KR20210010780A - 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법 - Google Patents

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KR20210010780A KR1020190087812A KR20190087812A KR20210010780A KR 20210010780 A KR20210010780 A KR 20210010780A KR 1020190087812 A KR1020190087812 A KR 1020190087812A KR 20190087812 A KR20190087812 A KR 20190087812A KR 20210010780 A KR20210010780 A KR 20210010780A
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Abstract

본 발명은 수명 연장과 더불어 내마모성 및 내충격성이 향상된 유압 브레이커 로드(rod)에 하단 내부에 고경도의 내마모성 코어를 이탈되지 아니하도록 삽입 장착하되 로드와 코어의 결속력을 증대함과 동시에 내마모성, 내충격성 및 코어의 이탈을 방지토록 로드와 코어를 경도와 인성을 가지는 합금 주강 모재가 배치되는 복합 소재를 이용 결속함으로서 내마모성과 내충격성 및 삽입된 코어의 이탈을 방지하기 위한 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법에 관한 것으로서,
상기와 같은 본 발명의 구체적 해결적 수단은,
"내마모성이 우수한 소재로 코어를 형성하는 코어 형성단계(S100)와; 코어의 외측 표면에 로드와의 고용도가 높은 성분으로 코팅된 도금층을 형성하는 도금층 형성단계(S200)와; 표면 도금된 코어를 주형의 중심부에 고정시킨 상태에서 주형의 나머지 공간 내에 합금주강 용탕을 주입하여 코어와 합금주강 모재인 로드가 결합하도록 하는 코어 및 로드 결합단계(S300)와; 주형과 주물이 냉각된 후에 탈형하여 복합 소재로 구성된 유압 브레이커용 로드로부터 주물사를 탈사하는 탈사단계(S400)와; 주물사가 탈사된 유압 브레이커용 로드을 열처리하는 열처리단계(S500)를 포함하여 이루어지고,
상기 코어 형성단계(S100)에서의 상기 코어(40)는 탄소량이 중량비 1.0~1.6%인 공구강, 탄소량이 중량비 2.0~3.5%인 하이크롬강, 탄소량이 중량비 0.9~1.35%인 하이망간강, 텅스텐 카바이드량이 중량비로 66~96%인 초경합금 중 하나를 선택하여 형성하고,
상기 합금 주강 모재인 로드(30)는 탄소(C) 0.40 ~ 0.50 중량%, 실리콘(Si) 0.15 ~ 0.50 중량%, 망간(Mn) 0.70 내지 1.00 중량%, 크롬(Cr) 0.95 내지 1.25 중량%, 몰리브뎀(Mo) 0.25 ~ 0.50 중량%, 인(P) 0.030 중량%, 황(S) 0.030 중량%, 티타늄(Ti) 0.020 내지 0.060 중량%, 붕소(B) 0.0005 내지 0.0030 중량% 이하 및 잔부의 철을 함유하는 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법과,
상기 코어의 표면 도금하는 도금층 형성단계(S200)에서의 상기 도금층(41)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn) 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 주성분으로 포함하여 형성되는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법과,
상기 열처리단계(S500)에서의 상기 로드(30)는담금질 열처리, 침탄 열처리, 담금질 후 질화열처리 중 선택되는 어느 하나의 열처리 과정에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 복합 소재로 구성된 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법과,
상기 열처리단계(S500)는,
코어(40)가 삽입 결합된 직경 65 이하 또는 65 내지 210의 로드(30)를 가열온도 870℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링 온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 제조하는 것을 포함하는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법"을 그 구성적 특징으로 함으로서,
본 발명에 따른 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법은,
로드의 주조시에 중심부에 경화능이 우수하고 고경도로 내마모성이 우수한 내마모성 코어를 장착하고 또한 내마모성과 인성을 가지는 중탄소 합금주강 용탕 즉, 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화한 것으로서, 수명이 연장되며 우수한 내마모성과 내충격성을 가진 로드의 합금 조성물을 그 주변에 주입하여 이들을 상호 화학적으로 결함시킴으로써 복합 소재로 구성되는 로드를 제공함으로써, 로드의 중심부에 삽입된 내마모성 코어는 열처리시 합금주강 모재인 로드 보다 경도가 높아서 내마모 속도의 차이를 유발함으로써 마모형상이 뾰족하게 형성되어 로드를 장기간 사용하는 경우에도 작업성의 저하없이 계속적인 작업이 가능하도록 하는 효과를 제공하며, 또한 내마모성 코어가 완전히 마모되어서 로드 전체를 폐기하여야 하는 경우에도 합금 조성물인 로드는 재활용 처리가 용이하며,
특히, 코어와 로드의 화학적 결합과 동시에 열처리로 인하여 로드로 부터 코어의 이탈의 염려가 없고 견고하게 결합 삽입되어 장기간 사용하더라도 작업의 지속성과 효율성을 유지할 수 있는 것이다.

Description

브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법{Core insertion method into rod for breaker}
본 발명은 수명 연장과 더불어 내마모성 및 내충격성이 향상된 유압 브레이커 로드(rod)에 하단 내부에 고경도의 내마모성 코어를 이탈되지 아니하도록 삽입 장착하되 로드와 코어의 결속력을 증대함과 동시에 내마모성, 내충격성 및 코어의 이탈을 방지토록 로드와 코어를 경도와 인성을 가지는 합금 주강 모재가 배치되는 복합 소재를 이용 결속함으로서 내마모성과 내충격성 및 삽입된 코어의 이탈을 방지하기 위한 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유압 브레이커는 건설장비인 굴착기에 부착되어 암석을 파쇄하거나 건물의 해체작업시 콘크리트를 분쇄시키는 작업을 하는 어태치먼트 공구 중 하나이다.
도 1에 단면도의 형태에 도시된 종래의 일반적 유형의 유압 브레이커의 구조를 살펴보면 크게 3가지 부분으로 나눌 수 있는데, 유압력을 발생시키는 피스톤(20)과, 파쇄 작업을 직접적으로 수행하는 로드(30)와, 그리고 피스톤(20)과 로드(30)을 감싸고 있는 유압실린더(10) 및 가이드 부싱(13)로 구성되며, 또한 유압실린더(10)는 상부 실린더(11)와 하부 실린더(12)로 구분할 수 있다.
특히, 이러한 구조를 가진 유압 브레이커의 선단에 장착되어 대상 암석이나 콘크리트를 분쇄하는 작업을 수행하기 위한 충격력을 암석이나 콘크리트에 직접적으로 전달하는 역할을 하는 로드(30)는 암석이나 콘크리트의 파쇄 작업시에 고압의 충격력이 작용하기 때문에 내마모성이 우수한 재료를 사용하여 형성하여야 한다.
현재 일반적으로 사용되고 있는 유압 브레이커용 로드(30)는 도 2의 도면 왼쪽에 도시된 바와 같은 형태를 구비하고 있으며 기계구조용 합금강, 예컨대 중탄소 기계구조용 합금강(SCM440) 환봉을 작업성을 높이기 위하여 끝부분을 뾰족하게 또는 원뿔형으로 기계가공한 후에 열처리하여 제작되고 있으나, 이러한 방식으로 제작되는 유압 브레이커 로드(30)는 그 표면부(31) 경도가 HRC 40~50 정도로 한정되어서 그 이상 내마모 특성을 향상시키는데 한계가 있으며, 또한 로드의 외경이 100mm 이상인 경우는 내부(32)의 경도가 HRC 30 이하의 수준에 머물러서 도 2의 오른쪽 그림에 도시된 바와 같이 사용에 의해 표면부(31)가 마모되어서 경도가 낮은 내부(32)가 드러나게 되면 이 부분에서 마모가 더욱 급속히 진행됨으로써 충분한 내마모성을 보장받을 수 없었다.
즉, 유압 브레이커 로드(30)의 표면부(31) 및 내부(32)의 경도가 크지 않아서 마모가 심하고, 또한 내부(32)의 경도가 표면부(31)의 경도보다 작아서 특히 중심의 뾰족한 끝 부분에서 표면부(31)의 마모가 어느 정도 진행된 이후에는 내부(32)가 드러나서 그 마모가 더욱 빠르게 진행되기에, 로드 끝 부분이 둥근 형상으로 마모되어 파쇄력이 떨어지게 되어서 사용 기간이 경과 할수록 암석이나 콘크리트를 분쇄하는데 소요되는 장비 부하가 증가하여 작업성이 떨어지고 그리고 잦은 교체로 인하여 작업성이 더욱 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 기계구조용 합금강을 기계가공하여 만들어진 로드는 마모가 상당 수준 진행되어 새로운 로드로 교환하여야 하는 경우에 재활용이 용이하지 않아서 재료의 손실과 폐기물에 의한 환경오염을 유발할 수 있는 문제점도 가지고 있다.
물론, 로드의 마모를 저항성을 높이기 위하여 로드 전체를 고경도의 소재로 형성하는 방안을 고려할 수도 있으나, 이러한 경우에는 제작 단가가 상승하는 반면에 오히려 내충격성은 떨어지는 또 다른 문제점을 발생하게 된다.
한국특허등록 제10-0218746호 한국특허등록 제10-0447250호
상기와 같은 문제점들을 해결하고자, 유압 브레이커용 로드의 마모를 줄이고 내구 수명을 연장하면서도 마모양상이 초기상태와 같이 앞이 뾰족한 상태로 유지되어 충분한 내마모성 및 내충격성을 장시간 유지하여 작업성을 향상시키기 위하여, 마모가 집중적으로 발생되는 로드의 내측 중심부에는 고경도의 내마모성 소재로 구성된 코어를 배치하고 로드는 내마모성 미 내충격성을 고려하여 인성이 우수한 소재를 배치하면서 이들 소재들 간의 단단한 결합을 확보할 수 있도록 하여 삽입된 코어의 이탈을 방지하기 위한 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 기술적 과제가 된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 해결적 수단은,
"내마모성이 우수한 소재로 코어를 형성하는 코어 형성단계(S100)와; 코어의 외측 표면에 로드와의 고용도가 높은 성분으로 코팅된 도금층을 형성하는 도금층 형성단계(S200)와; 표면 도금된 코어를 주형의 중심부에 고정시킨 상태에서 주형의 나머지 공간 내에 합금주강 용탕을 주입하여 코어와 합금주강 모재인 로드가 결합하도록 하는 코어 및 로드 결합단계(S300)와; 주형과 주물이 냉각된 후에 탈형하여 복합 소재로 구성된 유압 브레이커용 로드로부터 주물사를 탈사하는 탈사단계(S400)와; 주물사가 탈사된 유압 브레이커용 로드을 열처리하는 열처리단계(S500)를 포함하여 이루어지고,
상기 코어 형성단계(S100)에서의 상기 코어(40)는 탄소량이 중량비 1.0~1.6%인 공구강, 탄소량이 중량비 2.0~3.5%인 하이크롬강, 탄소량이 중량비 0.9~1.35%인 하이망간강, 텅스텐 카바이드량이 중량비로 66~96%인 초경합금 중 하나를 선택하여 형성하고,
상기 합금 주강 모재인 로드(30)는 탄소(C) 0.40 ~ 0.50 중량%, 실리콘(Si) 0.15 ~ 0.50 중량%, 망간(Mn) 0.70 내지 1.00 중량%, 크롬(Cr) 0.95 내지 1.25 중량%, 몰리브뎀(Mo) 0.25 ~ 0.50 중량%, 인(P) 0.030 중량%, 황(S) 0.030 중량%, 티타늄(Ti) 0.020 내지 0.060 중량%, 붕소(B) 0.0005 내지 0.0030 중량% 이하 및 잔부의 철을 함유하는 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법과,
상기 코어의 표면 도금하는 도금층 형성단계(S200)에서의 상기 도금층(41)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn) 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 주성분으로 포함하여 형성되는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법과,
상기 열처리단계(S500)에서의 상기 로드(30)는 담금질 열처리, 침탄 열처리, 담금질 후 질화열처리 중 선택되는 어느 하나의 열처리 과정에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 복합 소재로 구성된 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법과,
상기 열처리단계(S500)는,
코어(40)가 삽입 결합된 직경 65 이하 또는 65 내지 210의 로드(30)를 가열온도 870℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링 온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 제조하는 것을 포함하는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법"을 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법은,
로드의 주조시에 중심부에 경화능이 우수하고 고경도로 내마모성이 우수한 내마모성 코어를 장착하고 또한 내마모성과 인성을 가지는 중탄소 합금주강 용탕 즉, 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화한 것으로서, 수명이 연장되며 우수한 내마모성과 내충격성을 가진 로드의 합금 조성물을 그 주변에 주입하여 이들을 상호 화학적으로 결함시킴으로써 복합 소재로 구성되는 로드를 제공함으로써, 로드의 중심부에 삽입된 내마모성 코어는 열처리시 합금주강 모재인 로드 보다 경도가 높아서 내마모 속도의 차이를 유발함으로써 마모형상이 뾰족하게 형성되어 로드를 장기간 사용하는 경우에도 작업성의 저하없이 계속적인 작업이 가능하도록 하는 효과를 제공하며, 또한 내마모성 코어가 완전히 마모되어서 로드 전체를 폐기하여야 하는 경우에도 합금 조성물인 로드는 재활용 처리가 용이하며,
특히, 코어와 로드의 화학적 결합과 동시에 열처리로 인하여 로드로 부터 코어의 이탈의 염려가 없고 견고하게 결합 삽입되어 장기간 사용하더라도 작업의 지속성과 효율성을 유지할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 수 있을 것이다.
도 1은 건설장비용 유압 브레이커의 단면도,
도 2는 종래의 브레이커용 치즐의 단면도,
도 3은 본 발명인 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법에 있어서 코아가 로드 하단에 돌출 삽입 결합된 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명인 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법의 공정 흐름도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한, 본 발명의 명세서에서 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명인 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 도면과 함께 설명하고자 한다.
도 1은 건설장비용 유압 브레이커의 단면도이며, 도 2는 종래의 브레이커용 치즐의 단면도이고, 도 3은 본 발명인 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법에 있어서 코아가 로드 하단에 돌출 삽입 결합된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명인 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법의 공정 흐름도이다.
코어 형성단계 ------ S100
본 단계를 내마모성 코어(40)를 형성하는 단계로서 상기 코어(40)은 탄소량이 중량비 1.0~1.6%인 공구강, 탄소량이 중량비 2.0~3.5%인 하이크롬강, 탄소량이 중량비 0.9~1.35%인 하이망간강, 텅스텐 카바이드량이 중량비로 66~96%인 초경합금 중 하나를 선택하여 형성하는 것이다.
도금층 형성단계 ----- S200
본 단계는 상기 제작 형성된 코어(40)의 외주면에 도금층을 형성하는 것으로 그 이유는 하기에서 설명하는 로드(30)와의 화학적 결합으로 인해 코어(40)가 로드(30)로 부터 이탈되는 문제점을 방지하기 위한 것으로서, 상기 도금층(41)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn) 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 주성분으로 포함하여 형성된 것이다.
코어 및 로드 결합단계 ----- S300
본 단계는 상기 형성 제작된 외주면에 도금층(41)을 구비한 코어(40)와 로드(30)의 일체화 즉 결합하는 단계로서 도 3에 도시된 바와 같이 로드(30)의 중심에 삽입 결합되어 중심 하단에 돌출 형성토록 하는 것이며 구체적으로는,
주형의 중심부에 상기 코어(40)을 조립한 상태에서 합금주강 용탕을 주입하면 내마모성 코어(40)의 외측부에 합금주강 용탕이 채워져 서서히 냉각되면서 내마모성 코어(40)와 냉각된 합금주강 용탕, 즉 합금주강 모재인 로드(30)의 열에 의하여 내마모성 코어(40)의 도금층(41)과 화학적으로 결합됨으로써 반복적인 로드의 파쇄작업시 내마모성 코어(40)와 합금주강 모재인 로드(30)와의 분리에 의한 이탈이 발생되지 않는다.
상기 합금주강 용탕은 합금주강 모재인 로드(30)의 성분을 지칭하는 것으로 구체적으로 상기 합금주강 모재인 로드(30)는 탄소(C) 0.40 ~ 0.50 중량%, 실리콘(Si) 0.15 ~ 0.50 중량%, 망간(Mn) 0.70 내지 1.00 중량%, 크롬(Cr) 0.95 내지 1.25 중량%, 몰리브뎀(Mo) 0.25 ~ 0.50 중량%, 인(P) 0.030 중량%, 황(S) 0.030 중량%, 티타늄(Ti) 0.020 내지 0.060 중량%, 붕소(B) 0.0005 내지 0.0030 중량% 이하 및 잔부의 철을 함유하는 합금 조성물로 이루어진 것이다.
즉, 합금주강 모재인 로드(30)와 주조시 화학적으로 결합되도록 내마모성 코어(40)의 외주면에 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn) 도금층(41) 또는 그 합금 도금층(41)을 형성하는 경우에는 내마모성 코어(40)의 산화를 방지하고, 그리고 철과 용해도가 높은 원소를 포함함으로써 주조시에 합금주강 모재인 로드(30)와의 상호 확산에 의해서 화학적으로 견고하게 결합되도록 함으로써 내마모성 코어(40)의 이탈 및 파손을 방지하는 효과를 가진다.
여기서 구리, 주석, 아연 또는 그 합금을 이용한 도금은 합금주강 용탕의 주입시에 내마모성 코어(40)의 표면 산화를 방지하고 용탕의 Fe와 고용도가 높은 금속으로 서로 확산에 의한 접합이 용이하도록 하며, 특히 니켈 또는 니켈 합금을 이용한 도금층은 용탕의 Fe와 전율 고용체를 형성하여 접합이 보다 견고하고 강하게 이루어지도록 하는 역할을 수행함으로써 내마모성 코어의 이탈을 방지하여 로드(30)의 내구성을 더욱 향상시키는 역할을 하게 된다.
탈사단계 ----- S400
본 단계는 합금주강 용탕 즉 합금주강 모재인 로드(30)의 성분을 주입 완료한 후 충분히 냉각되면 주형의 주물사를 탈사하여 내부에 있는 복합 소재로 구성된 코어(40)가 결합된 로드(30)의 표면에 묻어있는 주물사를 쇼트 블라스팅(shot blasting)으로 제거하고, 이후에는 주물사를 제거한 상태에서 복합 소재로 구성된 로드(30)를 하기와 같이 열처리를 실시하게 되는 것이다.
열처리단계 ----- S500
본 단계는 상기에서 언급한 바와 같이 코어(40)가 결합 삽입된 로드(30)에 대한 열처리단계로서 열처리는 담금질 열처리, 침탄열처리, 담금질후 질화열처리 중 선택되는 어느 하나의 열처리 과정에 의해 경화되도록 하는 것이 바람직한데 구체적으로는,
코어(40)가 삽입 결합된 직경 65 이하 또는 65 내지 210의 로드(30)를 가열온도 870℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링 온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 제조하는 것이다.
이상과 같은 단계로 코어(40)를 로드(30)에 삽입 결합함으로서, 로드의 주조시에 중심부에 경화능이 우수하고 고경도로 내마모성이 우수한 내마모성 코어를 장착하고 또한 내마모성과 인성을 가지는 중탄소 합금주강 용탕 즉, 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화한 것으로서, 수명이 연장되며 우수한 내마모성과 내충격성을 가진 로드의 합금 조성물을 그 주변에 주입하여 이들을 상호 화학적으로 결함시킴으로써 복합 소재로 구성되는 로드를 제공함으로써, 로드의 중심부에 삽입된 내마모성 코어는 열처리시 합금주강 모재인 로드 보다 경도가 높아서 내마모 속도의 차이를 유발함으로써 마모형상이 뾰족하게 형성되어 로드를 장기간 사용하는 경우에도 작업성의 저하없이 계속적인 작업이 가능하도록 하는 효과를 제공하며, 또한 내마모성 코어가 완전히 마모되어서 로드 전체를 폐기하여야 하는 경우에도 합금 조성물인 로드는 재활용 처리가 용이하며,
특히, 코어와 로드의 화학적 결합과 동시에 열처리로 인하여 로드로 부터 코어의 이탈의 염려가 없고 견고하게 결합 삽입되어 장기간 사용하더라도 작업의 지속성과 효율성을 유지할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.
따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.
30; 로드 40; 코어
41; 도금층
S100; 코어 형성단계
S200; 도금층 형성단계
S300; 코어 및 로드 결합단계
S400; 탈사단계
S500; 열처리단계

Claims (4)

  1. 내마모성이 우수한 소재로 코어를 형성하는 코어 형성단계(S100)와; 코어의 외측 표면에 로드와의 고용도가 높은 성분으로 코팅된 도금층을 형성하는 도금층 형성단계(S200)와; 표면 도금된 코어를 주형의 중심부에 고정시킨 상태에서 주형의 나머지 공간 내에 합금주강 용탕을 주입하여 코어와 합금주강 모재인 로드가 결합하도록 하는 코어 및 로드 결합단계(S300)와; 주형과 주물이 냉각된 후에 탈형하여 복합 소재로 구성된 유압 브레이커용 로드로부터 주물사를 탈사하는 탈사단계(S400)와; 주물사가 탈사된 유압 브레이커용 로드을 열처리하는 열처리단계(S500)를 포함하여 이루어지고,
    상기 코어 형성단계(S100)에서의 상기 코어(40)는 탄소량이 중량비 1.0~1.6%인 공구강, 탄소량이 중량비 2.0~3.5%인 하이크롬강, 탄소량이 중량비 0.9~1.35%인 하이망간강, 텅스텐 카바이드량이 중량비로 66~96%인 초경합금 중 하나를 선택하여 형성하고,
    상기 합금 주강 모재인 로드(30)는 탄소(C) 0.40 ~ 0.50 중량%, 실리콘(Si) 0.15 ~ 0.50 중량%, 망간(Mn) 0.70 내지 1.00 중량%, 크롬(Cr) 0.95 내지 1.25 중량%, 몰리브뎀(Mo) 0.25 ~ 0.50 중량%, 인(P) 0.030 중량%, 황(S) 0.030 중량%, 티타늄(Ti) 0.020 내지 0.060 중량%, 붕소(B) 0.0005 내지 0.0030 중량% 이하 및 잔부의 철을 함유하는 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어의 표면 도금하는 도금층 형성단계(S200)에서의 상기 도금층(41)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn) 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 주성분으로 포함하여 형성되는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리단계(S500)에서의 상기 로드(30)는 담금질 열처리, 침탄 열처리, 담금질 후 질화열처리 중 선택되는 어느 하나의 열처리 과정에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 복합 소재로 구성된 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리단계(S500)는,
    코어(40)가 삽입 결합된 직경 65 이하 또는 65 내지 210의 로드(30)를 가열온도 870℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링 온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 제조하는 것을 포함하는 브레이커 로드에 코어를 삽입 결합하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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