KR820000853B1 - 분 쇄 재 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분 쇄 재

본 발명은 적절히 합금된 철합금으로 구성된 새로운 분쇄재에 관한 것이다.

일반산업 특히 광산업에서 여러 타입의 단조된 분쇄 보올이 사용되고 있고, 이들은 탄소 및 망간을 함유하거나 높은 크롬함량(8중량% 이상) 또는 낮은 크롬 및 니켈 함량을 가지며, 이 경우 M₃C 유형의 미세 하게 분산된 탄화물을 가진다. 높은 크롬 함량을 가지거나 또는 크롬으로 과포화(26중량%이상)된 주조된 보올이 또한 사용되기도 한다.

광산에서의 사용의 경우, 분쇄보울은 한편으로 규암(珪岩)유형 또는 그와 동등한 물질에 의해, 다른 한편으로는 물 또는 산(酸)에 의해 극히 심한 마찰 응력을 받는다.

따라서, 본 기술의 현 상황에서는 매우 싸고 낮은 강도의 강 또는, 매우 비싸고 상당히 합금된 주철 또는, 마모에 낮은 저항을 갖는 약간 합금된 주철 중 어느 하나를 선택하여 사용하여 왔다.

그리하여, 프랑스 특허 제7316163호에서 본 출원인은 높은 크롬함량을 갖는 백주철의 새로운 단조된 분쇄재를 제안했다.

그의 구조는 M₇C₃유형의 크롬 탄화물만을 함유하는 마르텐 사이트 또는 오스테나이트 고용체로 구성되며, 상기 탄화물은 미세하게 분할되고 고용체에 균등하게 분포되어 있다. 이들 분쇄재의 탄화물 함량은 높았으며(15-30중량%), 이는 단조로 인해 만족할 만한 분할과 분포를 가지는 M₇C₃유형의 탄화물 량이 분쇄재의 마모에 우수한 저항을 가질 수 있었기 때문이다.

이들 분쇄재의 제조에 사용되는 원료의 가격 상승 때문에, 본 출원인은 연구를 계속하여, 주어진 유형의 탄화물(크롬 탄화물 M₇C₃)에서 마모에 대한 저항이 그들의 양보다는 매트릭스(matrix)내에서의 분할 및 분포에 의존한다는 것을 알았다. 좀더 상술하면 매트릭스 내에서의 그들의 분포를 증진시킴에 의해 탄화물의 양을 감소시키는 효과를 보상하는 것이 가능하다는 것을 알았다.

따라서, 본 발명은 함유하는 탄화물의 양의 감소에 기인하여 종래의 것보다 값이 싸면서도 종래의 분쇄재와 비교하여 우수한 마모저항의 특징을 갖는 크롬함유 백주철의 단조된 분쇄재를 제공하는데 있다.

따라서, 본 발명은 크롬함유 백주철의 단조된 분쇄재에 관한 것으로 그 구조는 2차 크롬탄화물 및 M₇C₃유형의 1차 또는 공정(共晶) 크롬탄화물을 함유하는 마르텐사이트 또는 오스테나이트 고용체로 구성되며 상기, 공정 크롬탄화물은 매트릭스내에서 미세하게 분할되고 균등하게 분포되며, 상기 분쇄재는 5-15중량%의 M₇C₃유형의 크롬탄화물 즉, 2-8% 크롬을 함유함이 특징이다.

본 발명의 양호한 일 실시예에서, 상기 분쇄재는 1.0-3중량%의 탄소, 2-8중량%의 크롬, 0-2중량%의 몰리브덴, 0.5-1.5중량%의 실리콘 0.1-2중량%의 망간, 0-5중량%의 바나듐 및 0-1중량%의 동을 함유한다.

또한 이들 분쇄재는 특수 성분 특히, 0-5중량%의 텅스텐이나 니켈, 0-1중량%의 붕소 및 0-0.2중량%의 니오븀, 탄탈 또는 지르코늄을 함유할 수도 있다.

상기 분쇄재의 제조공정은 다음과 같다.

바람직한 조성을 갖는 백주철 봉을 가소상태에서 고온 절단을 가능케하는 900-1000℃의 제1단계 온도까지 가열하고, 상기 봉을 이 제1단계 온도에서 조각으로 절단한 다음, 상기 조각을 1000-1150℃의 제2단계 온도까지 가열한다. 제2단계 온도는 오스테나이트 범위에서 탄화물의 재오스테나이트화 및 완전한 용해를 가져오도록 선택된다. 상기 조각을 상기 제2단계 온도에서 단조하고 다음, 입자 경계에서 바람직하게는 전금속상에서 퍼얼라이트가 생성되기에 적당한 상태하에서 냉각한다.

단조된 부재의 퍼얼라이트 구조는 공지된 방법으로 부재의 조성에 따른 제어된 속도로 냉각시킴에 의해 얻어질 수 있고, 또한, 600-800℃의 수준으로의 냉각 미 이 온도의 등은유지에 의해 얻어질 수도 있다.

이 퍼얼라이트 구조는 입자의 연결부에서 탄화물의 석출을 제한하며, 이의 구조가 사용상태 특히, 마모상태에 적합하게 하기 위한 분쇄재에 적용될 열처리 과정에서 연속적인 분포를 용이하게 한다.

출발물질로서, 미세한 초기 구조를 예를들면, 냉경주조 또는 연속주조를 초음파에 의한 정제로 또는 정제 없이, 전자기적 교반으로 또는 교반없이 제공하는 방법에 의해 제조된 봉을 사용하는 것이 바람직하다. 봉의 구조는 극히 높은 주조온도로 연접된 거친 결정을 포함하지 않아야 한다.

금속의 합금원소의 조성 및 조합은 얻어진 탄화물 유형이 주로 최대경도를 갖는 것 즉, 탄화 바나듐(가능하면 M₄C₃를 가진)을 위한 MC와 붕소 탄화물을 위한 Fe3(C,B), 크롬탄화물을 위한 M₇C₃타입인 것에서 선택되며, 나오븀, 탄탈, 치르코늄은 분산질기능을 가지며 부가적인 탄화물을 형성한다.

그리하여, 본 발명에 따른 열처리는 2단계 즉, 오스테나이트화 이전에 적당한 구조로되게 하고 마르텐 사이트 또는 오스테나이트 구조를 제공하는 단계로 구성된다.

제1단계 및 제2단계 온도는 초기 금속의 화학 조성에 따라 선택되어 후속 열처리에 따른 적당한 구조를 제공한다.

종래 기술은 단조후 냉각하는 것이나 단조후 구조에 대한 어떤 중요성을 갖지 않는다. 출원인은 냉각의 유형에 따라, 입자의 연결부에서 탄화물의 석출을 제거 또는 제한하여, 입자 자체의 탄화물의 출현을 용이하게 하는 것이 가능하다는 것을 알았다. 따라서, 본 공정은 탄화물의 분포의 최대의 조절된 미세도를 제공한다.

구조의 미세도는 단조된 보올에 가해진 일련의 열처리의 과정에서 유지되어야 한다.

이 열처리는 구조가 마모조건에 적합하도록 하며, 모든 경우에 단조된 보올을 재가열함을 포함하고, 보올의 재가열은 주위온도 또는, 에너지 절약을 위해 퍼얼라이트가 나타내는 평균 온도 즉, 600-800℃의 온도에서 일어날 수 있다.

다음 실시예는 본 발명의 시행을 나타낸다.

[실시예]

연속 주조에 의해 제조된 봉을 950℃까지 가열하고, 그 봉의 조성비는

C=1.8-2중량%, Cr=7.2-7.5중량%, Si=0.7중량%, Mn=0.8중량%, Cu=0.2중량%, B=0.005중량%이다.

이 봉은 950℃에서 조각으로 절단된다.

절단공정중 생산된 조각은 로에서 1080℃까지 재 가열되고 그 온도 가로의 중앙에 도달하자마자 조각들이 배출된다.

조각들은 90㎜의 직경을 갖는 보올을 형성하도록 1060℃에서 단조된 다음, 700℃의 온도에서 송풍공기중에서 즉시 냉각되고 다른 공기로 서냉된다. 얻어진 구조는 퍼얼라이트가 80%이다. 그의 경도는 400-450BH이다.

다음, 보올을 950℃까지 열처리하고, 650BH의 경도를 갖는 마르텐사이트 구조를 부여하는 오일 렘퍼링 처리를 행한다.

다음, 490℃의 온도에서 소둔처리를 행하여 550-600BH의 최종 경도를 얻는다.

얻어진 현미경적 구조는 2차 탄화물과 M₇C₃유형의 공정 탄화물을 함유하는 마르텐사이트 고용체로 구성되어 있으나, 그 공정 탄화물은 미세하게 분할되고 균등하게 분포된다.

이 분포는 조절된 단조 및 냉각과 함께 역속 주조에 의해 얻어진 봉의 구조가 연접된다.

탄화물 함량은 11.2중량%까지 상승하고, 이들의 분포 및 분할은 그의 수가 10,000/㎟보다 크게 된다.

본 발명은 탄화물의 양호한 분포와 큰 미세도를 보유하면서, 크롬의 양의 감소 덕택으로 제한된 가격에서 백주철의 단조된 보올을 얻어 마모 및 부식에 대한 양호한 저항을 보장하는 것이 가능하게 한다.

Claims (1)

1. 크롬을 함유하는 백주철로 구성되고, 그 구조가 미세하게 분할된 형태로 균일하게 분포되는 마르텐사이트와 오스테나이트 고용체로 구성되는 그룹의 적어도 하나의 부재로 구성되는 단조된 분쇄재에 있어서, M₇C₃유형의 크롬 탄화물을 5-14중량%, 즉, 크롬을 2-7.4중량% 함유함을 특징으로 하는 분쇄재.