KR20180006344A - 자용성 합금이 용사된 그레이트바 및 이의 제조 방법 - Google Patents

자용성 합금이 용사된 그레이트바 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

자용성 합금이 표면에 용사 코팅되어 가혹한 환경에서 내구성이 향상되도록 개선된 그레이트바와, 이의 제조 방법이 개시된다. 개시된 그레이트바는 소결로 내에 배치되어 소결용 원료를 지지하는 것으로, 모재, 및 모재의 적어도 일부분의 표면에, 용사(溶射)된 자용성 합금(self-fluxing alloy)이 적층되어 형성된 자용성 합금 피막을 구비한다. 개시된 그레이트바 제조 방법은, 주물용 강(鑄物用 鋼)을 주조(鑄造)하여 모재를 형성하는 모재 형성 단계, 및 모재의 적어도 일부분의 표면에 자용성 합금의 분말을 용사(溶射)하고 냉각하여 자용성 합금 피막을 형성하는 자용성 합금 용사 단계를 구비한다.

Description

자용성 합금이 용사된 그레이트바 및 이의 제조 방법{Grate bar with thermally sprayed self-fluxing alloy and method for fabricating the same}
본 발명은 제철소의 소결 공정에서 사용되는 소결로에 장착되는 그레이트바(grate bar) 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
제철소에서 철강을 생산하기 위해 사용되는 원재료인 철광석은, 30 내지 70%의 철분(Fe)을 함유한 광석으로서 철분(Fe)이 풍부하고 황(S), 인(P), 구리(Cu)와 같은 유해성분이 적고 크기가 일정한 것이 이상적이나, 이러한 철광석은 흔하지 않으며, 원산지에 따라 품질, 성분, 형상이 각기 다르기 때문에 철광석 원석 그대로 고로에 투입하기는 어렵다. 따라서 고로에 투입하기 전에 철광석의 품질을 고르게 하기 위해 일정 크기의 가루로 만드는 공정을 거치며, 이를 소결 공정이라고 한다.
도 1은 소결로를 이용한 소결광 제조 공정을 나타내는 도면이고, 도 2 및 도 3은 소결로의 구조를 도시한 측단면도 및 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 다수가 직렬 연결되어서 이동하는 소결로(9)의 그레이트바(20)의 상측에 상부 호퍼(4)와 서지 호퍼(3)를 통하여 철광석 원석(1)이 장입된다. 철광석 원석(1)이 장입된 소결로(9)는 레일(13)을 따라서 이동한다. 이 때 점화로(7)가 작동되어 소결로(9)에 적재된 철광석 원석이 점화로(7)를 통과하면서 착화된다. 착화된 철광석 원석은 배풍기(5)에 의하여 발생되는 하방 흡입력에 의하여 상부로부터 하부로 점차 소결이 이루어진다. 하방 흡입에 의한 공기는 윈드 박스(wind box)(6)를 통하여 배출된다. 소결이 완료된 소결광은 냉각기(8)로 이송된다. 소결광이 투하되어 빈 상태로 된 소결로(9)는 무한궤도를 회전하여 호퍼(3, 4) 측으로 복귀하며, 다시 철광석 원료가 장입되고, 소결이 진행된다.
소결로(9)의 보디(10) 표면에는 다수의 그레이트바(20)가 가로방향으로 배열되며, 그레이트바(20)의 상측면에는 철광석 원석(1)이 적재된다. 그레이트바(20)는 통상 3열로 배열된다. 소결로(9)의 양 측 단부에는 록킹 핀(locking pin)(14)에 의해 고정된 측벽(11)이 구비된다. 소결 공정 중에 소결로(9)는 레일(13)의 표면과 접촉되는 휠(wheel)(12)에 의하여 이동된다.
상술한 소결 공정에서 소결로(9) 내부는 1000℃ 이상으로 온도가 상승되고, 그레이트바(20)는 이러한 고온 환경에 지속적으로 노출된다. 또한, 무거운 철광석 원료를 지지하여야 하며, 배풍기(5)의 흡입력에 의해 형성된, 많은 미세 입자가 포함된 고온 고압의 바람에 노출된다. 이로 인해 그레이트바(20)의 표면에 크랙(crack)이 발생하고 표면이 산화되는 등 내구성이 떨어진다. 내구성이 떨어지는 그레이트바(20)는 짧은 교체 주기가 요구되므로, 소결 공정, 나아가 제철 공정의 비용 상승을 야기한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0833007호 대한민국 등록특허공보 제10-1131100호
본 발명은, 자용성 합금(self-fluxing alloy)이 표면에 용사 코팅되어 가혹한 환경에서 내구성이 향상되도록 개선된 그레이트바와, 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 소결로 내에 배치되어 소결용 원료를 지지하는 것으로, 모재, 및 상기 모재의 적어도 일부분의 표면에, 용사(溶射)된 자용성 합금(self-fluxing alloy)이 적층되어 형성된 자용성 합금 피막을 구비하는, 자용성 합금이 용사된 그레이트바(gate bar)를 제공한다.
상기 자용성 합금 피막의 두께는 500 내지 1000㎛ 일 수 있다.
상기 자용성 합금은 탄화텅스텐(WC)이 함유된 니켈-크롬 합금(Ni-Cr alloy)이며, 상기 니켈-크롬 합금을 구성하는 성분 중에서, 상기 탄화텅스텐의 함유량이 상기 니켈의 함유량보다는 적고 상기 크롬의 함유량보다는 많을 수 있다.
상기 자용성 합금은 몰리브덴(Mo)이 함유된 니켈-크롬 합금(Ni-Cr alloy)이며, 상기 니켈-크롬 합금을 구성하는 성분 중에서, 상기 몰리브덴의 함유량이 상기 니켈의 함유량 및 상기 크롬의 함유량보다 적을 수 있다.
본 발명의, 자용성 합금이 용사된 그레이트바는 상기 모재와 상기 자용성 합금 피막 사이에 용사된 니켈-구리 합금(Ni-Cu alloy)이 적층되어 형성된 버퍼층(buffer layer)을 더 구비할 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 그레이트바를 제조하는 방법으로서, 주물용 강(鑄物用 鋼)을 주조(鑄造)하여 상기 모재를 형성하는 모재 형성 단계, 및 상기 모재의 적어도 일부분의 표면에 자용성 합금의 분말을 용사(溶射)하고 냉각하여 상기 자용성 합금 피막을 형성하는 자용성 합금 용사 단계를 구비하는, 자용성 합금이 용사된 그레이트바 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 자용성 합금이 용사된 그레이트바 제조 방법은, 상기 자용성 합금 피막 형성 단계 이후에, 상기 자용성 합금 피막을 가열하여 용융하고 다시 냉각하여 상기 모재의 표면에 더욱 밀착시키는 재용융 단계를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 자용성 합금이 용사된 그레이트바 제조 방법은, 상기 재용융 단계 이후에, 상기 모재의 녹는점보다 낮은 온도로 상기 모재를 가열하고 냉각하여, 상기 모재 내부의 열응력(thermal stress)를 제거하는 열처리 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 자용성 합금 용사 단계는, 상기 모재를 향하는 화염(flame)에 상기 자용성 합금의 분말을 실어, 상기 자용성 합금의 분말을 녹이면서 상기 모재의 표면에 분사하는 화염 용사 단계를 구비할 수 있다.
상기 자용성 합금 용사 단계는, 상기 자용성 합금의 분말을 플라즈마(plasma)에 실어, 상기 자용성 합금의 분말을 녹이면서 상기 모재의 표면에 분사하는 플라즈마 용사 단계를 구비할 수 있다.
본 발명의, 자용성 합금이 용사된 그레이트바 제조 방법은 상기 모재 형성 단계와 상기 자용성 합금 용사 단계 사이에, 상기 모재의 적어도 일부분의 표면에 니켈-구리 합금(Ni-Cu alloy)을 용사(溶射)하여 버퍼층(buffer layer)을 형성하는 버퍼층 형성 단계를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 그레이트바는, 주물(鑄物)인 모재의 표면에 자용성 합금이 용사되어 형성된 자용성 합금 피막을 구비하여, 주물로만 형성된 그레이트바에 비하여 내마모성, 내열성, 내부식성, 내충격성, 및 강성이 향상되며, 이로 인해 그레이트바의 교체 주기가 길어져 철광석 소결 작업의 비용이 절감된다.
모재와 자용성 합금 피막 사이에 매개 물질층이 없는 본 발명의 실시예에 의하면, 접착을 매개하는 매개 물질층 없이도 자용성 합금 피막이 모재의 표면에 견고하게 접착되므로, 상기 매개 물질층을 형성하는 작업을 생략할 수 있어 그레이트바의 제조가 용이하며 생산성이 향상된다.
자용성 합금 피막을 다시 가열하고 냉각하는 과정을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바는, 자용성 합금 피막 내부의 가스(gas)가 방출되면서 내부 기공이 제거되고, 자용성 합금 피막과 모재의 접착력이 더욱 강해져서 가혹한 사용 환경에 불구하고 그레이트바의 내구성이 크게 개선된다.
모재와 자용성 합금 피막 사이에 버퍼층을 더 구비하는 본 발명의 실시예에 의하면, 모재와 자용성 합금 피막의 결합력이 더욱 강화되어 자용성 합금 피막의 벗겨짐이나 뒤틀림이 억제되고, 그레이트바의 내구성이 더욱 향상된다.
도 1은 소결로를 이용한 소결광 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 소결로의 구조를 도시한 측단면도 및 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바 제조 방법에 사용되는 용사 토치의 제1 예와 제2 예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바의 표면을 확대 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자용성 합금이 용사된 그레이트바 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바 제조 방법에 사용되는 용사 토치의 제1 예와 제2 예를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 그레이트바의 표면을 확대 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 그레이트바(100)는 그리스문자 π형태의 부재로서, 철광석 원료를 지지하는 수평 연장된 빔(beam)(101)과, 소결로(9)(도 1 참조) 내부에 끼워 고정하기 위한 양 측 단부의 고정턱(103)과, 인접한 그레이트바(100) 사이가 밀착되지 않도록 돌출된 스페이서(spacer)(107)를 구비한다. 상기 스페이서(107)에 의해 형성된, 인접한 그레이트바(100) 사이의 유로를 통해 고온의 열풍이 유동한다.
도 4 및 도 7을 함께 참조하면, 그레이트바(100)는 모재(110)와, 자용성 합금 피막(113)을 구비한다. 한편, 상기 그레이트바(100)의 제조 방법은 모재 형성 단계(S10), 모재 전처리 단계(S20), 모재 예열 단계(S30), 자용성 합금 용사 단계(S40), 재용융 단계(S50), 및 열처리 단계(S60)를 구비한다. 상기 모재 형성 단계(S10)는, 주물용 강(鑄物用 鋼)을 주조(鑄造)하여 그레이트바(100)의 모재(110)를 형성하는 단계이다. 상기 주물용 강은, 크롬(Cr)이 적어도 28 wt% 포함된 고크롬 내열강일 수 있다.
상기 모재 전처리 단계(S20)와 상기 모재 예열 단계(S30)는 후술할 자용성 합금 용사 단계(S40)에서 용사(溶射)된 자용성 합금이 모재(110)의 표면에 쉽게 밀착되고 강한 접착력이 유지되도록 돕는 단계들이다. 상기 모재 전처리 단계(S20)는 모재(110)의 표면을 세척하는 단계, 또는 모재(110)의 표면에 입자(particle)을 블라스팅(blasting)하여 모재(110)의 표면을 거칠게 하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 모재 예열 단계(S30)는 모재(110) 표면을 활성화하고 수분을 제거하는 단계이다. 모재(110)의 예열 온도는 예컨대, 300 내지 600℃ 일 수 있다.
상기 자용성 합금 용사 단계(S40)는 모재(110)의 표면에 자용성 합금을 용사(溶射)하고 냉각하여 상기 모재(110) 표면에 자용성 합금 피막(113)을 형성하는 단계이다. 자용성 합금 피막(113)은 모재(110)의 전(全) 부분의 표면에 형성될 수도 있고, 예를 들어, 빔(101)과 같이 일부분의 표면에만 형성될 수도 있다. 자용성 합금 피막(113)의 두께(TH)가 너무 얇으면 자용성 합금 피막(113)이 없는 그레이트바에 비하여 내마모성, 내부식성, 내열성 등의 향상 효과가 미미하다. 한편, 자용성 합금 피막(113)의 두께(TH)가 너무 두꺼우면 모재(110)에 견고하게 부착된 자용성 합금 피막(113)을 형성하기 어려울 뿐 아니라 작업 시간과 작업 비용이 증대되어 생산성이 저하된다. 따라서, 자용성 합금 피막(113)의 두께(TH)는 500 내지 1000㎛ 일 수 있다.
자용성 합금은 융제(fluxing material)로서 보론(B) 및 실리콘(Si)을 첨가한 니켈 합금(Ni alloy) 또는 니켈-크롬 합금(Ni-Cr alloy)를 의미하며, 상기 보론(B) 및 실리콘(Si) 성분의 특성으로 용융되면서 점성이 커지는 특성이 있다. 본 발명의 제1 실시예에서 상기 자용성 합금은 탄화텅스텐(WC)이 함유된 니켈-크롬 합금(Ni-Cr alloy)이며, 상기 니켈-크롬 합금을 구성하는 성분 중에서, 상기 탄화텅스텐(WC)의 함유량이 상기 니켈(Ni)의 함유량보다는 적고 상기 크롬(Cr)의 함유량보다는 많다. 탄화텅스텐(WC)은 녹는점이 2870℃로 높아 내열성이 뛰어나고, 내마모성, 압축강도, 및 경도가 큰 물질로서, 자용성 합금 피막(113)의 내마모성, 내열성, 내식성, 내충격성, 및 강성 향상에 중요한 역할을 한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 자용성 합금의 구체적인 조성은, 니켈(Ni) 46.0%, 탄화텅스텐-코발트(WC-Co) 집합체 35.0%, 크롬(Cr) 11.0%, 철(Fe) 2.5%, 실리콘(Si) 2.5%, 보론(B) 2.5%, 탄소(C) 0.5% 이다. 여기서, 각 물질의 성분비는 자신의 성분비의 10% 이내의 오차 범위 내에서 달라질 수 있고, 언급되지 않은 물질이 미량 추가될 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예에서 상기 자용성 합금은 몰리브덴(Mo)이 함유된 니켈-크롬 합금(Ni-Cr alloy)이며, 상기 니켈-크롬 합금을 구성하는 성분 중에서, 상기 몰리브덴(Mo)의 함유량이 상기 니켈(Ni)의 함유량 및 상기 크롬(Cr)의 함유량보다 적다. 몰리브덴(Mo)은 녹는점이 2620℃로 높고, 극저온에서 상온 및 고온에 이르기까지 기계적으로 매우 강하며, 다른 금속에 첨가하면 경도가 커지고, 내마모성, 내열성, 내식성이 커지는 특성이 있어, 자용성 합금 피막(113)의 내마모성, 내열성, 내식성, 내충격성, 및 강성 향상에 중요한 역할을 한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 자용성 합금의 구체적인 조성은, 니켈(Ni) 67.0%, 크롬(Cr) 16.0%, 실리콘(Si) 4.0%, 보론(B) 4.0%, 구리(Cu) 3.0%, 몰리브덴(Mo) 3.0%, 철(Fe) 2.5%, 탄소(C) 0.5% 이다. 여기서, 각 물질의 성분비는 자신의 성분비의 10% 이내의 오차 범위 내에서 달라질 수 있고, 언급되지 않은 물질이 미량 추가될 수도 있다.
도 4 내지 도 7을 함께 참조하면, 상기 자용성 합금 용사 단계(S40)는, 모재(110)를 향하는 화염(flame)에 상기 자용성 합금의 분말을 실어, 상기 자용성 합금의 분말을 녹이면서 상기 모재(110)의 표면에 분사하는 화염 용사 단계를 구비할 수 있다. 상기 화염 용사 단계는 도 5에 도시된 분말 화염 용사 토치(torch)(50)를 이용하여 수행될 수 있다.
분말 화염 용사 토치(50)는 노즐 개구(52)가 형성된 노즐 캡(nozzle cap)(51)과, 상기 노즐 캡(51)의 내부에 삽입된 제1 파이프(pipe)(54)와, 상기 제1 파이프(54)를 에워싸며 상기 노즐 캡(51)의 내부에 삽입된 제2 파이프(55)를 구비한다. 제1 파이프(54)의 중심에는 용사 분말 공급 채널(channel)(56)이 마련되고, 제1 파이프(54)의 외주면과 제2 파이프(55)의 내주면 사이에는 연료 가스 공급 채널(57)이 마련되며, 제2 파이프(55)의 외주면과 노즐 캡(51)의 내주면 사이에는 산소 공급 채널(58)이 마련된다.
상기 용사 분말 공급 채널(56)을 통하여 자용성 합금의 분말이 캐리어 가스(carrier gas)에 분산되어 상기 노즐 개구(52) 측으로 유동한다. 상기 연료 가스 공급 채널(57)을 통하여 연료 가스가 상기 노즐 개구(52) 측으로 유동하고, 상기 산소 공급 채널(58)을 통하여 산소가 상기 노즐 개구(52) 측으로 유동한다. 여기서, 상기 연료 가스는 아세틸렌(Acetylene) 또는 수소(hydrogen)일 수 있다. 상기 자용성 합금 분말의 입자 크기는 100 내지 350 메시(mesh)일 수 있다.
상기 노즐 개구(52)에서는 상기 연료 가스와 상기 산소가 반응하여 화염이 형성되어 노즐 개구(52)를 통해 상기 토치(50)의 전방으로 방출된다. 상기 화염에 상기 자용성 합금의 분말이 용융되면서 상기 화염과 함께 상기 토치(50)의 전방으로 분사된다. 상기 토치(50) 전방에 배치된 모재(110)의 표면에 상기 용용된 자용성 합금이 코팅(coating)되고 냉각되면서 자용성 합금 피막(113)이 형성된다. 상기 자용성 합금 피막(113)의 두께(TH)가 500 내지 1000㎛ 가 될 때까지 상기 화염 용사 단계가 지속될 수 있다.
한편, 자용성 합금 용사 단계(S40)는 상기 자용성 합금의 분말을 플라즈마(plasma)에 실어, 상기 자용성 합금의 분말을 녹이면서 상기 모재(110)의 표면에 분사하는 플라즈마 용사 단계를 구비할 수도 있다. 상기 플라즈마 용사 단계는, 도 6에 도시된 플라즈마 용사 토치(torch)(60)를 이용하여 수행될 수 있다.
플라즈마 용사 토치(60)는 중앙부에 핀(pin) 형태로 돌출된 음극 전극(cathode)(61)과, 음극 전극(61) 주변을 감싸며 음극 전극(61)의 전방에 노즐 개구(64)가 형성된 양극 전극(anode)(62)을 구비한다. 아르곤, 수소, 질소, 헬륨과 같은 불활성 가스가 음극 전극(61) 주변의 불활성 가스 공급부(67)를 통해 공급되어 음극 전극(61)과 양극 전극(62) 사이에서 플라즈마화되고, 노즐 개구(64)를 통해 상기 토치(60)의 전방으로 플라즈마 제트(plasma jet)가 분사된다. 상기 토치(60)의 과열을 방지하기 위해 양극 전극(62)의 주변부로는 냉각수 공급부(68)를 통해 냉각수가 공급된다.
상기 토치(60) 전면의 분말 투입부(66)를 통해 자용성 금속의 분말이 투입되면 상기 플라즈마 제트에 의해 용융되고, 상기 용융된 자용성 합금은 상기 플라즈마 제트에 실려 상기 토치(60)의 전방에 배치된 모재(110)의 표면에 코팅(coating)되고 냉각되면서 자용성 합금 피막(113)이 형성된다. 상기 자용성 합금 분말의 입자 크기는 100 내지 350 메시(mesh)일 수 있다. 상기 자용성 합금 피막(113)의 두께(TH)가 500 내지 1000㎛ 가 될 때까지 상기 플라즈마 용사 단계가 지속될 수 있다.
상기 재용융 단계(S50)는 자용성 합금 피막 형성 단계(S40) 이후에, 자용성 합금 피막(113)을 가열하여 용융하고 다시 냉각하여 상기 모재(110)의 표면에 더욱 밀착시키는 단계이다. 자용성 합금이 녹아서 흘러내리지 않도록 가열 온도는 1000 내지 1200℃ 일 수 있다. 재용융 단계(S50)를 통하여 자용성 합금 피막(113) 내부의 가스(gas)가 방출되어 자용성 합금 피막(113) 내부의 기공이 제거되고, 조직이 치밀해지며, 자용성 합금 피막(113)이 모재(110)에 더욱 강한 결합력으로 견고하게 결합되므로, 자용성 합금 피막(113) 자체와 그레이트바(100)의 내구성이 향상된다.
상기 열처리 단계(S60)는 상기 재용융 단계(S50) 이후에 모재(110)의 녹는점보다 낮은 온도로 모재(110)를 가열하고 냉각하여, 상기 모재(110) 내부의 열응력(thermal stress)를 제거하는 단계이다. 상기 열처리 단계(S60)를 통해 자용성 합금 용사 단계(S40) 및 재용융 단계(S50)에서 모재(110)의 표면이 부분적으로 가열되어 초래된 발생한 모재(110) 표면 부분의 열응력이 제거되어 그레이트바(100)의 내구성이 더욱 향상되는 효과가 있다.
상기한 제조 방법에 의해 형성된 그레이트바(100)는, 모재(110)의 표면에 자용성 합금이 용사되어 형성된 자용성 합금 피막(113)을 구비하여, 주물로만 형성된 그레이트바에 비하여 내마모성, 내열성, 내부식성, 내충격성, 및 강성이 향상되며, 이로 인해 그레이트바의 교체 주기가 길어져 철광석 소결 작업의 비용이 절감된다. 또한, 접착을 매개하는 매개 물질층 없이도 자용성 합금 피막(113)이 모재(110)의 표면에 견고하게 접착되므로, 상기 매개 물질층을 형성하는 작업을 생략할 수 있어 그레이트바(100)의 제조가 용이하며 생산성이 향상된다. 또한, 상기 재용융 단계(S50)를 통하여 자용성 합금 피막(113) 내부의 가스(gas)가 방출되면서 내부 기공이 제거되고, 자용성 합금 피막(113)과 모재(110)의 접착력이 더욱 강해져서 가혹한 사용 환경에 불구하고 그레이트바(100)의 내구성이 크게 개선된다.
한편, 도 7에 도시되진 않았으나 그레이트바(100)의 모재(110)와 자용성 합금 피막(113) 사이에 니켈-구리 합금(Ni-Cu alloy)이 적층되어 형성된 버퍼층(buffer layer)이 더 구비될 수도 있다. 상기 버퍼층은 모재(110)의 전(全) 부분의 표면에 형성될 수도 있고, 예를 들어, 빔(101)(도 4 참조)과 같이 일부분의 표면에만 형성될 수도 있다. 니켈-구리 합금은 내식성 및 내마모성이 매우 우수하고, 열팽창율이 금속 재료의 평균 정도로서, 모재(110)와 자용성 합금 피막(113) 사이의 결합력을 더욱 향상시킨다. 따라서, 모재(110)와 자용성 합금 피막(113) 사이의 열팽창율 차이로 인한 자용성 합금 피막(113)의 벗겨짐이나 뒤틀림이 억제된다. 니켈-구리 합금에서 니켈(Ni)의 조성은 대략 60 내지 65wt% 이고, 구리(Cu) 외에 미량의 다른 금속이 포함될 수 있다. 상기 버퍼층의 두께는 30 내지 50㎛ 일 수 있다.
상기 모재 형성 단계(S10)와 상기 자용성 합금 용사 단계(S40) 사이에, 구체적으로는 모재 예열 단계(S30)와 자용성 합금 용사 단계(S40) 사이에 버퍼층 형성 단계가 구비될 수 있다. 버퍼층 형성 단계는 모재(110)의 적어도 일부분의 표면에 니켈-구리 합금을 용사하는 단계를 구비한다. 여기서, 용사의 방법은 예를 들어, 분말 형태의 니켈-구리 합금을 화염 용사하거나 플라즈마(plasma) 용사할 수도 있고, 와이어(wire) 형태의 니켈-구리 합금을 아크 용사하거나 화염 용사할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
50: 분말 화염 용사 토치 60: 플라즈마 용사 토치
100: 그레이트바 101: 빔(beam)
103: 고정턱 107: 스페이서
110: 모재 113: 자용성 합금 피막

Claims (1)

  1. 소결로 내에 배치되어 소결용 원료를 지지하는 것으로,
    모재; 및, 상기 모재의 적어도 일부분의 표면에, 용사(溶射)된 자용성 합금(self-fluxing alloy)이 적층되어 형성된 자용성 합금 피막;을 구비하는 것을 특징으로 하는, 자용성 합금이 용사된 그레이트바(gate bar).
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