KR940006286B1

KR940006286B1 - 고압분사노즐

Info

Publication number: KR940006286B1
Application number: KR1019910016422A
Authority: KR
Inventors: 시게토모 마쓰이; 히로유키 마쓰무라; 유시카쥬 이케모토; 야쓰히로 쿠몬; 시게루 나카야마; 게이지 쑤지타; 케이스케 후쿠나가; 노부히로 쿠리바야시; 켄니찌 와카나
Original assignee: 가와사끼쥬고교 가부시끼가이샤; 오오바 히로시
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1994-07-14
Also published as: KR920006527A; EP0476632A2; US5334561A; EP0476632B1; CA2051765A1; ES2110971T3; EP0476632A3; DE69128325T2; CA2051765C; DE69128325D1

Abstract

내용 없음.

Description

고압분사노즐

제 1 도는 워터제트노즐의 마모시험을 실현하기 위한 시험모델을 도시한 개략도.

제 2 도는 본 발명의 1실시예와 종래예에 따른 재질의 경도와 마모량사이의 관계를 나타낸 그래프.

제 3 도는 본 발명의 1실시예와 종래예에 따른 재질의 경도와 굽힘저항력사이의 관계를 나타낸 그래프.

제 4 도는 입자의 충돌각도와 마모량사이의 관계를 나타낸 그래프.

제 5 도는 연마워터제트노즐속에 있는 연마입자의 동작상태를 나타낸 개략단면도.

제 6 도와 제 7 도는 본 발명에 따른 제조된 연마워터제트노즐부재의 실시예.

제 8 도와 제 9 도는 제 6 도와 제 7 도의 실시예에 대한 평면도.

제10도와 제11도는 본 발명에 따라 제조된 워터제트노즐(오리피스)의 측면도.

제12도와 제13도는 본 발명의 제 2 실시예에 대한 특징을 제 2 도 및 제 3 도와 같은 상태로 나타낸 그래프.

제14도 및 제15도는 본 발명의 제 3 실시예에 대한 특징을 제 2 도 및 제 3 도와 같은 상태로 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 노즐헤드 2 : 연마재료공급포오트부재

3 : 제트노즐 4 : 가공물

5 : 노즐부재 6 :

7 : 워터제트 8 : 연마입자

9 : 주입구 10 : 혼합체임버

본 발명은 기계부품등의 가공작업용 고압분사노즐부재에 관한 것으로, 특히 연마용워터제트에 적용시킬 수 있도록 고내마모성을 갖는 경질(更質) 재료 또는 침탄합금으로 만든 고압분사노즐에 관한 것이다.

최근에는 복잡하고 정밀한 구조의 기계, 전기장치, 기구 또는 부품요소등이 많이 나오고 있는바, 이에 따라 그 제조공정 및 조립 공정이 복잡해지고 또한 이러한 경향이 고조되고 있는 추세이다.

더구나 이러한 기계, 기구 또는 부품요소등은 사용시간이 경과함에 따라 그들의 기능이 변하지 않도록 제조, 검사 및 보수유지되어야 하기 때문에 높은 정밀도가 요구되어 왔다. 또 상기 기계, 기구등에는 여러개의 절단면 및 절단하여야 할 면(面)이 있고, 이들 절단면등은 뛰어난 내구성을 유지하여야 하기 때문에 정밀하게 가공되어야만 한다.

이러한 요구조건을 만족시키기 위해, 종래까지 여러가지 새로운 재질이 연구·개발되어 왔고, 이러한 새로운 재질을 절단가공, 절단분리하기 위한 여러가지 새로운 기술도 함게 연구·개발되어 왔다.

종래까지 개발된 절단가공· 절단분리기술로서는, 여러가지 수단이 있는바, 예컨대 컷터등과 같은 기계적인 수단과, 개스버어너 또는 아아크를 이용한 열적용융수단, 플라즈마(plasma)를 이용한 기타 다른 물리적 절단수단이 있다. 그러나 이러한 종래의 방법은 복잡한 부분의 절단작업 및 분자결합된 부분을 분리절단하는데에는 여러가지 심각한 문제점이 있었다.

즉, 모재를 분해시키지 않고 또 비어(burr)와 같은 정밀도에 영향을 주는 부분이 생성되지 않도록 하기 위해 비접촉성 작업방법이 요구되었으나, 결국 종래의 방법들로는 요구되는 바대로 충분한 만족을 주지 못하였다.

한편, 상기한 바와 같은 요구조건을 만족기 위한 컷팅기술로서 워터제트를 이용하는 방법이 있는데, 이 방법은 표면의 절단분리, 드릴가공, 흡가공, 기타 재료의 절단작업을 수백 혹은 수십 km의 속도를 갖는 고압비임형태의 워터제트로 실시하는 것으로서, 이 방법은 금속재 뿐만 아니라 나무나 합성수지를 자르는데에도 이용되어 왔으며 많은 연구와 발전이 있었다. 예컨대, 작업효율을 높이기 위해 고압워터제트속에 미세한 입자 또는 분말로된 연마재를 혼합시켜 사용하는 연마형워터제트노즐이 개발되어 있다. 그러나 이러한 기술에서도 고압워터제트를 사용함으로 인해 여러가지의 하드웨어적 또는 소프트웨어적인 기술상의 문제점이 있었다.

한편, 워터제트를 이용한 절단작업은 실제절단작업에서 거의 열이 발생하지 않기 때문에 절단하고자 하는 기본모재를 용해시키거나 변형시키지 않게 되므로 절단면을 아주 매끈하게 하면서 원하는 바의 모형대로 자를 수가 있다. 이러한 관점에서 워터제트절단기술은 소위 실제모양에 가까운 작업을 할 수 있는 절단작업기술중의 하나이므로 이러한 절단작업기술 역시 오래전부터 연구되어 왔고, 또 실제 부분적으로 이용되고 있다.

그러나 아직까지 아주 정밀한 절단작업을 해야 경우에는 연마형 워터제트절단작업이 널리 이용되고 있지 않다.

한편, 침탄합금 또는 경질재료의 특성은 일반적으로 Co(코발트)와 같은 결합제 및 경질카본과 같은 혼합물의 량과, 상기 경질카본을 구성하는 각 입자(grain)의 직경 및 합금속에 함유되어 있는 카본의 량에 따라 결정되어지고, 이러한 인자(因子)들은 실제사용 상태에 기초한 경도와 내마모성, 내절곡성, 내부식성 및, 고온에 대한 열적강도와 같은 요구되는 특징에 따라 결정되어 진다.

다른 관점으로서 사용하고자 하는 도구에 다라 여러가지 특성이 요구될 수 있지만, 이러한 모둔 요구조건과 인자들을 만족시키기가 아주 어렵기 때문에 상기한 바와 같은 인자들을 절단하고자 하는 재질과 실제 절단조건에 따라 선택적으로 채택·이용하고 있다.

그리고 일반적으로 침탄합금과 경질재료의 경도 및 굽힘저항력은 WC(텅스텐 카바이드) 입자와 Co의 량에 대한 관계가 상호 반대적인바, 즉 입자의 지름이 작아지면 경도가 커지고, 결합상태에 있는 Co의 량이 작아지며, 이와 반대로 Co의 량이 증가함에 따라 굽힘저항력, 즉 점착력이 커지게 된다.

상기한 바의 침탄합금 또는 경질재료는 일반적으로 절단도구 또는 내마모성이 있는 도구를 만드는데 이용되는데, 이러한 도구는 기본적으로 합금의 경도를 고려하여 설계되어지는 한편, 또한 굽어지거나 변형 및 부스러지는 것을 방지하기 위한 관점에서 어느 정도의 굽힘저항력과 고려하여 설계하고 있다.

또한, 종래의 기술에 있어서는 일반적으로 연마워터제트노즐에 사용하기 위한 재질을 침탄합금 또는 공구용 경질재료에서 선택하고 있지만, 굽힘저항력과 경도를 고려하여 가능한 최대경도보다 약간 낮은 경도를 갖는 합금을 선택하고 있다. 따라서 워터제트노즐용의 침탄합금재료 또는 경질재료는 시간이 경과함에 따라 크게 마모되게 되므로, 실제 사용상태에서 내구성을 몇시간 밖에 유지할 수 없기 때문에 상기한 바와 같은 여러가지 요구조건을 만족시키기 위해 적용시킬 수가 없다.

워터제트노즐과 같은 노즐이 심하게 마모되는 중요한 이유는 워터제트중에 연마재로서 미세한 금속입자 또는 분말이 함유되어 있기 때문에 상기 침탄합금 또는 경질재료로 된 노즐이 상기 연마재와 마찰에 의해 마모되는 것이다.

한편, 특별한 소결합금으로서 내부식성을 향상시키기 위해 Co를 함유시키지 않고 WC-Tac-Tic(텅스텐카바이드-탈탄카바이드-티탄카바이드)로 구성된 경질재료와 같은 소위 결속제가 없는 합금이 있는바, 이러한 특별소결합금은 결속제가 없는 구조이기 때무에 자연적으로 H_R경도(Hardness Rockwell A Scale : 록크웰 A 스케일경도)가 94 이상인 합금으로 사용된다.

상기한 바와 같은 워터제트노즐과 같은 노즐의 내마모성은 일반적으로 사용하는 도구용의 기존 침탄 합금 또는 경질재료의 경도와 비교하여 증가된 경도만큼 비례적으로 개랑된 거이긴 하지만, 실제 내구성의 크기와 요구되는 바의 정도사이에는 상당한 차이가 있으므로 만족을 주지 못한다.

상기 설명한 바와 같이 여러가지 관점에서 현존하는 워터제트용 노즐의 재질은 최적경도와 굽힘저항력을 적절하게 겸비하고 있지 못하기 때문에 더 나은 개량과 개발이 강하게 요구되고 있다.

따라서 상기한 바와같이 연마용워터제트노즐과 같은 노즐은 워터제트중에 함유되어 있는 미세한 입자 또는 분말의 마찰때문에 노즐재질의 마모가 심하게 일어나게 되고, 특히 상기 노즐의 주입부와 재출부는 아주 심하게 마모되게 된다.

그 결과 워터제트노즐의 내경이 시간의 경과에 따라 점진적으로 확장되게 되고, 이는 가공물에 대한 컷팅 효율과 정밀도를 떨어뜨리는 요인이 되게 된다.

한편, 상기 결점에 대한 대응책으로 비교적 짧은 시간마다 새로운 노즐로 교체해 줄 수 있는바, 이는 시간의 지체로 인한 작업 효율을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 노즐의 내마모성과 내구성을 향상시켜 작업성과 작업성능이 뛰어나게 하도록 개량된 침탄합금 또는 경질재료로 제조된 고압·분사노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고압분사노즐은 주구성요소로서 텅스텐카바이드와 소량의 다른 종류의 카바이드로 이루어진 초경합경으로 만들어진 것으로서, 여기서 상기 텅스텐카바이드는 1μm 이하의 직경으로 된 입자와 티탄(Ti), 탈탄(Ta), 바나듐(V), 크로움(Cr), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)중에서 선택된 0.5 내지 10.0 총중량 %의 카바이드 고용체 또는 최소한 1종류의 카바이드 및, 0.2 내지 2.0 중량%의 금속군(群) 요소중의 1종류의 금속으로 구성되어 있고, 상기 초경합금은 고내마모성과 H_RA 94.5 이상의 경도를 갖는다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 고압분사노즐은 텅스텐을 주요소로한 카바이드계열의 경질재료로 만들어진 것으로서, 여기서 상기 경질카바이드재료는 1μm 이하의 직경인 입자로 구성되어 있고, 또 Ti, Ta, V, Cr, Nb, Mo, Hf 또는 Zr중에서 선택된 1가지 도는 2가지이상의 카바이드 또는 이들의 고용체가 합계 10% 이하의 중량% 만큼 함유되어 있으며, 상기 경질소결자료는 H_RA 94.0 이상의 경도를 가지면서 고내마모성을 갖는다.

한편, 상기 실시예와 비슷한 특징의 고압분사노즐로서 주로 텅스텐으로 이루어진 카바이드 또는 질화물계열의 경질재료로 만들수가 있는바, 여기서 상기 경결카바이드재료는 1μm 이하의 직경인 입자로 구성되어 있고, 또, Ti, Ta, V, Cr, 니오븀(Nb), Mo, Hf 또는 Zr중에서 선택된 1가지 또는 2가지 이상의 카바이드나 질화물 또는 이들의 고용체가 합계 10% 이하의 중량% 만큼 함유되어 있으며, 또한 상기 노즐부재를 이루는 경질소결재료는 H_RA 94.0 이상의 경도를 갖고 고내마모성을 갖는다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 고압분사노즐은 텅스텐을 주요소로한 카바이드계열의 경질재료로 만들어진 것으로서, 여기서 상기 경질카바이드재료는 1μm 이하의 직경인 입자로 구성되어 있고, 또, Ti, Ta, V, Cr, Nb, Mo, Hf 또는 Zr중에서 선택된 1가지 또는 2가지 이상의 카바이드 또는 그 고용체가 합계 10% 이하의 중량%를 함유하고 있으며, 코발트(Co), 니켈(Ni), 철(Fe), 금(Au), 은(Ag), 구리합금 또는 알루미늄합금중에서 선택된 최소한 1종류이상의 재질로 이루어진 결속재가 2.0%의 총중량 %만큼 함유되어 있는 한편, 상기 노즐부재를 이루는 경질소결재료는 고내마모성과 H_RA 90.0 이상의 경도를 갖다.

또한, 상기 제 3 실시예와 비슷한 특징의 고압분사노즐로서 주로 텅스텐으로 이루어진 카바이드 또는 질화물계열의 경질재료로 만들수가 있는바, 여기서 상기 경질카바이드재료는 1μm 이하의 직경을 갖는 입자로 되어 있고, Ti, Ta, V, Cr, Nb, Mo, Hr 또는 Zr중에서 선택된 1가지 또는 2가지 이상의 카바이드나 질화물 또는 이들의 고용체가 합계 10% 이하의 중량% 만큼 함유되어 있으며, Co, Ni, Fe, Au, Ag, Cu합금 또는 Al합금중에서 선택된 최소한 1종류 이상의 재질로 이루어진 결속재가 2.0%의 중량%만큼 함유되어 있는 한편, 상기 노즐부재와 경질소결재료는 고내마모성과 H_RA 94.0이상의 경도를 갖는다.

상기한 바의 각 실시예에 따른 고압분사노즐은 연마워터제트용으로 만들어진 것으로서, 각 실시예의 특징에 따라 만들어진 고압 분사노즐부재는 내마모성이 극히 뛰어나게 개량된다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

상기한 바에서 충분히 설명한 바와 같이 절단작업용 연마워터제트노즐과 같은 노즐에 일어나는 심각한 마모현상은, 워터제트속에 함유되어 있는 금속입자에 의해 노즐을 이루는 재질인 침탄합금이 깍여져 나가기 때문인 것이다. 따라서 본 발명 뿐만아니라 관련분야에서 사용하는 침탄합금의 마모특성을 분명히 하기 위해 연마워터제트노즐속에서의 마모조건을 실현시키기 위한 마모테스트 방법(초고압제트 마모테스트)을 제안하는 한편, 시험합금을 포함하여 여러종류의 침탄합금의 특성을 분명히 하기 위해 조건을 변화시키면서 여러가지 실험을 실시하였다.

제 1 도는 상기 설명한 시험을 실시하기 위한 장치의 모델을 도시한 것으로서, 도면의 참조부호 1은 노즐헤드이고, 이 노즐헤드(1)의 아래쪽에 하방으로 내려 뻗은 연마워터제트노즐(3)이 부착설치되며, 이 제트노즐(3) 아랫쪽에 시험편으로서 가공물(4)이 배치되어 상기 제트노즐(3)에서 분사되어 나온 연마워터제트가 부딪히게 되어 있다.

상기 가공물(4)은 노즐(3)에서 분사되어 나오는 워터제트의 분사방향에 대해 충돌각도가 θ가 되도록 경사지게 설치되어 있으며, 참조부호 2는 연마재공급포오트부재를 나타낸다.

이러한 시험기구를 이용해 실험하여 얻은 데이타가 제 2 도 및 제 3 도에 도시되어 있다.

제 2 도는 충돌각도 θ를 약 15°로 한 상태에서, 여러재질 종류의 경도(HRA) (● : 흑색원은 본 발명의 것을 나타내고, ○ : 흰색원은 종래의 기술을 나타낸다)와, 마모량(분사압 : 3500kgf/㎠, 연마재 : 가네트샌드(garnet sand) 80번, 가네트샌드의 공급량 : 0.4kg/min) 사이의 관계를 도시한 그래프이고, 제 3 도는 경도와 굽힘저항력사이의 관계를 도시한 그래프이다(● : 흑색원은 본 발명의 것을 나타내고, ○ : 흰색원은 종래의 기술을 나타내다.)

상기 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이 굽힘저항력은 합금의 경도가 증가하에 따라 현저하게 낮아지지만, 마모량은 합금의 정도가 증가함에 따라 평이하게 줄어들게 되는바, 이 결과에 따라 내마모성 또는 굽힘저항성을 현저하게 향상시킬 수 있게 개선책을 유도할 수가 있다.

즉, 경도가 높은 침탄합그은 노즐에 관해 아주 뛰어난 내마모성을 가지지만 굽힘저항력은 큰의미가 없다는 것을 알았다.

이러한 사실은 워터제트속에 혼입되어 초음속의 워터제트애 의해 고속으로 가속된 미세한 입자가 충돌될 때 벽면을 마손시키는 현상으로부터는 쉽게 예견할 수 없는 새로운 사실인 것이다.

제 4 도는 시험재료에 대한 각도를 0°에서부터 90°로 다양하게 변화시킨 충돌각도 θ와 마모량과의 관계(연마재 : 가네트샌드 80번, 가네트샌드의 공급량 : 0.4kg/min, 분사압 : 3500kgf/㎠)를 도시한 그래프로서, ● : 흑색원은 본 발명에 따른 합금재질에 의한 일반 마모현상을 나타내고, △ : 삼각형은 본 발명에 따른 합금재질에 의한 이상 마모현상을 나타내며, ○ : 흰색원은 종래기술의 합금재질을 나타낸다.

상기 제 4 도의 그래프에 따르면, 합금재질이 어느정도의 경도(제 4 도에서 H_RA 경도 94.5)와 충돌각도 θ가 15°에서 30°의 각도로 증가하면 마모형태가 정적상태에서 비선형적이고 무질서한 마모상태로 전이되고 마모량도 증가하게 된다.

즉, 경도가 큰 재료로 만들어진 합금에서 당연히 갖추어지는 내마모성은 노즐에서 연마재료의 미세한 입자가 충돌하는 충돌각도 θ를 ±15°이내의 범위가 되도록 노즐을 설계하지 않으면 얻어질 수 없다는 것이 명백해 진다.

상기한 바와같이 실험테스트에 근거하여 분석한 설명에서 연마워터게트용 노즐과 같이 고내마모성을 갖는 작업용노즐은 종래의 것에 비해 경도가 높고 점착력이 낮게 되도록 침탄합그의 경도와 굽힘저항력, 즉 점착력을 적절하게 조합하여 설계하여야 한다는 것을 알았다(비록 실제에 있어서 높은 점착력이 요구된다 할지라도 상대적으로 경도를 높임으로써 낮추어 준다). 또한 노즐은 연마재료의 입자 또는 미세한 분말의 충돌각도가 최소로 되도록 설계되어야 한다는 사실도 알았다.

[본 발명의 기본원칙]

본 발명의 1실시예에 따른 노즐분재의 혼합물의 근거는 다음가 같다.

합금의 경도 :

WC(텅스텐카바이드)의 입자크기 :

일반적으로 침탄합금이 동일한 량의 결합상(結合相)을 가지면 WC는 미세하고 균일한 입자로 형성되고 또 소정의 경도가 얻어지게 된다. 그런데 실험적 결과에 있어서는 94.5 이상의 안정된 경도를 얻기 위해서는 WC의 입자직경이 1.0μm 이하인 재료를 사용해야 한다는 것을 알 수 있다.

다른 카바이드(또는 금속) 종류의 첨가 :

일반적으로 다른 종류의 카바이드는 소결처리과정중에 WC가 입자상태로 성장되지 않도록 하기 위해 첨가되는데, 본 발명에서 보는 바와 같이, WC가 소정입자크기로 되어 있고, 다른 종류의 카바이드를 포함하고 있지 않으면서 2.05% 이하로 적은량의 결합재를 가지는 한편, 적당한 소결온도가 약 1650℃ 이하인 이러한 조건하에서 소결처리를 행하면 WC의 미세한 입자가 거칠고 큰 입자로 성장되게 되며 또 소정의 경도를 얻을 수 없게 된다.

또한 WC와 결합상의 혼합물로만 된 경우에 있어서는, 종래의 실험으로부터 건전상 범위(C% : soundness phase area)의 폭이 좁고, 기계적강도에 역 영향을 주는 해로운상(η상, 자유탄소)이 발생되게 할 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 상기한 바와 같은 이유들 때문에 Ti, Ta, V, Or, Nb, Mo, Hf 및 Zr과 같은 하나 또는 둘 이상의 카바이드나 카바이드고용체(또는 고용체를 형성시키는 금속)를 첨가하여 WC입자의성장을 억제시키고 건전상 범위(C%)의 폭을 넓혀주는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

그러나 또한 상기한 바의 재료를 지나치게 많이 첨가하면 역으로 점착력, 굽힘저항력, 탄성계수등을 낮추는 결과를 초래하게 되는 것을 알 수 있다.

본 발명의 실험데이타로부터 다른 종류의 카바이드(및 금속)를 0.5% 이상 첨가되는 것이 어쩔 수 없이 필요한 바, 내마모·마손성을 가지는 침탄합금의 점착력을 고려할때 첨가할 수 있는 량의 상한선은 약 10%이다.

결합상 :

WC가 동일한 입자크기로 된 경우에 있어서는 결합상의 량이 감소함에 따라 합금이 단단해지고 취성을 가지게 된다.

실험데이타에서 결합상의 량이 0.2% 이하인 조건하에서는 합금의 점착력이 약하게되고 작업성이 극히 줄어들게 되는 반면, 결합상의 량이 2.0% 이상인 조건하에서는 H_RA 94.5 이상보다 높은 경도를 갖는 합금을 얻을 수가 없다는 것을 알 수 있다.

노즐의 현상 :

제 5 도는 연마용워터제트노즐의 노즐헤드속에서의 연마재료의 동작상태를 설명하기 위한 것으로서, 제 1 도와 같은 부품에는 동일한 참조부호를 부가하고 그에 대한 설명은 생략한다.

연마워터제트용 노즐부재(5)에는 워터제트(7)의 분사압력에 의해 혼합체임버(10)속으로 빨려들어온 연마 입자(8)를 연마노즐속으로 부드럽게 안내해 주기 위해 깔대기형으로 된 주입부(9)가 갖추어져 있는데, 이 주입부(9)는 공기와 함께 연마노즐(3)속으로 흘러 들어온 연마입자(8)의 충돌과 연삭작용 및 노즐의 중심축선 근처에서 초음속워터제트(7)에 의해 튕겨지는 연마입자(8)의 충돌에 의해 마손되게 된다.

특히, 워터제트에 의해 튕겨지고 가속된 연마입자(8)는 주입부의 벽에 고속으로 부딪히면서 이 벽면을 심하게 마모시키게 된다.

제 4 도에서 알 수 있는 바와 같이, 이 주입부(9)의 깔대기형 벽면의 경사가 크고 노즐재료의 경도가 클수록 주입부(9)의 마모가 쉽게 일어나게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 노즐의 마모에 관한 관점에서 보아 상기 주입부(9)가 노즐의 중심축선에 대한 경사각을 작게하는 것이 바람직하다. 즉, 예컨대 제 4 도의 결과로부터 상기 주입부(9)의 경사각이 ±15°이내가 되도록 설계할 필요가 있는 것이다(그러나 이는 조건의 변화에 따라 가변된다).

한편, 노즐의 내부에서는 워터제트에 혼입된 연마입자가 가속되면서 제 5 도에 도시된 바와 같이 워터제트와 연마노즐(3)의 내벽면(3°) 사이에 반복적으로 충돌하면서, 상기 연마입자(8)의 흐름이 내벽면(3')에 평행하게 수정되어 연마노즐(3)을 통해 아래쪽으로 유동되어 나가게 된다.

그러나 연마노즐(3)의 내벽면(3')이 워터제트의 중심축선과 거의 평행하게 만들어져 있기 때문에 연마입자(8)가 상기 내벽면(3')에 부딪히는 각도는 작으므로 비정상적인 마모는 거의 일어나지 않게 되다. 이러한 사실은 실험에 근허나 것이다.

상기 설명한 바와 같이 내구성의 주목할 만한 개선은 경도가 높고 뛰어난 내마모성을 갖거나 적은 충돌각도에서 충돌에 대한 저항성이 있는 재료와, 실질적으로 충돌각도를 작게 함으로써 얻어지는 노즐마모의 특성을 조합함으로써 달성할 수가 있는 것이다.

[실시예]

본 발명에 따른 바람직한 실시예는 다음과 같다.

첨부한 테이블 1(상세한 설명의 제일 뒷쪽에 첨부)은 본 발명에 따른 연마워터제트노즐용 재료인 침탄합금의 특성을 경도(HRA), 굴곡저항력(kgf/㎟) 및, 마모테스트에 기초한 마모량(mg) (압력 : 3500kgf/㎠, 연마재료 : 가네트샌드, 분사시간 : 15초의 조건하에서)을 종래의 것과 비교하여 나타낸 것이다.

테이블 1에 있어서 :

연마량 : 소정의 분사연마 조건하에서 재료의 무게감소량(mg).

분사연마조건 :

분사압 : 3500kgf/㎠

분사시간 : 15초

연마재료 : 가네트샌드 80번

연마재료공급량 : 0.4kg/min

상기 테이블 1에서부터 본 발명에 따른 합금재료는 종래의 합금재료에 대한 약 4시간의 내구성과 내마모성이 향상된 것을 알 수 있다.

그리고 상기 실시에의 합금은 다음과 같은 방법으로 만들어진다.

먼저, 입자의 직경이 1.5μm인 Co(1%)와, 입자의 직경이 15μm인 TiC(4.5%) 및, 입자의 직경이 1.5μm인 다른 종류의 카바이드(1.5%)를 입자의 직경이 1.0μm인 WC(텅스텐카바이드)와 혼합시키는데, 이때의 혼합은 보올혼합기(Ball mill)로 알코올이 존재하는 조건하에서 72시간동안 습식혼합시킨후 건조시키고, 그 다음에는 건조된 분말을 1000kgf/㎠의 압력하에서 가압한 다음 800℃의 온도의 진공분위기에서 예비소결시킨다.

상기 소결과정은 0.1 내지 10torr의 진공압으로 1600℃에서 60분간 처리한 다음 아르곤개스를 사용하여 1450℃에서 60분간 고온등압처리한다.

제 6 도는 본 발명에 따른 합금으로 제조된 연마워터제트용 노즐부재의 1예를 도시한 것으로, 제 7 도는 제 6 도에 도시한 노즐부재의 바깥원주면에 금속튜브를 뒤집어 씌워 제 6 도의 노즐부재를 보장시키는 한편, 빠깥원주면을 쉽게 처리할 수 있게한 변형예를 도시한 것이며, 제 8 도와 제 9도는 제 6 도와 제 7도의 실시예에 대한 평면도이다.

제10도와 제11도는 본 발명에 따른 합금으로 만들어진 연마워터제트용 노즐(직경d)이 0.05~0.5mm인 오리피스) 부재의 측면도이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 기본적특성은 종래의 것에 비해 경도레벨이 높고 점착력이 낮도록 합금혼합물의 경도와 점착력의 조화를 설정하는 데 있는 것이다.

본 발명은 또한 앞쪽의 경사진 노즐이나 사각형노즐구멍으로 된 노즐부재에도 적용시킬 수가 있다.

본 발명의 상기한 실시에에 있어서, 작업성과 소결성능을 향상시키기 위해 어느정도의 결합상이 첨가되는 바, 그러나 이 실시예에 있어서는 가능한 최대 경도와 내마모성을 얻기가 어려우므로 아직까지 내구성에 관한 문제가 남아 있다.

또한 상업적으로 거래되고 있는 것 중에서, 내마모성을 향상시키기 위해 Co를 포함하지 않은 단단한 기질(基質)로 구성된 WC-Tac-Tic와 같은 소위 결합상이 없는 합금(binder-less Alloy)이라하는 특별한 소결재료가 있기는 하나, 이러한 소결재료는 결합상이 없기 때문에 당연히 경도가 증가하지만, 이 합금은 H_RA 경도가 93.5정도까지만 가능하므로 주로 기계적시일 재료로 이용되고 있다.

이상의 관점에서 이하에서는 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다.

상기한 바와 같이, 절단작업을 하기 위한 연마워터제트와 같은 노즐에서는 심한 마모로 인한 심각한 문제가 있는바, 이러한 노즐 재질의 마모는 워터제트속에 함유되어 있는 가네트샌드(garnet sand)와 같은 연마입자 때문인 것으로 지적되었다. 따라서 본 발명에서 뿐만 아니라 기타 관련기술업계에서 경질재료가 마모되는 특성을 분명히 하기 위해 연마워터제트노즐속에서의 마모조건을 실현시키기 위한 마모테스트방법(초고압제트 마모테스트)을 제안하는 한편, 시험합금을 포함하여 여러종류의 침탄합금의 특성을 분명히 하기 위해 조건을 변화시키면서 여러가지 실험을 실시하였는 바, 이러한 실험을 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 제 1 도에 도시한 워터제트분사기구를 이용하여 실시하였고, 이 실험에서 얻어진 실험데이타가 제12도 및 제13도와 같이 나왔다.

제12도는 가공편에 대한 가네트샌드를 포함한 워터제트의 충돌각도 θ를 15°로 한 상태에서 여러종류의 재료의 H_RA 경도(● : 흑색원은 본 발명의 것을 나타내고, ○ : 흰색원은 종래의 것을 나타내며, □ : 사각형은 제 1 실시예의 것을 나타낸다)와 마모량(분사압 : 2000kgf/㎠, 연마재료 : 가네트샌드 80번, 가네트샌드 공급량 : 0.4kg/분)사이의 관계를 나타낸 것이고, 제13도의 경도와 굽힘저항력사이의 관계를 나타낸 것이다 (● : 흑색원은 본 발명의 것, ○ : 흰색원은 종래기술의 것, □ : 사각형은 제 1 실시예의 것이다).

제12도와 제13도에서 볼 수 있는 바와 같이, 굽힘저항력, 즉 점착력은 합금의 경도가 증가함에 따라 현저하게 감소하지만 마모량은 합금경도의 증가에 따라 단순하게 줄어들게 되는바, 이 결과에 따라 내마모성 또는 굽힘저항서을 현저하게 증가시킬 수 있는 개선책을 유도할 수가 있다.

즉, 경도가 큰 침탄합금의 노즐에 관해 아주 뛰어난 내마모성을 가지지만 굽힘저항력(점착력)은 큰 의미가 없다는 것을 알았다.

이러한 사실은 워터제트에 혼힙된 미세한 입자가 초음속의 워터제트에 의해 고속으로 가속되어 충돌될때 벽면을 마손시키는 현상으로부터는 쉽게 예견할 수 없는 새로운 사실인 것이다.

상기한 바의 실험데이타에 근거한 분석에서, 연마워터제트용 노즐과 같이 고내마모성을 요하는 작업용노즐은 종래의 것에 비해 경도가 크고 점착력이 낮게 되도록 침탄합금의 경도와 점착력을 적절하게 조합하여 설계하여야 한다는 것을 알았다(비록 실제에 있어서 높은 점착력이 요구된다 할지라도 상대적으로 경도를 높임으로써 낮추어진다). 또한 상기 노즐은 연마재료의 입자 또는 미세한 분말의 충돌각도가 최소로 되도록 설계되어야 한다는 사실도 알았다.

본 실시예의 노즐부재에 대한 혼합물의 근거는 다음과 같다. 재료의 목적하는바 경도를 얻기 위한 방법은 다음과 같은 관점으로 설명되어 있다.

결합상 :

텅스텐카바이드가 동일한 직경의 입자로 되어 있는한 결합상의 량이 감소됨에 따라 경도의 내마모성이 증가된다. 이러한 관점에서 본 실시예에 있어서는 본 발명 경질재료의 개발을 상기 사실을 한계로 하여 결합상이 포함되지 않았다고 가정하여 실시하였다.

이러한 조건은 상기 제 1 실시예와 상당한 의미가 다르다. 그러나 목적하는 바의 경도와 내마모성을 갖는 소결재료는 단순히 결합상이 포함되지 않게 함으로써 얻어지기가 어렵기 때문에 상기한 바의 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 수단과 방법이 실현되었다.

텅스텐카바이드(WC)의 입자등급 :

일반적으로 텅스텐계열 카바이드(WC)의 경질소결재료가 동일한 량의 결합상을 가지면 입자크기의 균일함에 따라 경도가 높고 내마모성을 가지게 되며, 본 실시예에서와 같이 결합상이 포함되어 있지 않은 경질 재료의 경우에 있어서는 H_RA 94.5 이상의 안정된 경도를 얻기 위하여 입자의 지름이 1.0μm 이하인 WC입자로 된 재료를 사용할 필요가 있다.

다른 카바이드 종류의 첨가 :

WC가 미세한 입자로 되어 있고 결합성이 없는 본 실시예의 합금에 대해서는 적절한 소결온도가 1700℃이고, 이러한 상태하에서 소결처리가 행해질때 WC의 입자는 크고 거친 입자로 성장하게 되므로 바라는 경도와 내마모성을 얻을 수가 없게 된다.

이점에 대해서는 여러가지 시행착오시험을 한 결과 Ti, Ta, V, Cr, Nb, Mo, Hf 및 Zr(혹은 N)와 같은 카바이드 또는 이들 카바이드의 고용체(혹은 질화물고용체)중의 하나 또는 둘 이상을 첨가함으로써, WC 입자의 성장을 억제시키고 소결온도를 낮추는 것이 효과적이라는 사실을 알았다.

그러나 또한 실험데이타에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 재료들이 지나치게 많이 첨가되면 내마모성에 역영향을 주게 되므로, 본 발명에 따른 다른 카바이드나 질화물의 첨가량 한계는 10%이다.

상기 설명한 수단 또는 방법에 따라, 또는 일반적인 요구로서, 소결처리중 또는 소결처리후에 고온등압수단을 일반적으로 이용함으로써, 연마워터제트용 고압노즐재료로서 극히 높은 내마모성을 갖는 경질재료를 만들 수가 있다.

상기 연마재료, 즉 연마입자의 동작은 제 1 실시예에서 설명한 바대로 제 5 도에 도시된 것과 같이 움직이게 된다.

다음에는 실제 실행된 실시예를 설명한다.

첨부한 테이블 2(상세한 설명 뒷쪽에 첨부)는 본 실시예에 따른 연마워터제트용 노즐재료의 특성을 종래의 것 및 제 1 실시예의 것과 경도(HRA)와, 굴곡저항력(kgf/㎟) 및 연마테스트(압력 : 2000kgf/㎠, 연마재 ; 가네트샌드, 분사시간 : 180초)에 기초한 마모량(mg)을 각각 비교하여 나타낸 것이다.

이러한 테이블 2에 있어서 :

마모량 : 소정의 분사연마조건하에서 재료의 감소무게량(mg)

분사연마조건 :

분사압력 : 2000kgf/㎠

분사시간 : 180초

연마재료 : 가네트샌드 80번

연마재료공급량 : 0.4kg/분

상기 테이블 2에서, 본 실시예에 따른 합금재료는 상기 제 1 실시예와 비교하여 약 2배의 내마모성과 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.

이 실시예에 관한 테이블 2의 1번 시험재료에서 10번까지의 시험재료는 다음과 같은 방법으로 제조된다.

먼저, 지름이 1.5μm 이하의 입자로된 다른 종류의 카바이드를 지름이 1.0μm 이하의 입자로 된 WC와 혼합시키는데, 이때 상기 혼합은 보올혼합기에 알코올과 함께 넣어 72시간동안 습식혼합시킨 후 건조시키고, 그 다음에는 건조된 분말을 프레스를 이용해 1000kgf/㎠의 압력으로 가압한 다음 800℃ 온도에서 진공상태로 예비소결시킨다.

상기 소결과정은 0.1 내지 10torr의 진공압하에서 1500℃로 아르곤개스 분위기에서 60분간 고온등압처리 한다.

그 다음 테이블 2의 11번 시험재료에서 20번 시험재료까지는 다음과 같은 방법으로 제조된다.

먼저 지름이 1.5μm 이하의 입자로된 다른 종류의 카바이드와 질화물을 지름이 1.0μm 이하의 입자로된 WC와 혼합하는데, 이때 상기 혼합은 보올혼합기에 알코올과 함께 넣어 72시간동안 습식혼합시킨 후 건조시키고, 그 다음에는 건조된 분말을 프레스에 이용해 1000kgf/㎠의 압력으로 가압한 다음 800℃의 온도에서 진공상태로 예비소결시킨다.

이때 상기 소결과정은 진공상태를 해제시키고 대신 니트로겐개스를 주입하여 20 내지 150torr의 압력은 1500℃에서 1500kgf/㎠의 압력으로 아르곤개스분위기에서 60분간 고온등압처리한다.

여기서 본 실시예에 따라 제조된 연마워터제트용 노즐부재의 실예는 제 6 도 내지 제11도에 도시된 바와 같은 모형과 특성을 그대로 갖는다.

다음에는 본 발명에 따른 제 3 실시예로서 결합상을 갖는 고내마모경질 소결재료로 만들어진 연마워터제트용 노즐부재에 대해 설명한다.

상기 설명한 바와 같이 절단작업에 사용하기 위한 연마워터제트와 같은 노즐에서는 심한 마모로 인해 심각한 문제가 야기되고 있는바, 이러한 노즐재질의 마모는 워터제트속에 함유되어 있는 가네트샌드(garnet sand)와 같은 연마입자 때문인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 발명에서 뿐만 아니라 기타 다른 관련 기술분야에서 경질재료가 마모되는 특성을 분명히 밝히기 위해 연마워터제트노즐속에서의 마모조건을 실현시키기 위한 마모테스트방법(초고압마모테스트)을 제안하는 한편, 시험합금을 포함하여 여러종류의 침탄합금의특성을 분명히 하기 위해 조건을 변화시키면서 여러가지 실험을 하였는바, 이러한 실험을 상기한 바의 실시예들에서와 마찬가지로 제 1 도에 도시한 워터제트분사기구를 이용하여 실시하였고, 이 실험에서 얻어진 실험데이타가 제14도 및 제15도와 같이 나타내어진다.

제14도는 가공면에 대해 가네트샌드를 포함한 워터제트의 충돌각도 θ를 15°로 한 상태에서 여러 종류의 재료의 경도(● : 흑색원은 본 발명의 것을 나타내고, ○ : 흰색원은 종래의 것을 나타낸다)와 마모량(분사압 : 3500kgf/㎠), 연마재료 : 가네트샌드 80번, 가네트샌드공급량 : 0.45kg/분)사이의 관계를 나타낸 것이고, 제15도는 경도와 굽힘저항력사이의 관계를 나타낸 것이다 (● : 흑색원은 본 발명의 것, ○ : 흰색원은 종래기술의 것이다).

제14도와 제15도에서 볼 수있는 바와 같이, 굽힘저항력 즉 점착력은 합금의 경도가 증가함에 따라 현저하게 감소하지만 마모량은 합금경도의 증가에 따라 단순하게 줄어들게 되는바, 따라서 내마모성 또는 굽힘저항성을 현저하게 증가시킬 수 있는 개선책을 유도할 수가 있다.

즉, 경도와 큰 침탄합금은 노즐에 관해 아주 뛰어난 내마모성을 가지지만 굽힘저항력(점착력)은 큰 의미가 없다는 것을 알았다.

이러한 사실은 워터제트에 혼입된 미세한 입자가 초음속의 워터제트에 의해 고속으로 가속되어 충돌될때 벽면을 마손시키는 현상으로 부터는 쉽게 예견할 수 없는 새로운 사실인 것이다.

상기한 바의 실험데이타에 근거한 분석에서, 연마워터제트용 노즐과 같이 고내마모성을 요하는 작업용 노즐은 종래의 것에 비해 경도가 크고 점착력이 낮게 되도록 침탄합금의 경도와 점착력을 적절하게 조합하여 설계하여야 한다는 것을 알았다(비록 실제에 있어서 높은 점차력이 요구된다 할지라도 상대적으로 경도를 높임으로써 낮추어 준다). 또한 상기 노즐은 연마재료의 입자 또는 미세한 분말의 충돌각도가 최소로 되도록 설계되어야 한다는 사실도 알았다.

본 실시예의 노즐부재에 대한 혼합물의 근거는 다음과 같다.

WC(텅스텐카바이드)의 입자등급 :

일반적으로 경질재료의 량이 동일하게 표현되어 있는한, 미세하고 균일한 WC 입자로 어느정도의 높은 경도를 얻을 수 있지만, 실험데이타로부터 산업분야에서 요구되는 H_RA 94.0 이사의 안정된 경도를 얻기 위해서는 지름이 1.0μm 이하의 입자로 된 WC를 사용할 필요가 있다는 것을 알 수 있다.

결합상 :

동일한 직경의 입자로 된 WC로 만들어진 합금은 결합상의 량이 적으면 단단해지게 되는데, 실험데이타로 부터 결합상의 량이 2.0% 이상이 되면 H_RA 94.0 이상의 목적하는 경도를 얻을 수가 없다는 것을 알수 있다.

다른 종류의 카바이드(혹은 카바이드고용체), 또는 질화물(혹은 질화물고용체)첨가.

일반적으로 소결처리과정중에 카바이드입자가 성장하지 않도록 하기 위해 다른 종류의 카바이드를 첨가해 주는데, 이 의미에 있어서 WC가 미세한 입자로 이루어지고 다른 종류의 카바이드를 포함하고 있지 않으면서 결합상의 량이 2.0% 이하일때, 적당한 소결온도는 약 1650℃이다. 그러나 소결처리가 이러한 상태에서 처리되면 WC의 입자가 크고 거친 입자로 성장하게 되므로, 바라는 바의 경도를 얻을 수가 없게 된다.

또한 WC와 결합상의 혼합물인 경우에는 건전상구역의 폭이 좁아지고 기계적 강도에 역영향을 미치는 해로운상(η-상, 자유카본)이 발생되게 된다.

이러한 역혀상을 방지하기 위해 Ti, Ta, V, Cr, Nb, Mo, Hf 및 Zr과 같은 카바이드(또는 질화물)을 하나 또는 둘 이상의 종류 혹은 일반적인 요구대로 카바이드고용체(또는 질화물고용체)를 첨가하여 WC 입자의 성장을 억제시키고 건전상구역의 폭을 넓혀 준다.

그러나 또한 실험데이타에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 재료들이 지나치게 많이 첨가되면 내마모성에 역영향을 주게 되므로, 본 발명에 따른 카바이드나 질산염의 첨가량 한계는 10%이다.

다음에는 실제 실행된 실시예를 설명한다.

첨부한 테이즐 3(상세한 설명 뒷쪽에 첨부)는 본 실시예에 따른 연마워터제트용 노즐재료의 특성을 종래의 것과 경도(HRA)와, 굴곡저항력(kgf/㎟) 및 연마테스트(압력 : 3500kgf/㎠), 연마재 : 가네트샌드, 분사시간 : 15초)에 기초한 마모량(mg)을 각각 비교하여 나타낸 것이다.

이러한 테이블 3에 있어서 :

마모량 : 소정의 분사연마조건하에서 재료의 감소무게량(mg)

분사연마조건 :

분사압력 : 3500kgf/㎠

분사시간 : 15초

연마재료 : 가네트샌드 80번

연마재료공급량 : 0.4kg/분

상기 테이블 3에서, 본 실시예에 따른 합금재료는 상기 제 1 실시예와 비교하여 약 4배의 내마모성과 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.

이 실시예에 관한 테이블 3의 4번에서 9번까지 시험재료와 11번에서 15까지의 시험재료는 다음과 같은 방법으로 제조된다.

먼저, 지름이 1.5μm 이하의 입자로 구성된 중량%로 10% 이하만큼 다른 금속카바이드 종류를, 지금이 1.0μm 이하인 입자로 구성되고, 직경이 1.5μm 이하의 입자로된 결합금속(Co, No)이 중량%로 2% 이하만큼 포함된 주성분요소인 WC와 혼합시키는데, 이때 상기 혼합은 보올혼합기에 알코올과 함께 넣어 72시간 동안 습식혼합시킨 후 건조시키고, 그 다음에는 건조된 분말을 프레스에 이용해 1000kgf/㎠의 압력으로 가압한 다음 800℃의 온도에서 진공상태로 소결시킨다.

상기 소결과정은 0.1 내지 10torr의 진공압으로 1500℃에서 1500kgf/㎠의 압력으로 아르곤개스분위기 중에서 60분간 고온등압 처리한다.

그다음 테이블 3의 10번 시험재료는 다음과 같은 방법으로 제조된다.

먼저 지름이 1.5μm 이하인 입자로서 중량%로 1%만큼의 결합상을 함유하면서 지름이 1.5μm 이하의 입자로 구성된 중량%로 5.7%만큼의 Ti(C,N) 고용체를 지름이 1.0μm 이하인 입자로 구성된 주성분 요소의 WC와 혼합시키는데, 이때 상기 혼합은 보올혼합기에 알코올과 함께 넣어 72시간동안 습식혼합시킨 후 건조시키고, 그 다음에는 건조된 분말을 프레스를 이용해 1000kgf/㎠의 압력으로 가압한 다음 800℃의 온도에서 진공상태로 소결시킨다.

이때 상기 소결과정은 진공상태를 해제시키고 대신 니트로겐개스를 주입하여 20 내지 150torr의 압력으로 1600℃에서 1500kgf/㎠의 압력으로 아르곤개스분위기속에서 60분간 고온등압처리한다.

여기서 본 실시예에 따라 제조된 연마워터제트용 노즐부재는 제 6 도 내지 제11도에 도시된 바와 같은 모형과 특성을 그대로 갖는다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따르면 내마모성과 내구성이 향상된 고압분사노즐을 얻을 수 있게 된다.

[테이블 1]

[테이블 2]

[테이블 3]

Claims

주성분요소인 텅스텐카바이드로 구성된 초경합금으로 만들어진 고압분사노즐에 있어서, 상기 텅스텐카바이드가 직경이1μm 이하인 입자로 구성되고 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 크로움(Cr), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)중에서 선택된 최소한 1종류 이상의 카바이드 또는 카바이드고용체가 총중량 %로 0.5 내지 10.0% 만큼 함유되며, 금속군요소중에서 최소한 하나가 중량%로 0.2 내지 2.0% 만큼 포함되어 있는 한편, 상기 초경합금이 고내마모성과 H_RA 69.5 이상의 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
제 1 항에 있어서, 상기 금속군요소가 코발트(Co), 니켈(Ni), 철(Fe)로 된 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
제 1 항에 있어서, 상기 분사노즐이 연마워터제트용인 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
텅스텐을 주성분요소로 이루어진 카바이드계열의 경질재료로 만들어진 고압분사노즐에 있어서, 상기 경질카바이드재료가 직경이 1μm 이하인 입자로 구성되고, 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 크로옴(Cr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)중에서 선택된 1종류 또는 2종류 이상의 카바이드 혹은 이들 카바이드의 고용체가 총중량%로 10% 이하 만큼 함유되며, 상기 경질소결재료가 고내마모성과 H_RA 94.0 이상의 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
제 4 항에 있어서, 상기 분사노즐이 연마워터제트용인 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
텅스텐카바이드를 주성분요소로 이루어진 카바이드계열의 경질재료로 만들어진 고압분사노즐에 있어서, 상기 경질카바이드재료가 직경이 1μm 이하인 입자로 구성되고, 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 크로옴(Cr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)중에서 선택된 1종류 또는 2종류 이상의 카바이드 또는 질화물 혹은 상기 카바이드 또는 질화물의 고용체가 총중량%로 10% 이하만큼 함유되며, 상기 경질소결재료가 고내마모성과 H_RA 94.0 이상의 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
제 6 항에 있어서, 상기 분사노즐이 연마워터제트용인 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
텅스텐을 주성분 요소로 이루어진 카바이드계열의 경질재료로 만들어진 고압분사노즐에 있어서, 상기 경질카바이드재료가 직경이 1μm 이하인 입자로 구성되고, 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 크로옴(Cr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)중에서 선택된 1종류 또는 2종류 이상의 카바이드 혹은 이들 고용체가 니켈, 철, 금, 은, 구리합금 또는 알루미늄합금 중에서 선택된 최소한 1종류 이상으로 구성된 결합재가 중량%로 2.0% 이하만큼 함유되는 한편, 상기 경질소결재료가 고내마모성과 H_RA 94.0 이상의 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
제 8 항에 있어서, 상기 분사노즐이 연마워터제트용인 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
텅스텐 카바이드를 주성분 요소로 이루어진 카바이드계열의 경질재료로 만들어진 고압분사노즐에 있어서, 상기 경질카바이드재료가 직경이 1μm 이하인 입자로 구성되고, 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 크로옴(Cr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf) 또는 지르코늄(Zr)중에서 선택된 1종류 또는 2종류 이상의 카바이드 고용체가 총중량%로 10% 이하만큼 함유되며, 코발트, 니켈, 철, 금, 은, 구리합금 또는 알루미늄합금 중에서 선택된 최소한 1종류 이상으로 구성된 결합재가 중량%로 2.0% 이하만큼 함유되는 한편, 상기 경질소결재료가 고내마모성과 H_RA 94.0 이상의 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.
제10항에 있어서, 상기 분사노즐이 연마워터제트용인 것을 특징으로 하는 고압분사노즐.