기합금이 아토마이즈법에 의해 제조된 니켈 기합금 분말을 압축 성형하고 HIP 처리 및 분말 열간 압출 가공을 지지하여 제조된 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트에 사용되는 니켈 기합금이 진공 용해된 니켈 기합금의 주괴를 정수 압출 가공 및 열간 프레스 가공함으로써 제조된 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 중간층의 재질이 니켈과 규소 및 붕소로 이루어지는 기합금, 니켈과 크롬과 규소 및 붕소로 이루어지는 니켈 기합금 및 니켈과 인으로이루어지는 니켈 기합으로부터 선택된 1개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 본체 또는 상기 밸브 상자가 액상 확산 접합에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 밸브가 원자력 플랜트에 사용되는 밸브인 것을 특징으로 하는 밸브.
- 밸브 본체와 밸브 상자의 적어도 한 쪽 밸브 시트에 화합물 입자를 분산시킨 니켈 기합금을 접합하여 이루어지는 밸브의 제조 방법에 있어서, 상기 니켈 기합금으로서 금속 조직의 기지에 규화물 입자와 붕화물 입자의 적어도 한 쪽을 분산시킨 니켈 기합금을 이용하고, 상기 니켈 기합금으로 이루어지는 밸브 시트와 상기 밸브 본체 또는 상기 밸브 상자의 접합면으로 그 보다도 저융점의 판쟁를 끼우고, 상기 판재만이 용융되는 온도로 가열하는 액상 확산 접합에 의해 상기 밸브 시트를 상기 밸브 본체 또는 상기 밸브 상자에 접합하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 니켈 기합금으로서 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스턴 0 내지 5 중량% 및 철 42 중량% 이하(다만, 니켈 양을 초과하지 않은 범위)를 포함하고, 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산되는 니켈 기합금을 이용하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 밸브 시트의 한 쪽에 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스턴 0 내지 5 중량% 및 철 10 중량% 이하를 함유하고 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산되는 니켈 기합금을 이용하고, 상기 밸브 시트의 다른 쪽에 규소 8 중량% 이하, 붕소 0 내지 4 중량%, 크롬 7 내지 30 중량%, 탄소 1.2 중량% 이하, 텅스텐 0 내지 5 중량% 및 철 25 내지 42 중량% (다만, 니켈 양을 초과하지 않는 범위)를 함유하고 금속 조직의 기지에 적어도 규화물 입자가 분산되는 니켈 기합금을 이용하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 판재로서 니켈과 규소 및 붕소로 이루어지는 니켈 기합금, 니켈과 크롬과 규소 및 붕소로 이루어지는 니켈 기합금 및 니켈 및 인으로 이루어지는 니켈 기합금으로부터 선택된 1개를 이용하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 본체 또는 상기 밸브 상자의 접합 작업을 진공 중에서 행하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 판재가 두께 20 내지 50 ㎛인 금속박으로 이루어지는것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 본체 및 상기 밸브 상자의 적어도 한 쪽 액상 확산 접합을, 접합부를 가압한 상태에서 행하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
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