KR970001003B1 - Forming method for compound particles layer sintered by coating pulverulent body - Google Patents

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Abstract

Process for making a powder layer on a metal surface by electrostatic followed by sintering consists of, i)washing to eliminate a contamin-ant from metal surface(1), ii)dring, iii)spraying a mixture(2) of alloy powder, carbon powder and additives on a metal surface(1) under the electrostatic state, iv)sintering it at a predetermined temperatu-re. In the process, mixed powder consists of 6.5 wt.% of Cr, 4.96 wt.% of Mo, 1.25 wt.% of P, 1 wt.% of C, 86.29 wt.% of Fe, and below 0.5 wt.% of additives in which the particle size of componant is below 7 microns.

Description

분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법Formation method of powder sintered layer by powder coating method

제1도는 본 발명의 전체공정도.1 is an overall process diagram of the present invention.

제2도는 제1도의 정전분사공정을 위한 설비도이다.2 is an installation diagram for the electrostatic spraying process of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

A : 세척공정 B : 건조공정A: washing process B: drying process

C : 정전분사공정 D : 소결공정C: electrostatic spraying process D: sintering process

1 : 대상시편 2 : 혼합분말1: target sample 2: mixed powder

3 : 저장용기 4 : 고압호스3: storage container 4: high pressure hose

5 : 고압전류발생기 6 : 정전분사건5: high voltage current generator 6: electrostatic spraying

7 : 정전분사실 8 : 이송수단7: electrostatic spray room 8 transfer means

9 : 덕트 10 : 싸이클론9: duct 10: cyclone

11 : 관로 12 : 주머니여과기11: pipeline 12: pocket filter

13 : 배기팬13: exhaust fan

본 발명은 금속의 내마모성 향상을 위해 금속표면에 분말소결층을 형성하기 위한 분말층의 형성방법에 관한 것으로, 특히 금형의 모재로 많이 사용되는 특수강인 SKD-11 재질로 된 대상시편의 표면에 합금분말, 탄소분말, 첨가제를 분말상태로 한 후 이를 정전기를 이용해서 분말층으로 형성되게 한다음, 소결작업을 실시하여 내마모성이 우수한 분말소결층을 용이하게 얻을 수 있도록 된 분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a powder layer for forming a powder sintered layer on the metal surface to improve the wear resistance of the metal, in particular an alloy on the surface of the target specimen made of SKD-11 material, which is a special steel that is often used as a base material for molds Powder, carbon powder, and additives are powdered and then formed into a powder layer by using static electricity, and then powder sintered layer by powder coating method to easily obtain powder sintered layer having excellent abrasion resistance by sintering. It relates to a method of forming.

일반적으로 자동차의 부품중에서 로커아암, 캠, 기어나 밸브등과 같이 내마모성이 요구되는 기계부품요소에서는 작동부위의 표면을 경화시켜주기 위해 물리적,화학적인 방법을 이용한 다양한 금속의 표면경화법이 실시되고 있는 바, 그 중 본 출원인이 기출원한 특허출원 제88-13298호에서는 합금분말과 합성수지혼합물을 용제로 녹여 분사하기 좋은 적정점도를 갖는 용액으로 만들어서 분말소결층이 필요한 금속표면에 국부적으로 스프레이한 다음, 이를 1,100℃ 전후의 고온에서 액상소결처리를 실시하여 고경도의 내마모성이 우수한 금속복합탄화물을 형성하는 제조방법이 게재되어 있는 바, 이러한 분말소결층의 형성방법에 있어서는 탄소가 분말소결층에 복합탄화물을 형성시키면서 확산에 의한 금속모재와 분말소결층의 완전한 금속학적 접합을 가능하게 하는 가장 중요한 역할을 하고 있지만, 이러한 탄소는 주로 합금분말을 혼합첨가시에 금속분말에 비해 탄소의 비중이 상태적으로 극히 작기 때문에 충분한 혼합이 이루어지지 못하고 상층부로 부상되면서 균일하게 탄소가 함량된 스프레이가 곤란한 문제점이 있었다.In general, in the parts of automobile parts such as rocker arms, cams, gears, and valves, which require abrasion resistance, various metal surface hardening methods using physical and chemical methods are used to harden the surface of the working part. Among them, the patent application No. 88-13298 filed by the present applicant is made of a solution having an appropriate viscosity to melt and spray the alloy powder and synthetic resin mixture in a solvent and sprayed locally on the metal surface where the powder sintered layer is needed. Next, a method of forming a metal composite carbide having high hardness and high wear resistance by performing liquid phase sintering at a high temperature around 1,100 ° C. is disclosed. In the method of forming the powder sintered layer, carbon is formed in the powder sintered layer. While forming complex carbide, complete metallurgical bonding of metal matrix and powder sintering layer by diffusion Although it plays the most important role, the carbon is mainly mixed with alloy powder, so the specific gravity of carbon is extremely small compared to the metal powder, so it is not sufficiently mixed and floated to the upper part. There was a problem that spraying is difficult.

이와 같은 문제점은 모재가 다량의 탄소를 함유하고 있는 주철의 경우에는 문제가 되지 않지만, 탄소를 적게 함유하고 있는 일반 저탄소강에서는 금속탄화물을 형성하기 위해 필요로 하는 탄소량을 충분하면서도 안정적으로 공급하기에 곤란한 문제점이 있었다.This problem is not a problem for cast iron containing a large amount of carbon in the base material, but in general low carbon steel containing less carbon, it is necessary to supply a sufficient and stable amount of carbon required to form metal carbide. There was a difficult issue.

또한, 이같은 문제점의 보완을 위해 탄소분말층을 별도로 스프레이하여 안정적인 탄소공급을 가능하게 한방법이 본 출원인이 기출원한 특허출원 제92-19780호에 게재되어 있다.In addition, a method for enabling a stable carbon supply by spraying the carbon powder layer separately to compensate for such a problem is disclosed in the patent application No. 92-19780 filed by the present applicant.

그러나 이상과 같은 스프레이법에 의한 분말소결층의 형성에 있어서 열거가지 중요한 문제점이 있는 바, 즉However, in the formation of the powder sintered layer by the spray method described above, there are important enumerated problems, namely

1)수지의 함량에 대한 문제점 : 원래 수지는 금속의 분말들을 결합시키면서 이를 모재표면에 달라붙게 하는 초기 밀착성을 부여하는 역할을 하는데, 첨가되는 수지의 함량이 많으면 결합력이 높아져서 스프레이층의 밀도는 향상되지만 수지가 차지하는 부피가 커져 300~400℃에서 가열되는 수지가 열에 의해 분해되어 수지가 차지하는 공간만큼의 기공이 형성되게 되어 수지의 함량이 최소화로 줄이는 것이 바람직하지만, 수지의 함량이 적을 경우에는 표면조도가 나빠지고, 또한 스프레이작업을 할 경우 노즐이 막히거나 충분한 두께의 분말층을 얻을 수 없는 문제점이 있었고 ;1) Problems with the content of resin: Original resin plays the role of giving the initial adhesiveness to bond the metal powders to the surface of the base material, the higher the content of the resin is added, the higher the bonding strength, the higher the spray layer density However, the resin occupies a large volume, and the resin heated at 300 to 400 ° C decomposes by heat to form pores as much as the space occupied by the resin. Therefore, the resin content is preferably minimized. There was a problem that the roughness was poor, and when spraying, the nozzle was clogged or a powder layer of sufficient thickness could not be obtained;

2)용제의 사용에 따른 문제점 : 수지의 용해 및 스프레이작업시 분사의 용이함을 위해 점도조절용으로 상용되는 용제는 그 물질의 물성상 휘발성이 있기 때문에 용제가 기화되면서 차지하고 있던 공간만큼의 기공을 형성하면서 소결과정에서 스프레이된 분말층의 특정 부위에 용제가 다량 함유된 경우에는 소규모 폭발이 발생되어 분말소결층의 표면에 손상을 초래하여 재질을 취약하게 하는 문제점이 있으며 ;2) Problems caused by the use of solvents: Solvents commonly used for viscosity control for dissolving resins and spraying during ease of spraying are volatile in their physical properties. When a large amount of solvent is contained in a specific portion of the sprayed powder layer during the sintering process, there is a problem that a small explosion occurs, causing damage to the surface of the powder sintered layer, thereby making the material vulnerable;

3)스프레이 작업에 대한 문제점 : 모재에 형성되는 분말층이 일정한 두께를 가지기 위해서는 숙련된 작업자나, 자동화된 설비를 이용하여 여러번(최소 3회 이상)의 스프레이를 하여야만 하는데, 대상시편이 평면인 경우에는 형성되는 분말층이 용이하게 일정한 두께를 가질 수 있지만, 굴곡부나 모서리부위등과 같은 경우에서는 형성되는 분말층이 균일하게 되지 않는 문제점이 있고 ;3) Problems with spray work: In order for the powder layer formed on the base material to have a certain thickness, it must be sprayed several times (at least three times) by a skilled worker or an automated equipment. The powder layer to be formed may easily have a constant thickness, but there is a problem in that the powder layer to be formed is not uniform in cases such as bends and corners;

4)원료분말의 재사용에 대한 문제점 : 스프레이작업시에 대상시편외로 분사되는 혼합물을 회수하여 재사용할 경우에 있어서는, 용제의 증발에 따른 용제의 재투입과 수지의 함량조절, 침강방제의 재투입 및 합금분말의 함량조절등의 많은 공정이추가되어야만 함으로써 원료분말의 재활용에 대한 경제성이 고려되어 실질적인 재사용이 불가능한 문제점이 있는 한편 ;4) Problems in the reuse of raw powder: In the case of recovering and reusing the mixture sprayed out of the target specimen during the spraying operation, re-introduction of the solvent, control of the resin content, re-introduction of the settling agent and Many processes, such as the control of the content of the alloy powder has to be added, the economical efficiency of the recycling of the raw material powder is considered, the practical reuse is not possible;

5)정착공정(SWTTING PROCESS)에 대한 문제점 : 스프레이작업 완료후에 혼합분말층이 대상시편과의 초기접착 및 용제의 증발을 유도하기 위해서는 대상시편에 정적상태에서 공기의 유동성을 부여하게 되면, 분말층의 용제가 증발되어 표면의 조도가 양호한 상태로 될 수 있지만, 대량의 시편을 상기와 같이 양호한 상태의 조도를 지닐수 있게 하려면 상당한 넓이의 공간이 확보되어야 하고 많은 공정에너지가 소요되며 또한 정착공정 동안 시편표면중 수직한 부위에 부착된 혼합분말층에 중력이 작용되어 수직한 부위의 상부와 하부사이의 두께가 달라지게 되는 문제점이 있었다.5) Problems in SWTTING PROCESS: After the spraying is completed, the mixed powder layer gives the fluidity of air in the static state in the static state in order to induce initial adhesion with the sample and evaporation of the solvent. Although the solvent may evaporate to obtain a good surface roughness, a large amount of space must be secured, a large amount of process energy is required, and during the fixing process, in order to have a large amount of specimens in such a good condition. Gravity was applied to the mixed powder layer attached to the vertical portion of the specimen surface, causing a problem that the thickness between the upper and lower portions of the vertical portion was changed.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로, 용제와 합성수지의 사용을 배제한 상태에서 합금분말 및 첨가제를 7㎛ 이하의 분말상태로 한다음, 이 혼합분말에 고전압의 정전하를 부여하고 대상시편을 접지시킴으로써 대상시편에 분말층을 접착시킬 수 있고, 1회도장으로도 원하는 분말층의 두께를 얻을 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있으면서, 도착효울(즉 분말입자가 대상시편에 도달되는 양)이 기존의 스프레이분말입자보다 많은 95%이상을 얻을 수 있어 공정효율이 향상된 분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, and the alloy powder and additives in the powder state of 7㎛ or less in the state of eliminating the use of solvents and synthetic resins, and then to the high By adhering and grounding the target specimen, the powder layer can be adhered to the target specimen, and the desired thickness of the powder layer can be obtained even with a single coating to improve the work efficiency, while the arrival efficiency (that is, the powder particles can be applied to the target specimen). It is an object of the present invention to provide a method for forming a powder sintered layer by the powder coating method, which has an increased amount of 95% or more than conventional spray powder particles.

또한 정전하의 양이나 부여하는시간을 조절하여 대상시편의 전부위 또는 선택된 부위에 분말층두께를 임의로 형성시킬 수 있으며, 정전하 상태에서 소결과정을 거침으로써 중력에 의한 분말층의 처짐현상, 즉 수직한 부위의 분말층의 두께가 불균일하게 되는 것을 방지함에 그 목적이 있다.It is also possible to arbitrarily form the powder layer thickness on all or selected portions of the specimen by adjusting the amount of electrostatic charge or the time to impart.The sintering process in the state of static charge causes the powder layer to deflect, ie vertical The purpose is to prevent the thickness of the powder layer of one part from becoming uneven.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대상시편의 표면에 달라붙은 오염물질을 세척하여 제거하는 세척공정과, 이를 건조시키는 건조공정과, 합금분말과 탄소분말 및 첨가제가 적정비율로 섞인 혼합분말을 상기 대상시편의 표면에 정전하상태에서 분사시키는 정전분사공정 및 상기 혼합분말이 분말층을 형성하는 대상시편을 가열로내에서 소정온도로 소결시키는 소결공정을 순차적으로 실시하여 금속의 표면을 경화시키도록 되어 있다.The present invention for achieving the above object, the washing step to wash and remove the contaminants stuck to the surface of the target specimen, the drying step to dry it, the alloy powder, carbon powder and additives mixed in an appropriate ratio Electrostatic spraying step of spraying the powder on the surface of the target specimen in the state of electrostatic charge and sintering step of sintering the target specimen in which the mixed powder forms the powder layer at a predetermined temperature in a heating furnace are sequentially It is intended to cure.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 전체공정을 나타낸 순서도이고, 제2도는 제1도의 정전분사공정을 위한 설비도이다.1 is a flow chart showing the overall process according to the present invention, Figure 2 is a facility diagram for the electrostatic spraying process of FIG.

본 발명의 분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법은, 대상시편(1)의 표면에 달라붙어 있는 먼지나 기타 다른 오염물질을 세착하여 제거하는 세척공정(A)을 실시한 다음, 이 대상시편(1)의 표면을 건조시키는 건조공정(B)을 시행하고, 합금분말과 탄소분말 및 첨가제가 적정비율로 혼합된 혼합분말(2)을 상기 대상시편(1)에 정전하상태에서 분사시키는 정전분사공정(C)을 마친 후, 상기 대상시편(1)의 표면에 혼합분말(2)이 전기적으로 접착되어 형성하는 분말층을 가열로내에서 소정온도로 소결시키는 소결공정(D)을 순차적으로 시행함으로써 이루어지게 된다.In the method of forming the powder sintered layer by the powder coating method of the present invention, after performing the washing step (A) to remove and remove the dust and other contaminants adhering to the surface of the target specimen (1), the target specimen ( Electrostatic spraying is performed by drying the surface (1) to dry the surface of 1) and injecting the mixed powder (2) in which the alloy powder, the carbon powder, and the additive are mixed in an appropriate ratio to the target specimen (1) under the electrostatic state. After the completion of the step (C), the sintering step (D) of sequentially sintering the powder layer formed by mixing the powder (2) electrically on the surface of the target specimen (1) at a predetermined temperature in a heating furnace was sequentially performed. By doing so.

여기서, 상기 정전분사공정(C)의 설비장치는 제2도에 도시한 바와 같이, 합금분말과 탄소분말 및 극소량의 첨가제가 적정비율로 섞인 혼합분말(2)이 소정형상의 저장용기(HOPPER ; 3)에 저장되고, 이 저장용기(3)하부에 고압호스(4)가 연결되며, 이 고압호스(4)이 선단에 고압전류발생기(5)와 연결된 정전분사건(6)이 장차되어 정전분사실(7) 내부로관통되게 설치되는 한편, 이 정전분사실(7)상부에는 콘베이어와 같은 이송수단(8)을 매개로 정전분사실(7)내로 대상시편(1)이 수직하게 매달려지되 이 대상시편(1)은 외부와 점지되어 있다. 또한 상기 정전분사실(7) 하부에는 덕트(9)가 설치되어 싸이클론(10)과 연결되고, 이 싸이클론(10)의 하부는 상기 저장용기(3)와 관로(11)를 통해 연결되면서 상부는 주머니여과기(12)로 연결되며, 이 주머니여과기(12)는 배기팬(13)으로 연결되어 있다.Here, the equipment of the electrostatic spraying step (C) is, as shown in Figure 2, the mixing powder (2) in which the alloy powder, the carbon powder and a very small amount of additives are mixed in an appropriate ratio, the storage container (HOPPER; 3), the high pressure hose (4) is connected to the lower part of the storage container (3), the high-pressure hose (4) is connected to the high-voltage current generator (5) at the front end of the electrostatic injection (6) While the injection chamber 7 is installed to penetrate into the interior, the electrostatic spray chamber 7 is suspended from the specimen 1 vertically into the electrostatic spray chamber 7 via a transfer means 8 such as a conveyor. This target specimen 1 is pointed with the outside. In addition, the lower portion of the electrostatic spray chamber (7) is provided with a duct 9 is connected to the cyclone 10, the lower portion of the cyclone 10 is connected through the storage container 3 and the conduit 11 The upper part is connected to the bag filter 12, the bag filter 12 is connected to the exhaust fan (13).

그리고, 상기 정전분사공정(C)에서 저장용기(3)내에 저장된 혼합분말(2)을 구성하는 합금분말은, 철(Fe)분말과 스테인레스(SUS 410)분말, 철(Fe)-몰리브덴(Mo)분말, 철(Fe)-인(P)분말등의 일원계 및 이원계 분말에 미량의 첨가제가 적정비율 혼합된 7㎛이하의 입자크기로 된 것인 바, 이들의 혼합중량비(%)는 6.5%의 크롬(Cr), 4.96%의 몰리브텐(Mo), 1.25%의 인(P), 1%의 탄소(C), 그리고 86.29%의 철(Fe)로 이루어진 화학적 조성을 가지며, 여기에 0.5%미만의 첨가제가 섞여 상기 혼합분말(2)을 이루게 된다.In the electrostatic spraying step (C), the alloy powder constituting the mixed powder 2 stored in the storage container 3 includes iron (Fe) powder, stainless (SUS 410) powder, iron (Fe) -molybdenum (Mo). ) The powder or iron (Fe) -phosphorus (P) powder, such as powders of one or two and a small amount of additives in an appropriate ratio mixed in one-way and two-way powder, such that the mixed weight ratio (%) is 6.5 It has a chemical composition of% chromium (Cr), 4.96% molybdenum (Mo), 1.25% phosphorus (P), 1% carbon (C), and 86.29% iron (Fe), where 0.5 Less than% of the additives are mixed to form the mixed powder (2).

따라서, 상기 저장용기(3)의 혼합분말(6)으로 외부로부터 가압된 압축공기를 매개로 고압호스(4)를 통해 정전분사건(6)으로 이동됨과 동시에 고압전류발생기(5)가 30~120Kv의 고압을 정전분사건(6)에 인가시키게되면, 상기 혼합분말(2)이 전하를 뛴 상태에서 이송수단(8)에 매달린 대상시편(1)의 표면에 전기적으로 부착된다. 이때 상기 대상시편(1)은 외부에 접지되어 있으므로 표면에 최초 도포된 혼합분말(2)이 지속적으로 같은 두께로 된 분말층을 형성하게 되고, 이후 상기 이송수단(8)을 매개로 대상시편(1)이 가열로(도시안됨)내로 이동되면 분말층이 형성된 대상시편(1)은 300℃정도에서 1차 예열된 다음 1,050℃ 내지 1,200℃에서 일정시간동안 소결되어 진다.Therefore, the high pressure current generator 5 is moved to the electrostatic spray event 6 through the high pressure hose 4 through the compressed air pressurized from the outside by the mixed powder 6 of the storage container 3. When a high pressure of 120 Kv is applied to the electrostatic spraying event 6, the mixed powder 2 is electrically attached to the surface of the target specimen 1 suspended from the transfer means 8 in a state where the charge is charged. In this case, since the target specimen 1 is grounded to the outside, the mixed powder 2 first applied to the surface continuously forms a powder layer having the same thickness, and then the target specimen ( When 1) is moved into a heating furnace (not shown), the target specimen 1 in which the powder layer is formed is first preheated at about 300 ° C. and then sintered for a predetermined time at 1,050 ° C. to 1,200 ° C.

한편, 상기 정전분사건(6)을 통해 분사된 혼합분말(2)중 대상시편(1)의 주변으로 분사되어 정전분사실(7)하부로 떨어지는 잉여분의 혼합분말(2)은 덕트(9)를 통해 싸이클론(10) 내부에 유입되고, 이때 싸이클론(10)은 내부로 압축공기와 섞인 상태로 이동된 혼합분말(2)을 원심분리식으로 이분시켜 혼합분말(2)만을 관로(11)를 통해 저장요기(3)내로 이송시키며, 나머지 압축공기는 주머니 여과기(12)를 거치게 된 다음 배기팬(13)을 통해 대기중으로 배출되게 된다.On the other hand, of the mixed powder (2) injected through the electrostatic spray event (6) is injected to the periphery of the target specimen (1) and the mixed powder (2) falling to the lower portion of the electrostatic spray chamber (7) is a duct (9) Through the cyclone 10 is introduced through, the cyclone 10 is divided into the mixed powder (2) moved in the state mixed with the compressed air into the centrifugal separation by dividing only the mixed powder (2) pipeline 11 The compressed air is transferred into the storage ware 3), and the remaining compressed air is passed through the bag filter 12 and then discharged into the atmosphere through the exhaust fan 13.

여기서, 상기 정전분사건(6)을 통해 혼합분말(2)이 정전분사실(7)내에서 대상시편(1)으로 분사될 때, 이 혼합분말(2)의 이송은 고압호스(4)를 통한 압축공기의 공급량을 외부에서 조정하여 최소 100~200g/min에서 최대 500~600g/min정도로 조정하면서 이와 함께 고압전류발생기(5)로부터 정전분사건(6)에 인가되는 정전하의 양(30~120Kv)이나 분사시간(min)을 적절히 조절하게 되면 대상시편(1)에 전기적으로 도포되는 분말의 두께가 임의적으로 조절될 수 있다.Here, when the mixed powder (2) is injected into the target specimen (1) in the electrostatic spray chamber (7) through the electrostatic spray (6), the transfer of the mixed powder (2) is a high-pressure hose (4) The amount of static charge applied from the high-voltage current generator (5) to the electrostatic injection (6) while adjusting the supply amount of the compressed air through the outside to the maximum 500 ~ 600g / min at the minimum 100 ~ 200g / min (30 ~ 120Kv) or spraying time (min), if appropriately adjusted, the thickness of the powder electrically applied to the target specimen (1) can be arbitrarily adjusted.

그리고 상기 정전분사공정(C)을 마친 대상시편(1)이 소결공정(D)을 거치게 되면, 최초 고체상태이던 혼합분말(2)의 합금분말은 소결과정동안에 철(Fe)-인(P)-탄소(C)나 철(Fe)-몰리브덴(Mo)-탄소(C), 또는 철(Fe)-크롬(Cr)-탄소(C)등과 같이 3원계 공정화합물인 복합탄화물을 형성하면서 액상상태가 되고, 이후 냉각되면 수축을 일으켜 밀도가 향상됨과 더불어 내마모성이 좋은 고체상태의 분말소결층을 형성시키게 된다.Then, when the target specimen (1) having completed the electrostatic spraying step (C) is subjected to the sintering step (D), the alloy powder of the mixed powder (2), which was the first solid state, is iron (Fe) -phosphorus (P) during the sintering process Liquid phase, forming complex carbides, ternary process compounds such as carbon (C), iron (Fe) -molybdenum (Mo) -carbon (C), or iron (Fe) -chromium (Cr) -carbon (C) After cooling, it causes shrinkage to improve density and to form a solid powder sintered layer having good abrasion resistance.

또한 상기 대상시편(1) 도포된 혼합분말(2)의 분말층은 대상시편(1)이 이송수단(8)을 타고 가열로내로 이동될 동안에도 지속적으로 정전하상태를 유지하게 되므로 대상시편(1)의 수평 및 수직한 부위는 물론 굴곡하거나 요철진전부위에서 형성된 분말층의 두께변화가 발생되지 않게 되어 요철이 없는 양호한 상태의 표면조도를 지속시킬 수 있게 된다.In addition, the powder layer of the mixed powder (2) applied to the target specimen (1) is to maintain the state of static charge continuously while the target specimen (1) is moved into the heating furnace by the transfer means (8) As well as the horizontal and vertical parts of 1), the thickness change of the powder layer formed at the curved or uneven propagation part does not occur, so that the surface roughness in the uneven condition can be maintained.

이상 설명한 바와 같이 본 발명 분체도장법에 의한 분말수결층의 형성방법에 의하면, 고탄소강이나 주철뿐만 아니라 탄소함유량이 적은 일반 저탄소강이나 침탄이 잘안되는 SKD-11과 같은 특수강재질로 된 대상시편(1)을 세척공정(A)을 하여 표면에 달라붙은 오염물질을 제거한 후 건조공정(B)을 시행해 표면을 건조시킨 다음,철(Fe)분말과 스테인레스(SUS 410)분말, 철(Fe)-몰리브덴(Mo)분말, 철(Fe)-인(P)분말등의 일원계 및 이원계분말로 이루어진 합금분말과 탄소분말 및 첨가제가 적정비율로 섞인 혼합분말(2)을 상기 대상시편(1)에 정전하상태에서 분사시키는 정전분사공정(C)을 실시하여 일정두께에 분말층을 대상시편(1)의 표면에 형성시키고, 이어서 가열로내에 서 1,050℃~1,200℃의 고온으로 소결시키는 소결공정(D)을 순차적으로 실시하으로써, 상기 대상시편(1)의 표면에 철(Fe)-인(P)-탄소(C), 철(Fe)-몰리브덴(Mo)-탄소(C), 또는 철(Fe)-크롬(Cr)-탄소(C)등과 같은 3원계 공정화합물인 액상의 복합탄화물이 형성되어 내마모성이 높은 분말소결층을 형성시키게 됨에 따라, 종래의 분말소결층 형성방법과는 달리, 즉 용제와 합성수지의 사용을 배제하면서 대상시편(1)의 표면에 단1회의 분사만으로도 원하는 두께의 분말소결층을 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라, 합성수지와 용제의 사용할 때 소결과정에서 생기는 금속표면의 손상을 억제시키면서 분사시에 원료분말의 도착효율을 높힘과 더불어 잉여분의 혼합분말(2)을 효과적을 재사용할 수 있는 잇점이 있게 된다.As described above, according to the method of forming the powder-stripping layer according to the powder coating method of the present invention, a target specimen made of a special steel material such as SKD-11, which is not only high carbon steel or cast iron, but also low carbon steel or carbon carburized with low carbon content (1) ) To remove contaminants stuck to the surface by washing process (A), and then dry the surface by drying process (B), and then iron (Fe) powder, stainless (SUS 410) powder, and iron (Fe) -molybdenum An electrostatic mixture of an alloy powder consisting of mono- and binary powders, such as (Mo) powder, iron (Fe) -phosphorus (P) powder, and a mixed powder (2) in which carbon powder and additives are mixed at an appropriate ratio is applied to the target specimen (1). Sintering step (D) is carried out by spraying at a lower state to form a powder layer on the surface of the target specimen 1 at a predetermined thickness, and then sintering at a high temperature of 1,050 ° C to 1,200 ° C in a heating furnace (D ) By sequentially performing (1) Iron (Fe) -phosphorus (P) -carbon (C), iron (Fe) -molybdenum (Mo) -carbon (C), or iron (Fe) -chromium (Cr) -carbon (C) As the liquid complex carbide, which is a ternary process compound such as), forms a powder-sintered layer having high abrasion resistance, unlike the conventional powder sintering layer formation method, that is, eliminating the use of a solvent and a synthetic resin, It is possible to form a powder sintered layer with the desired thickness by only one spray on the surface of 1), and to control the arrival efficiency of the raw material powder during the spraying while suppressing the damage of the metal surface generated during the sintering process when using the synthetic resin and the solvent. In addition to the increase, there is an advantage that can effectively reuse the excess mixed powder (2).

Claims (3)

대상시편(1)의 표면에 달라붙은 오염물질을 세척하여 제거하는 세척공정(A)과, 이를 건조시키는 건조공정(B), 합금분말과 탄소분말 및 첨가제를 적정비율로 섞은 혼합분말(2)을 상기 대상시편(1)의 표면에 정전하상태에서 분사시키는 정전분사공정(C) 및, 상기 혼합분말(2)이 분말층을 형성하는 대상시편(1)을 가열로내에서 소정온도로 소결시키는 소결공정(D)으로 이루어져 금속의 표면을 경화시키도록된 분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법.Washing process (A) for washing and removing contaminants adhering to the surface of the target specimen (1), drying process for drying it (B), mixed powder in which alloy powder, carbon powder and additives are mixed at an appropriate ratio (2) Electrostatic spraying step (C) for spraying the surface of the target specimen (1) in the state of static charge, and sintering the target specimen (1) in which the mixed powder (2) forms a powder layer at a predetermined temperature in a heating furnace. The powder sintering layer forming method by the powder coating method which consists of a sintering process (D) which hardens the surface of a metal. 제1항에 있어서, 상기 혼합분말(2)이 철(Fe)분말과 스테인레스(SUS 410)분말, 철(Fe)-몰리브덴(Mo)분말, 철(Fe)-인(P)분말등의 일원계 및 이원계분말로 된 합금분말과 탄소분말 및 미량의 첨가제로 이루어지되, 그 입자들이 7㎛ 이하의 크기로 된 것을 특징으로 하는 분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법.The method of claim 1, wherein the mixed powder (2) is a member such as iron (Fe) powder, stainless (SUS 410) powder, iron (Fe)-molybdenum (Mo) powder, iron (Fe) -phosphorus (P) powder, etc. A method of forming a powder sintered layer by powder coating, comprising an alloy powder consisting of a system and a binary powder, a carbon powder, and a small amount of additives, the particles having a size of 7 μm or less. 제2항에 있어서, 상기 혼합분말(2)의 혼합중량비(%)가 6.5%의 크롬(Cr), 4.96%의 몰리브덴(Mo), 1.25%의 인(P), 1%의 탄소(C), 86.29%의 철(Fe), 그리고 0.5%미만의 첨가제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분체도장법에 의한 분말소결층의 형성방법.The mixed weight ratio (%) of the mixed powder (2) is 6.5% chromium (Cr), 4.96% molybdenum (Mo), 1.25% phosphorus (P), 1% carbon (C) , 86.29% iron (Fe), and the powder sintering method of the powder coating method, characterized in that consisting of less than 0.5%.
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KR20110076009A (en) * 2009-12-29 2011-07-06 주식회사 포스코 Surface coating method of steel sheet with improved high abrasion resistance by using iron powder and carbon nano tube

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