KR20200056807A - 펌프 축 슬리브 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20200056807A KR1020180140958A KR20180140958A KR20200056807A KR 20200056807 A KR20200056807 A KR 20200056807A KR 1020180140958 A KR1020180140958 A KR 1020180140958A KR 20180140958 A KR20180140958 A KR 20180140958A KR 20200056807 A KR20200056807 A KR 20200056807A
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Abstract

원통형의 슬리브 모재를 마련하는 단계; 텅스텐카바이드(WC) 분말, 코발트(Co) 분말 및 크롬(Cr) 분말을 혼합하여 혼합분말을 마련하는 단계; 상기 혼합분말을 이용하여 상기 슬리브 모재의 표면에 코팅층을 형성시키는 단계; 및 상기 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600 내지 700℃의 온도로 열처리하는 단계;를 포함하는 펌프 축 슬리브 제조방법이 소개된다.

Description

펌프 축 슬리브 및 그 제조방법{PUMP SHAFT SLEEVE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 펌프 축 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 내마모성과 내부식성이 동시에 우수한 펌프 축 슬리브 및 그 제조방법에 관한 것이다.
펌프 축 슬리브(Pump Shaft Sleeve)는 흐르는 유체 또는 유체 속에 포함되어 있는 슬러리로부터 발생하는 마모와 부식으로부터 펌프 축을 보호하는 역할을 수행하는 것이다.
일반적으로, 펌프 축 슬리브는 유체로 인한 부식 때문에 내부식성 소재인 스테인리스 스틸 재질로 제조된다.
그러나, 스테인리스 스틸의 경우 내부식성은 우수하지만, 내마모성이 취약하기 때문에 마모로 인하여 자주 교체해주어야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일부 산업분야에서는 스테인리스 스틸의 표면에 내마모성이 우수한 재료 즉 WC-Co계 2원계 서멧 소재를 용사법으로 코팅하여 슬리브를 제조하여 사용하기도 한다.
그러나, 상기와 같이 스테인리스 스틸의 표면에 내마모성이 우수한 재료 WC-Co계 2원계 서멧 소재를 코팅할 경우에는 내마모성은 우수하나 내부식성이 약한 문제가 발생한다.
한편, WC-Co계 2원계 서멧 소재의 취약한 내부식성 때문에 WC-Co-Cr계 3원계 서멧 소재를 사용하여 내부식성을 향상시키려고 하지만 WC-Co계 2원계 서멧 소재보다 내마모성이 떨어지는 문제점이 있었다.
내마모성과 내부식성이 동시에 우수한 펌프 축 슬리브 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 축 슬리브 제조방법은 원통형의 슬리브 모재를 마련하는 단계; 텅스텐카바이드(WC) 분말, 코발트(Co) 분말 및 크롬(Cr) 분말을 혼합하여 혼합분말을 마련하는 단계; 상기 혼합분말을 이용하여 상기 슬리브 모재의 표면에 코팅층을 형성시키는 단계; 및 상기 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600 내지 700℃의 온도로 열처리하는 단계;를 포함한다.
상기 슬리브 모재를 마련하는 단계 이후, 상기 슬리브 모재의 표면에 연마재를 이용하여 표면 조도를 부여하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 슬리브 모재를 열처리하는 단계 이후, 상기 코팅층의 표면을 가공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합분말을 마련하는 단계에서, 상기 혼합분말은 전체 100 중량%에 대하여, 80 내지 90 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말, 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 분말 및 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr) 분말을 포함할 수 있다.
상기 혼합분말을 마련하는 단계에서, 상기 혼합분말의 평균 입도는 1 내지 50 ㎛일 수 있다.
상기 코팅층을 형성시키는 단계에서, 용사코팅 방법을 통해, 상기 혼합분말을 분사하여 상기 코팅층을 형성시킬 수 있다.
상기 혼합분말의 분사 속도는 500 내지 800 mm/sec일 수 있다.
상기 코팅층을 형성시키는 단계에서, 상기 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3 mm일 수 있다.
상기 열처리하는 단계에서, 상기 코팅층에 존재하는 WC에 대한 W2C의 중량비(W2C/WC)를 0.35 내지 0.45로 유지할 수 있다.
상기 열처리하는 단계에서, 30분 내지 2시간 동안 열처리할 수 있다.
상기 표면 조도를 부여하는 단계 이후, 상기 슬리브 모재를 50 내지 150℃의 온도로 예열하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 축 슬리브는 원통형의 슬리브 본체; 및 상기 슬리브 본체의 표면에 위치하며, 텅스텐카바이드(WC), 코발트(Co) 및 크롬(Cr)이 포함된 재질로 형성된 코팅층;을 포함하고, 상기 코팅층에는 에타상(Co6W6C)이 형성된다.
상기 코팅층은 전체 100 중량%에 대하여, 80 내지 90 중량%의 텅스텐카바이드(WC), 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 및 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.
상기 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3 mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 축 슬리브 제조방법에 따르면 코팅층과 스테인리스 스틸 재질의 슬리브 모재의 결합력이 증가됨과 동시에 코팅층의 적층 밀도가 높고, 코팅층에 새로운 복합상들이 발생하여 내마모성과 내부식성이 동시에 우수한 펌프 축 슬리브를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 축 슬리브 제조방법의 모식도를 나타낸 도면이다.
도 2는 분사를 통해 코팅층을 형성한 경우, 비교예 3, 실시예 1 및 실시예 2에 따라 제조한 코팅층의 단면 모습 사진을 나타낸 도면이다.
도 3은 코팅층을 형성한 경우의 X-선 회절분석(XRD) 결과를 나타낸 도면이다(1은 WC를 나타내고, 2는 W2C를 나타냄).
도 4는 비교예 3의 X-선 회절분석(XRD) 결과를 나타낸 도면이다(1은 WC를 나타내고, 2는 W2C를 나타냄).
도 5는 실시예 1의 X-선 회절분석(XRD) 결과를 나타낸 도면이다(1은 WC를 나타내고, 2는 W2C를 나타내며, 3은 Co6W6C를 나타냄).
도 6은 실시예 2의 X-선 회절분석(XRD) 결과를 나타낸 도면이다(1은 WC를 나타내고, 2는 W2C를 나타내며, 3은 Co6W6C를 나타냄).
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다.
보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
펌프 축 슬리브 제조방법
본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 축 슬리브 제조방법은 도 1을 참고할 때, 원통형의 슬리브 모재를 마련하는 단계, 텅스텐카바이드(WC) 분말, 코발트(Co) 분말 및 크롬(Cr) 분말을 혼합하여 혼합분말을 마련하는 단계, 혼합분말을 이용하여 슬리브 모재의 표면에 코팅층을 형성시키는 단계 및 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600 내지 700℃의 온도로 열처리하는 단계를 포함한다.
슬리브 모재를 마련하는 단계 이후, 슬리브 모재의 표면에 연마재를 이용하여 표면 조도를 부여하는 단계 및 슬리브 모재를 50 내지 150℃의 온도로 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 슬리브 모재를 열처리하는 단계 이후, 코팅층의 표면을 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
먼저, 슬리브 모재를 마련하는 단계에서는 원통형의 슬리브 모재를 준비한다. 표면 조도를 부여하는 단계에서는 연마재를 이용하여 슬리브 모재의 표면에 표면 조도를 부여할 수 있다. 슬리브 모재의 표면에 표면 조도를 부여하는 것은 블래스팅(Blasting)을 통해 수행할 수 있다. 블래스팅 시, 연마재의 입자가 클수록 슬리브 모재 표면 조도가 증가하여 코팅 결합력이 증가하고, 연마재의 입자가 작아지면 코팅 결합력은 감소하지만 코팅 표면 조도가 감소할 수 있다.
연마재는 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 이산화규소(SiO2) 등과 같은 다양한 세라믹 입자가 사용될 수 있다.
다음으로, 슬리브 모재의 표면에 표면 조도를 부여한 다음 슬리브 모재를 예열할 수 있다. 구체적으로, 슬리브 모재를 회전 공구에 고정시키고, 열원을 이용하여 슬리브 모재를 50 내지 150℃의 온도로 예열한 다음 회전 공구를 작동시켜 슬리브 모재를 회전시킬 수 있다.
슬리브 모재의 예열 온도가 50℃ 미만일 경우, 예열 효과가 충분하지 않을 수 있고, 슬리브 모재의 예열 온도가 150℃를 초과할 경우, 슬리브 모재에 잔류응력이 남을 수 있다. 따라서 슬리브 모재의 예열 온도를 50 내지 150℃로 제어할 수 있다.
한편, 혼합분말을 마련하는 단계에서는 텅스텐카바이드(WC) 분말, 코발트(Co) 분말 및 크롬(Cr) 분말을 혼합하여 혼합분말을 준비한다. 구체적으로, 혼합분말은 전체 100 중량%에 대하여, 80 내지 90 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말, 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 분말 및 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr) 분말을 포함할 수 있다.
텅스텐카바이드(WC)만 분사할 경우, 코팅층이 쉽게 탈락하게 되므로 텅스텐카바이드(WC) 분말을 바인딩하기 위하여 코발트(Co) 분말을 첨가하되, 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 분말을 첨가하여 코팅부의 결합력과 경도를 향상시킬 수 있다.
또한, 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr) 분말을 함께 첨가함으로써 내부식 효과를 향상시킬 수 있다.
한편, 혼합분말의 평균 입도는 1 내지 50㎛일 수 있다. 혼합분말의 평균 입도가 1㎛ 미만일 경우, 용사장치 내부에서 분말을 공급하는 것이 불가능할 수 있다. 혼합분말의 평균 입도가 50㎛을 초과할 경우, 용사 중 화염에서 분말이 미용융될 가능성이 높아져 분말의 적층 효율이 급격하게 낮아질 수 있다. 따라서 혼합분말의 평균 입도를 1 내지 50㎛로 제어할 수 있다.
다음으로, 코팅층을 형성시키는 단계에서는 혼합분말을 이용하여 슬리브 모재의 표면에 코팅층을 형성시킨다. 구체적으로, 용사코팅 방법을 통해, 혼합분말을 분사하여 코팅층을 형성시킬 수 있다.
이때, 혼합분말의 분사 속도는 500 내지 800mm/sec일 수 있다. 혼합분말의 분사 속도가 500mm/sec 미만일 경우, 코팅한 후 코팅층에 기공율이 많이 발생하고 코팅 결합력이 저하될 수 있다. 혼합분말의 분사 속도가 800mm/sec을 초과할 경우, 혼합분말이 타겟으로부터 반발되어 적층 효율이 떨어질 수 있다. 따라서 혼합분말의 분사 속도를 500 내지 800mm/sec로 제어할 수 있다.
한편, 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3 mm일 수 있다. 코팅층의 두께가 0.05 mm 미만일 경우, 코팅의 효과가 충분하지 않을 수 있다. 코팅층의 두께가 0.3 mm을 초과할 경우, 필요 이상 코팅으로 인한 경제성 저하, 잔류응력 증가로 사용 중 박리 가능성이 증가될 수 있다. 따라서 코팅층의 두께를 0.05 내지 0.3 mm로 제어할 수 있다.
다음으로, 열처리하는 단계에서는 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600 내지 700℃의 온도로 열처리한다. 30분 내지 2시간 동안 열처리할 수 있다. 720℃ 근처에서 모재의 상변태가 발생하므로 상변태로 모재의 변형이 발생할 수 있으므로 후열처리는 700℃ 이하로 할 수 있다.
구체적으로, 코팅층에 존재하는 W2C상이 열처리에 따라 코팅층에서 새로운 복합상인 에타상(Co6W6C)으로 변환될 수 있다. 따라서 600 내지 700℃의 온도로 열처리함에 따라 WC에 대한 W2C의 중량비(W2C/WC)가 0.35 내지 0.45로 유지될 수 있다.
열처리 시의 분위기는 질소 가스, 아르곤 가스, 또는 이들의 혼합가스와 같은 불활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다.
이와 같이, 열처리 조건의 제어에 따라 코팅층에 에타상(Co6W6C)이 형성됨으로써 내마모성과 내부식성이 동시에 우수한 펌프 축 슬리브의 제조가 가능할 수 있다.
다음으로, 코팅층의 표면을 가공할 수 있다. 코팅층의 표면을 필요 시, 용도에 맞게 설정된 표면 조도를 갖도록 기계 가공 또는 연마할 수 있다. 이에 따라 코팅층의 표면 조도는 Ra로 0.03 내지 0.05 mm 일 수 있다. Rz로 0.26 내지 0.29 mm일 수 있다. 또한, 코팅층의 단면 경도는 1431 내지 1572 Hv일 수 있다.
펌프 축 슬리브
본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 축 슬리브는 원통형의 슬리브 본체 및 슬리브 본체의 표면에 위치하며, 텅스텐카바이드(WC), 코발트(Co) 및 크롬(Cr)이 포함된 재질로 형성된 코팅층을 포함하고, 코팅층에는 에타상(Co6W6C)이 형성된다.
슬리브 본체는 원통형 형상으로서 스테인리스 스틸 재질(SUS 304)로 형성될 수 있다.
코팅층은 텅스텐카바이드(WC), 코발트(Co) 및 크롬(Cr)이 포함된 재질로 형성된 코팅층을 포함하며, 구체적으로, 코팅층 전체 100 중량%에 대하여, 80 내지 90 중량%의 텅스텐카바이드(WC), 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 및 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 코팅층이 텅스텐카바이드(WC)만으로 형성될 경우, 코팅층이 쉽게 탈락하게 되므로 코팅층의 결합력과 경도를 향상시키기 위해 7 내지 14 중량%의 코발트(Co)가 첨가될 수 있다. 또한, 내부식 효과를 향상시키기 위해 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr)이 첨가될 수 있다.
한편, 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3mm일 수 있다. 코팅층의 두께가 0.3mm을 초과할 경우, 적층 효율이 떨어져 경제성 저하, 잔류응력 증가로 사용 중 박리 가능성이 증가될 수 있다. 따라서 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3mm일 수 있다.
이외 펌프 축 슬리브에 대한 설명은 펌프 축 슬리브 제조방법에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
(1) 혼합분말의 재질에 따른 펌프 축 슬리브의 표면 코팅
a. 펌프 축 슬리브의 제조
(실시예 1) SUS 304 재질로 형성된 원통형의 슬리브 모재를 연마재를 이용하여 표면 조도를 부여하고, 100℃의 온도로 예열시켰다.
86 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말, 10 중량%의 코발트(Co) 분말 및 4 중량%의 크롬(Cr) 분말을 혼합한 평균 입도 30㎛의 혼합분말을 용사코팅 방법을 통해, 슬리브 모재 표면에 분사하여 두께 0.2mm의 코팅층을 형성시켰다. 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600℃의 온도로 1시간 동안 열처리한 다음 코팅층의 표면을 가공하였다.
(비교예 1) 88 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말 및 12 중량%의 코발트(Co) 분말을 혼합한 혼합분말을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건에서 제조하였다.
(비교예 2) SUS 304 재질로 형성된 원통형의 슬리브 모재를 연마재를 이용하여 표면 조도를 부여고, 100℃의 온도로 예열시켰다.
88 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말, 10 중량%의 코발트(Co) 분말 및 2 중량%의 크롬(Cr) 분말을 혼합한 평균 입도 30㎛의 혼합분말을 용사코팅 방법을 통해, 슬리브 모재 표면에 분사하여 두께 0.2mm의 코팅층을 형성시켰다. 별도의 열처리를 수행하지 않았다.
b. 내마모성 평가
하기 표 1의 조건에 따라 내마모성 시험을 평가하였다.
구분 Sand paper 400
(회전)		 800
(회전)		 1200
(회전)		 1600
(회전)		 2000
(회전)		 Total
weight		 순위
비교예2 #180
(~80㎛ SiC)		 3mg 2mg 4mg 6mg 4mg 20mg 3
실시예1 3mg 3mg 4mg 4mg 3mg 17mg 2
비교예1 4mg 3mg 3mg 3mg 2mg 15mg 1
코팅층미형성 37mg 32mg 38mg 37mg 32mg 176mg 4
시험 결과, 상기 표 1에서와 같이, 비교예 1의 내마모성이 가장 우수하게 나타났으며, 코팅층이 미형성된 경우, 내마모성이 가장 좋지 못하였음을 알 수 있다.
c. 내부식성 평가
하기 표 2의 조건에 따라 내부식성 시험을 평가하였다. 염수분무시험(SST)에 의해 시험하였다. Fog(35℃, 24hr)에서 NaCl 5%의 시험용액으로 시험하였다.
또한, 하기 표 3의 조건에 따라 Electrochemical Potentiodynamic Test (3%NaCl 용액)을 실시하였다.
구분 코팅층 두께(㎛) 부식 시작시간(hr) 순위
실시예1 50 912(No) 1
100 648
200 648(No)
비교예1 100 72 3
200 72
비교예2 50 168 2
코팅층 미형성 - 130(No)
* 괄호 안의 No는 좌측에 표시된 시간까지도 부식이 관찰되지 않았음을 의미
구분 Ecorr. (V) 순위
실시예1 -0.45 1
비교예1 -0.578 3
비교예2 -0.573 2
시험 결과, 상기 표 2 및 표 3에서와 같이, 실시예 1의 내부식성이 가장 우수하게 나타났으며, 비교예 1의 경우, 내부식성이 가장 좋지 못하였음을 알 수 있다.
(2) 열처리 시간에 따른 펌프 축 슬리브의 표면 코팅
a. 펌프 축 슬리브의 제조
(실시예 1) SUS 304 재질로 형성된 원통형의 슬리브 모재를 연마재를 이용하여 표면 조도를 부여고, 100℃의 온도로 예열시켰다.
86 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말, 10 중량%의 코발트(Co) 분말 및 4 중량%의 크롬(Cr) 분말을 혼합한 평균 입도 30㎛의 혼합분말을 용사코팅 방법을 통해, 슬리브 모재 표면에 분사하여 두께 0.2mm의 코팅층을 형성시켰다. 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600℃의 온도로 1시간 동안 열처리한 다음 코팅층의 표면을 가공하였다.
(실시예 2) 슬리브 모재를 700℃의 온도로 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건에서 제조하였다.
(비교예 3) 슬리브 모재를 500℃의 온도로 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건에서 제조하였다.
b. 코팅층의 경도 및 기공도 평가
실시예 1, 실시예 2 및 비교예 3에 따른 코팅층의 경도 및 기공도 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 4와 같다.
구분 경도(Hv=300g) 기공도(Area%)
실시예1 1431 1.7
실시예2 1572 1.7
비교예3 1409 1.7
분사를 통해 코팅층 형성 1324 2.0
상기 표 4에서와 같이, 600℃, 700℃에서 열처리를 수행한 실시예 1 및 실시예 2의 코팅층의 경도가 우수하고, 기공도가 낮아 적층 밀도가 높음을 알 수 있었다.
c. 코팅층의 WC에 대한 W2C의 중량비(W2C/WC) 평가 및 복합상 관찰
실시예 1, 실시예 2 및 비교예 3에 따른 코팅층의 WC에 대한 W2C의 중량비(W2C/WC)를 평가하였고, 복합상의 형성 여부를 관찰 하였다. 결과는 하기 표 5 및 도 2 내지 도 6과 같다.
구분 W2C/WC ratio 복합상
실시예1 0.45 Co6W6C
실시예2 0.35 Co6W6C
비교예3 0.46 -
분사를 통해 코팅층 형성 0.45 -
상기 표 5에서와 같이, 600℃, 700℃에서 열처리를 수행한 실시예 1 및 실시예 2의 경우, 비교예 3과는 달리 코팅층에서 복합상인 에타상(Co6W6C)이 관찰되었음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 구현예 및/또는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예 및/또는 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (14)

  1. 원통형의 슬리브 모재를 마련하는 단계;
    텅스텐카바이드(WC) 분말, 코발트(Co) 분말 및 크롬(Cr) 분말을 혼합하여 혼합분말을 마련하는 단계;
    상기 혼합분말을 이용하여 상기 슬리브 모재의 표면에 코팅층을 형성시키는 단계; 및
    상기 코팅층이 형성된 슬리브 모재를 600 내지 700℃의 온도로 열처리하는 단계;를 포함하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브 모재를 마련하는 단계 이후,
    상기 슬리브 모재의 표면에 연마재를 이용하여 표면 조도를 부여하는 단계;를 더 포함하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브 모재를 열처리하는 단계 이후,
    상기 코팅층의 표면을 가공하는 단계;를 더 포함하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합분말을 마련하는 단계에서,
    상기 혼합분말은 전체 100 중량%에 대하여, 80 내지 90 중량%의 텅스텐카바이드(WC) 분말, 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 분말 및 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr) 분말을 포함하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합분말을 마련하는 단계에서,
    상기 혼합분말의 평균 입도는 1 내지 50㎛인 펌프 축 슬리브 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층을 형성시키는 단계에서,
    용사코팅 방법을 통해, 상기 혼합분말을 분사하여 상기 코팅층을 형성시키는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 혼합분말의 분사 속도는 500 내지 800mm/sec인 펌프 축 슬리브 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층을 형성시키는 단계에서,
    상기 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3mm인 펌프 축 슬리브 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열처리하는 단계에서,
    상기 코팅층에 존재하는 WC에 대한 W2C의 중량비(W2C/WC)를 0.35 내지 0.45로 유지하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열처리하는 단계에서,
    30분 내지 2시간 동안 열처리하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 표면 조도를 부여하는 단계 이후,
    상기 슬리브 모재를 50 내지 150℃의 온도로 예열하는 단계;를 더 포함하는 펌프 축 슬리브 제조방법.
  12. 원통형의 슬리브 본체; 및
    상기 슬리브 본체의 표면에 위치하며, 텅스텐카바이드(WC), 코발트(Co) 및 크롬(Cr)이 포함된 재질로 형성된 코팅층;을 포함하고,
    상기 코팅층에는 에타상(Co6W6C)이 형성된 펌프 축 슬리브.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 코팅층은 전체 100 중량%에 대하여, 80 내지 90 중량%의 텅스텐카바이드(WC), 7 내지 14 중량%의 코발트(Co) 및 2 내지 6 중량%의 크롬(Cr)을 포함하는 펌프 축 슬리브.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 코팅층의 두께는 0.05 내지 0.3mm인 펌프 축 슬리브.
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