KR20160029102A - 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 반제품으로부터 열간 성형 및/또는 경화에 의해 제조된 경화 가능한 강종(steel grade)으로 이루어진, 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 반제품이 Ac1-변환 온도를 초과하는 온도로 가열된 후에 열간 성형 및/또는 경화되는, 반제품으로부터 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계의 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단을 제조하기 위한 방법과도 관련이 있다. 연마 재료와 함께 사용하기 위한 적합성이 개선된, 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 강철부를 제안하기 위한 본 발명의 과제는, 강철부에 대해, 강철부가 열간 성형 및/또는 경화 전에 표면 경화에 의해 최대 100 ㎛의 깊이까지, 바람직하게는 40 ㎛까지의 깊이까지 경화된 표면 영역을 적어도 부분적으로 구비함으로써 해결된다.

Description

적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부{WEAR-RESISTANT, AT LEAST PARTIALLY UNCOATED STEEL PART}
본 발명은, 반제품으로부터 열간 성형 및/또는 경화에 의해 제조된 경화 가능한 강종(steel grade)으로 이루어진, 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 반제품이 Ac1-변환 온도 이상의 온도로 가열된 후에 열간 성형 및/또는 경화되는, 반제품으로부터 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계의 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단을 제조하기 위한 방법과도 관련이 있다.
높은 강도를 가져야만 하는 동시에 연마력에 노출된 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부는 예를 들어 농기계, 특히 쟁기를 제공하기 위해서, 그리고 또한 예를 들어 콘크리트 믹서(concrete mixer)의 이송 스크루(conveying screw)와 같은 연마 재료용 드렛지(dredge) 또는 이송 스크루의 버킷(bucket)을 위해서도 요구된다. 전술된 적용예들에서 반드시 필요한 높은 강도를 실현하기 위하여, 강철부는 바람직하게 열간 성형 과정을 거치며, 이 열간 성형 과정에서는 강철부로 제조되는 반제품이 먼저 Ac1-변환 온도점 위에 있는 온도로 가열됨으로써, 결과적으로 열간 성형 및 그 후의 경화, 다시 말해 급속 냉각에 의해 미세 구조의 변형 경화(transformation hardening)가 이루어지고, 재료 내에서는 마르텐사이트 미세 구조가 생성된다. 이 마르텐사이트 미세 구조는 훨씬 더 높은 경도 및 또한 훨씬 더 높은 기계적인 강도, 예를 들어 인장 강도를 갖는다. 상응하는 강철부는 예를 들어 독일 특허 DE 10 2010 050 499 B3호에 공지되어 있다. 이 독일 특허 명세서는, 부품들이 열간 성형 및 압축 경화되는 이송 설비의 드렛지 버킷, 콘크리트 믹서 이송 스크루, 이송 스크루 블레이드 또는 다른 운송 블레이드를 위한 제조 방법을 기술하고 있다.
하지만, 이렇게 제조된 부품들은 특히 연마 재료와 접촉하는 경우에, 제조 동안의 경화 공정에도 불구하고 내마모성과 관련하여 문제점을 갖는 것으로 밝혀졌다.
독일 공개 공보 DE 10 2010 017 354 A1호는, 아연 코팅된 평강 제품(flat steel product)으로부터 고강도의 혹은 최고강도의 강철 부품을 열간 성형하는 문제점과 관련이 있다. 보호 코팅의 금속의 용융 온도가 초과되는 경우에는, 이 코팅의 용융된 금속이 평강 제품의 성형시에 생성되는 노치(notch) 또는 크랙(crack) 내부로 침투함으로써 야기되고 "액체 금속 취화(liquid metal embrittlement)"로서 명명되는 위험이 존재한다. 강철 기판 내부에 도달하는 액체 금속은 그곳에서 결정 입계(grain boundary)에 침전되고, 그곳에서 최대로 수용할 수 있는 인장 응력 또는 압축 응력을 감소시킨다. 이에 대한 해결책으로서 본 공개 공보는 외부 층 영역의 질화(nitriding)를 제공함으로써, 결과적으로 미세하게 구조화된 외부 층 영역이 형성된다.
그와 달리, 본 발명은, 열간 성형된 그리고/또는 경화된 강철부가 코팅되지 않은 영역에서 원하는 내마모성을 갖지 않아서, 예를 들어 연마 재료와의 접촉시에는 이송 수단으로서 사용하기에 최적으로 적합하지는 않다는 문제점과 관련이 있다.
본 발명의 과제는, 연마 재료와 함께 사용하기 위한 적합성이 개선된, 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 강철부를 제안하는 것이다. 또한, 상응하는 강철부를 위한 저렴한 제조 방법이 제안되어야만 한다.
상기 과제는, 강철부가 열간 성형 및/또는 경화 전에 표면 경화에 의해 최대 100 ㎛의 깊이까지, 바람직하게는 40 ㎛까지의 깊이까지 경화된 표면 영역을 적어도 부분적으로 구비함으로써 해결된다.
열간 성형 및/또는 경화 전에, 강철부를 제조하기 위한 반제품이 Ac1-변환 온도를 초과하거나 Ac3-온도를 초과하는 온도로 가열되어 표면에 가까운 영역의 탈탄(decarburization)을 야기함으로써, 결과적으로 이 영역의 탄소 함량은 베이스 재료의 탄소 함량보다 훨씬 더 적다는 사실이 드러났다. 그 결과, 100 ㎛ 깊이까지의 표면에 가까운 영역, 특히 40 ㎛ 깊이까지의 영역이 열간 성형 및/또는 경화 동안에 원하는 정도로 경화될 수 없다. 하지만, 강철부로 열간 성형 및/또는 경화하기 전에 반제품의 코팅되지 않은 영역을 적어도 부분적으로 표면 경화하는 것은, 표면 영역뿐만 아니라 베이스 재료까지도 열간 성형 또는 경화시의 고온으로 인한 표면에 가까운 영역의 탈탄에도 불구하고 매우 높은 경도를 갖는 것으로 드러났다. 바람직하게 100 ㎛의 깊이까지 또는 40 ㎛ 깊이까지의 범위에서 경화되고, 이로써 지금까지 공지된 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 강철부보다 훨씬 더 마모에 강한 표면 영역을 적어도 부분적으로 구비하는 강철부가 결과로서 제공된다.
제1 실시예에 따라, 강철부의 경화된 표면 영역은 침탄 또는 질화에 의해 경화되었다. 두 가지 방법은, 강철부의 표면에 가까운 영역을 열간 성형 또는 경화 전에 의도한 바대로 경화할 수 있는 가능성을 제공해준다. 질화는 또한, 열간 성형 동안에 경도가 감소하지 않는다는 장점도 갖는다. 침탄의 경우에는, 표면 영역에서의 탄소 함량이 증가하지만, 열간 성형에 의해 새로이 감소한다.
바람직하게, 또 다른 한 실시예에 따르면, 열간 성형 및/또는 경화 후에 강철부의 경화된 표면 영역은 적어도 표면 영역 아래에 놓여 있는 강철부의 베이스 재료의 경도를 갖는다.
바람직하게, 강철부의 내마모성은 또한, 강철부의 표면 영역의 경도가 베이스 재료의 경도보다 더 큼으로써도 개선될 수 있다. 특히 표면 영역의 경도가 강 연마성 재료와의 접촉시에 강철부의 내마모성에 책임이 있음으로써, 결과적으로는 약간 더 약한 베이스 재료에 의해서도 마모에 매우 강한 강철부가 제조될 수 있다는 사실이 확인되었다.
그 결과, 강철부의 또 다른 한 실시예에 따라, 강철부는 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계 내의 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단으로서 사용하기 위해 형성되며, 이 경우에는 적어도 연마력에 노출된 강철부의 영역이 표면 경화되었다.
더욱이, 마르텐사이트 형성 또는 잔류 오스테나이트 부분으로부터 마르텐사이트로의 변환이라는 특히 강한 특징이 경도의 증가를 가능하게 하는, 망간-붕소-강철, 2상 강철 또는 TRIP-강철도 특히 바람직하다.
강철부의 또 다른 한 실시예에 따라, 열간 성형 및/또는 경화 전에 경화된 강철부의 표면 영역은 적어도 국부적으로 400 내지 700 HV의 경도를 갖는다. 이들 값은 일반적으로 다만 베이스 재료 내에서의 열간 성형 또는 경화 후에 최고로 단단한 강종에 의해서만 달성된다. 열간 성형 또는 경화 전의 표면 경화는 특히, 코일 상에 강철 부품을 형성하기 위한 출발 재료를 제공할 수 있는 가능성을 제공해준다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에 따라, 전술된 과제는, 반제품이 적어도 국부적으로 Ac1-변환 온도 이상의 온도로 가열된 후에 열간 성형 및/또는 경화되는, 반제품으로부터 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계의 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단을 위한 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부를 제조하기 위한 방법에 의해, 반제품이 열간 성형 및/또는 경화 전에 적어도 부분적으로 표면 경화 공정을 거치고, 이 공정에서 표면 영역이 최대 100 ㎛의 깊이까지 경화됨으로써 해결된다. 바람직하게는, 통상적으로 열간 성형 동안에 탈탄 공정이 이루어지는 40 ㎛ 깊이까지의 표면 영역이 경화된다. 경화되어야만 하는 표면 영역의 깊이는 경화 처리의 작용 기간에 의해 조절된다. 다른 무엇보다도, Ac1-변환 온도점 위에 있는 온도로 가열됨에도 불구하고, 강철부의 표면 경화된 영역이 표면 경도와 관련하여 안정적으로 유지됨으로써, 결과적으로 열간 성형 및/또는 경화 후에는 높은 표면 경도에 도달한다는 사실이 드러났다. 이와 같은 사실은, 연마 재료와 접촉하고 있는, 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계의 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단을 위한 강철부가 감소된 마모 특성을 갖는다는 사실을 유도한다.
열간 성형 전에 또는 경화 전에 이루어지는 표면 영역의 경화는, 코일 모양으로 감길 수 있는 재료에서, 더 상세하게 말하자면 강철 스트립(steel strip)에서 표면 경화를 실시하는 것을 가능하게 하며, 그 결과 반제품으로부터 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부의 특히 경제적인 제조가 가능해진다. 이 방법의 한 바람직한 실시예에 따라, 표면 영역의 경화는 질화에 의해 또는 침탄에 의해 이루어진다. 두 가지 방법은, 열간 성형 후에 그리고/또는 경화 후에 열간 성형된 또는 경화된 강철부의 표면의 더 높은 내마모성을 가능하게 하는 더 높은 경도를 표면 영역에 제공하는 것을 가능하게 한다.
특히 바람직하게, 표면 경화는 또 다른 한 실시예에 따라, 600℃ 내지 900℃의 유지 온도(holding temperature)에서 25 용적%까지의 H2, 0.1 내지 10 용적%의 NH3, H2O 및 나머지 N2 그리고 불가피한 불순물을 함유하는 어닐링 분위기에서 어닐링에 의해 실시된다. 바람직하게는, 어닐링 분위기의 이슬점(dew point)이 -50℃ 내지 -5℃에 놓여 있음으로써, 결과적으로 경화 공정에 미치는 공기 습도의 효과가 줄어든다. 더욱이, 바람직하게는 최대 10 용적%의 H2, 최대 5 용적%의 NH3가 허용되고, 이슬점은 680 내지 840℃의 온도에서 -40℃ 내지 -15℃의 이슬점 온도로 설정된다. 마지막으로 언급된 공정 변수는, 더욱 균일한 개선된 표면 경화 결과를 나타냈다.
표면 경화의 깊이는 유지 온도의 작용 기간에 의해 설정될 수 있다. 바람직하게, 표면 경화 동안, 반제품이 유지 온도를 보유하는 기간은 5 초 내지 600 초, 바람직하게는 30 초 내지 120 초로 설정된다.
바람직하게, 표면 경화는 연속 경화 노(continuous hardening furnace) 내에서 실시됨으로써, 결과적으로 예를 들어 스트립 모양의 반제품, 다시 말해 코일 형태로 감길 수 있는 반제품도 표면 경화되고, 추가의 열간 성형 및/또는 압축 경화 단계에 제공될 수 있다. 그러나 챔버 노(chamber furnace) 내에서의 표면 경화도 생각할 수 있다.
앞에서 이미 언급된 바와 같이, 예를 들어 망간-붕소-강철, 2상 강철 및 TRIP-강철과 같은 반제품은 한편으로는 열간 성형 동안에 또는 경화시에 특히 높은 강도 증가를 나타내고, 다른 한편으로는 표면에 가까운 영역을 질화에 의해 400 내지 700 HV의 범위 안에 있는 동일한 경도로 만들 수 있는 가능성을 제공해준다. 그 결과, 마모에 매우 강하고 특히 높은 강도를 갖는 강철부가 저렴한 방식으로 제조될 수 있다.
이하에서, 본 발명은 이제 도면과 연계된 실시예들을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부를 제조하기 위한 방법의 한 실시예를 개략적으로 도시하며,
도 2는 도 1을 참조하는 실시예에 상응하게 처리된 반제품 또는 강철부의 층구조를 개략도로 도시하고,
도 3 및 도 4는 농기계 및 이송 기계용 강철부의 실시예들을 도시하며,
도 5는 표면까지의 간격에 따른, 두 개의 실시예 및 하나의 비교예의 경도 파형의 그래프이다.
도 1에는, 먼저 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부를 제조하기 위한 한 실시예가 개략도로 매우 개략적으로 도시되어 있다. 강철, 예를 들어 망간-붕소-강철, 2상 강철 또는 TRIP-강철로 이루어진 반제품(1)이 먼저 표면 경화(2)에 제공된다. 스트립 모양의 반제품이 코일(1a)로부터 풀어져서 표면 경화(2)에 제공되면, 예를 들어 질화의 경우에 표면 경화를 스트립 연속 경화 노 내에서 실시하는 것이 장점이 되며, 이 스트립 연속 경화 노의 단부에서는 이제 예를 들어 스트립 모양의 반제품(1)에 표면 경화가 제공되고, 이 반제품이 (도면에 도시되지 않은) 코일에 감길 수 있다. 이렇게 표면 경화된 스트립 모양의 반제품이 일정한 길이로 절단되어 열간 성형 및/또는 경화(3)에 제공됨으로써, 결과적으로 공정 단계 3에 의해서는 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 변형된 강철부(4)가 제조될 수 있으며, 이 강철부는 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계의 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단을 위해 적합하다. 한편으로, 상응하게 제조된 강철부(4)는 열간 성형 단계 및/또는 경화 단계로 인해 높은 강도 값을 갖는 것을 특징으로 한다. 다른 한편으로, 강철부의 표면 영역도 열간 성형 전에 그리고/또는 경화 전에 이루어지는 표면 질화로 인해 증가된 경도를 갖는다. 앞에서 이미 언급된 바와 같이, 표면 영역이 100 ㎛ 깊이까지 또는 40 ㎛ 깊이까지의 범위 안에서 표면 경화되는 본 발명에 따른 방법에 의해, 100 ㎛의 깊이까지 이루어지는 표면 영역의 탈탄이 저지될 수 있다. 바람직하게, 표면 경화는 질화에 의해 실시된다. 그러나 표면 영역의 침탄도 생각할 수 있다.
바람직하게, 공정 단계 2에서의 표면 경화는, 600℃ 내지 900℃의 유지 온도에서 25 용적%까지의 H2, 0.1 내지 10 용적%의 NH3, H2O 및 나머지 N2 그리고 불가피한 불순물을 함유하는 어닐링 분위기에서 어닐링에 의해 실시된다. 수소 농도를 최대 10 용적%로 줄이거나 NH3-농도를 최대 5 용적%로 제한하는 것도 질화 결과의 추가적인 개선을 유도한다.
예를 들어 5 초 내지 600 초의 유지 온도에서 표면 경화 기간에 걸쳐, 표면 경화의 깊이가 설정될 수 있다. 바람직하게는 30 초 내지 120 초의 유지 온도로 표면이 질화되며, 이 경우 온도는 가급적 680℃ 내지 840℃에 이를 수 있다. 열간 성형 또는 경화 전에 표면 경화를 실시하는 것은, 스트립 연속 경화 노 내에서 예를 들어 스트립 모양의 반제품을 이용한 어닐링 공정 또는 연속 경화 노 내에서 강판을 이용한 어닐링 공정이, 상이하게 변경되어 상이한 기하학적 구조를 갖는 변형된 강철부를 이용하는 경우보다 훨씬 더 효율적이라는 장점을 갖는다. 표면 경화의 품질은 스트립 형태의 또는 강판으로서 형성된 반제품을 사용함으로써 마찬가지로 더 용이하게 보장될 수 있다.
도 2에는, 이제 반제품의 횡단면이 공정의 세 가지 상이한 시점에서 개략적으로 도시되어 있다. 먼저, 반제품(1)은 제조 공정에 상응하게 다소 균일한, 예를 들어 페라이트 미세 구조(1a)를 나타내며, 이와 같은 페라이트 미세 구조는 제조 공정과 강철 조성의 조합에서 기인한다. 표면 경화에 의해, 표면 영역(1b)이 질화의 경우에는 질소의 확산에 의해 또는 침탄의 경우에는 탄소의 확산에 의해 경화되며, 이 경우에는 그곳에서 미세 구조가 변경된다. 이때, 표면 영역(1b)의 두께는 어닐링 기간에 의존한다. 통상적으로, 이 표면 영역은 반제품의 경도가 변경되는 최대 100 ㎛까지 달한다. 충분한 표면 경화와 표면 경화를 위한 충분한 어닐링 기간 사이에 이루어진 일종의 타협인 바람직한 영역은 20 내지 40 ㎛의 두께를 갖는다. 이때, 예를 들어 질화시의 표면 경화 기간은 바람직하게 30 초 내지 120 초에 달한다. 표면 영역(1b) 아래에 머물러 있는 재료(1a)의 미세 구조는 어닐링 처리시에 실질적인 변경 없이 그대로 유지된다.
열간 성형 단계에서는, 이제 베이스 재료(1a)의 미세 구조가 먼저 오스테나이트로 변환되고, 경화에 의해 추후에 부분적으로 마르텐사이트로 변환된다. 그럼으로써, 베이스 재료(1c) 내에서는 큰 경도 및 높은 기계적인 강도가 달성된다. 이때, 표면 영역(1b)은 이들 층의 침탄을 제외하고는 변경 없이 그대로 유지된다. 이때, 질화에 의해 표면 영역이 계속해서 경화된 상태로 유지될 수 있다. 질화 대신에 표면 영역(1b)의 침탄이 의도된 경우에는, 탈탄이 저지될 수 있음으로써, 결과적으로는 이 경우에도 경도의 증가에 도달할 수 있다. 이로써, 변형된 강철부(4)는 경화된 영역(1b), 그리고 열간 성형 및 경화에 의해 경화된 영역(1c)을 갖게 된다.
도 3 및 도 4는, 도 3의 이송 스크루(5) 형태의 그리고 도 4의 농업용 쟁기를 위한 보습(6)(plowshare) 형태의 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부의 전형적인 적용 분야들을 보여준다. 2개 부품은 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계, 예를 들어 콘크리트 믹서에 사용되고 강 연마성 재료에 노출된 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단의 전형적인 대표 부품들이다. 열간 성형된 그리고/또는 압축 경화된 강철부를 사용하는 것은 지금까지 이 강철부의 증가된 마모 민감성으로 인해 그다지 바람직하지 않았다. 열간 성형 및/또는 경화시에 탈탄된 영역의 표면 경화에 의해, 열간 성형 강철은 적용 분야가 확대된다.
HV 0.01의 측정
깊이 ㎛ 		샘플 A
(1%의 NH 3 ) 		샘플B
(4%의 NH 3 )
5 460 546
10 404 490
15 436 447
20 333 415
25 409 394
30 479 453
35 453 479
40 436 485
45 492 466
표 1은, 이제 강종 22MnB5의 강철로 이루어진 샘플 A 및 B의 경도 측정을 보여준다. 샘플 A 및 B는 각각 760℃ 및 90 초에서 1 용적%의 NH3 또는 4 용적%의 NH3를 함유하는 어닐링 분위기에서 표면 질화에 제공되었다. 표면 질화는 임계간 온도(T > Ac1)에서 실시되었는데, 그 이유는 오스테나이트가 페라이트보다 많은 질소를 용해시킬 수 있기 때문이다. 그 후에 이어서 이들 샘플이 열간 성형되고 경화되었다. 열간 성형되었거나 경화된 강철부로부터 절단편이 제작되었고, 표면으로부터 5 ㎛의 간격을 두고 경도 HV 0.01(DIN EN ISO 6507-1)이 측정되었다. 이들 샘플에서 마이크로 경도 측정은 어닐링 변수, 즉 유지 시간 및 유지 온도가 동일한 경우에 어닐링 분위기에서의 NH3 함량에 따라, 어닐링 분위기의 NH3-함량이 더 높은 경우에는 더 강한 경도를 나타냈다.
샘플 A의 경도는 먼저 깊이가 20 ㎛인 경우에, 표면에서 측정된 값 460 HV로부터 333 HV의 값으로 감소한다. 그 다음에, 경도는 재차 약 492 HV 정도의 값으로 증가하며, 이와 같은 사실은, 이때에는 베이스 재료의 탈탄이 중단된다는 것을 보여준다. 표면 경화에 의해, 특히 5 내지 15 ㎛의 최상부 영역이 뚜렷하게 경화되었다. 샘플 B를 참조해서 알 수 있는 사실은, NH3-함량이 증가 된 경우에는 표면 경화가 진폭에서뿐만 아니라 경화 깊이에서도 더 뚜렷하게 나타난다는 것이다. 그 원인은, 어닐링 분위기의 더 높은 NH3-농도로 인해 강철부 표면으로의 질소 확산이 더 강하게 이루어졌기 때문이다. 5 ㎛의 깊이에서는 샘플 B의 값이 546에서 시작하고, 25 ㎛의 깊이까지 394의 값으로 감소한다. 그 후에 이들 값은 재차 45 ㎛의 깊이에서 약 466으로 증가한다. 분명하게 알 수 있는 사실은, 45 ㎛의 깊이에서는 표면이 베이스 재료보다 더 단단하게 형성되었다는 것이다.
도 5에 도시된, 하나의 비교예와 비교되는 두 개의 또 다른 실시예에서의 측정들도 유사한 그림을 보여준다. 점선에 의해 도시되어 있는 비교예는 5 내지 35 ㎛의 영역에서 400 HV 1(DIN EN ISO 6507-1) 아래에 놓여 있는 감소된 경도를 보여준다. 베이스 재료에 비해 450 HV 1과 500 HV 1 사이에 놓여 있는 경도의 감소는 열간 성형 동안의 탈탄에 의해 설명된다. 두 가지 상이한 질화 변형예를 갖는 두 가지 비교예는, 재차 1%의 NH3-어닐링 분위기에서 또는 4%의 NH3-어닐링 분위기에서도, 다른 무엇보다 이와 같은 표면에 가까운 영역에서 서로 상이한데, 그 이유는 이 영역에서는 500을 초과하는 경도가 측정될 수 있었기 때문이다. 따라서, 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부를 위해서는, 특히 높은 인장 강도 값 및 열간 성형된 그리고/또는 경화된 강철부가 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어 500 내지 700 HV의 범위 안에 있는 높은 표면 경도로 인해 높은 내마모성도 제공될 수 있다.

Claims (12)

  1. 반제품(1)으로부터 열간 성형 및/또는 경화에 의해 제조된 경화 가능한 강종으로 이루어진, 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 강철부(4)에 있어서,
    강철부(4)는, 열간 성형 및/또는 경화 전에 표면 경화에 의해 최대 100 ㎛의 깊이까지 경화된 표면 영역(1b)을 적어도 부분적으로 구비하는 것을 특징으로 하는, 내마모성 강철부.
  2. 제1항에 있어서, 강철부의 경화된 표면 영역(1b)은 침탄 또는 질화에 의해 경화된 것을 특징으로 하는, 내마모성 강철부.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열간 성형 및/또는 압축 경화 후, 강철부의 경화된 표면 영역(1b)은, 적어도 표면 영역 아래에 놓여 있는 강철부의 베이스 재료의 경도를 갖는 것을 특징으로 하는, 내마모성 강철부.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 강철부(4)는 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계에서 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단(5, 6)으로 사용하기 위해 형성되어 있으며, 이때 적어도 연마력에 노출된 강철부의 영역은 표면 경화된 것을 특징으로 하는, 내마모성 강철부.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 강철부(4)는 망간-붕소-강철, 2상 강철 또는 TRIP-강철로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 내마모성 강철부.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열간 성형 및/또는 경화 전에 경화된 강철부의 표면 영역(1b)은 적어도 국부적으로 400 내지 700 HV의 경도를 갖는 것을 특징으로 하는, 내마모성 강철부.
  7. 반제품이 적어도 국부적으로 Ac1-변환 온도를 초과하는 온도로 가열되고 나서 열간 성형 및/또는 경화되는, 경화 가능한 강종으로 이루어진 반제품으로부터 농기계, 이송 기계, 광업 기계 또는 건설 기계의 적어도 부분적으로 코팅되지 않은 내마모성 가공-, 이송- 및/또는 파쇄 수단을 제조하기 위한 방법, 특히 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 강철부를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    반제품은 열간 성형 및/또는 경화 전에 적어도 부분적으로 표면 경화 공정을 거치며, 표면 경화 공정에서 표면 영역이 최대 100 ㎛의 깊이까지 경화되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 표면 영역의 경화는 질화에 의해 또는 침탄에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 표면 경화가 600℃ 내지 900℃의 유지 온도에서 25 용적%까지의 H2, 0.1 내지 10 용적%의 NH3, H2O 및 나머지 N2 그리고 불가피한 불순물을 함유하는 어닐링 분위기에서 어닐링에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 경화 동안에 반제품이 유지 온도를 갖는 기간은 5 초 내지 600 초, 바람직하게는 30 초 내지 120 초인 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 경화는 연속 경화 노에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 망간-붕소-강철 또는 TRIP-강철로 이루어진 반제품이 표면 경화되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
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