일반기술

스텐레스강 표면복합재료 제조 방법

본 기술은 스텐레스강 표면복합재료의 제조 방법에 관한 것으로서, 가속 전자빔을 이용한 TiC/SUS304 스텐레스강 표면복합재료의 제조 방법에 관한 것이다.SUS304와 같은 오스테나이트계 스텐레스강은 열처리 온도 범위 내에서는 오스테나이트 조직을 그대로 유지하기 때문에 열처리를 통해 표면을 경화할 수 없기 때문에 내마모성을 향상시킬 수 없다는 단점을 지니고 있다. 이 내마모성을 보완, 개선하기 위하여 종래에 윤활제를 사용하거나 표면코팅 방법 등이 사용되고 있으나, 윤활제를 사용하는 것은 고온에서 사용할 수 없고, 표면코팅층은 사용 중 박리가 일어날 수 있어 사용상 제약이 많은 문제점을 가지고 있었다.또한, 스텐레스강의 표면처리 방법의 일환으로 최근에는 레이저빔을 이용한 표면 합금화 또는 표면복합재료 제조 방법이 시도되고 있으나, 열효율이 40% 이하로 낮아서 표면경화층을 형성하는 데 장시간이 소용되며 표면경화층의 두께가 최대 1 mm 미만으로 매우 얇고, 중첩현상이 일어나고, 표면에서 산화현상이 일어나기 때문에 대기 중에서 제조하기 곤란하여 제조 원가가 상승될 뿐 아니라 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.기존의 전자빔을 이용한 표면 합금화 또는 표면복합재료 제조는 비 스텐레스계 철강재료나 타이타늄 합금을 기지금속으로 사용하였으나 본 발명은 스텐레스계 철강재료를 기지금속으로 한다는 점이 다르다.본 기술은 전술한 문제점이 개선된 표면복합재료를 얻을 수 있는 제조 방법, 즉 박리가 일어나지 않는 균일하고 비교적 두껍고 높은 경도와 우수한 내마모성을 갖는 표면복합층을 구비한 표면복합재료를 대기 중에서 제조하여 생산성을 증진시킬 수 있는 표면복합재료의 제조 방법을 제공하는 것이다.본 기술은 스텐레스강을 모재로 준비하는 단계, 강화입자 및 용제(flux) 분말의 혼합체를 조성하는 단계, 상기 혼합체를 상기 스텐레스강의 상부에 도포하는 단계, 상기 혼합체가 도포된 스텐레스강의 상부에 가속 전자빔을 투사하는 단계를 포함하는 스텐레스강 표면복합재료의 제조 방법을 제공한다.본 기술에 따르면1) 재료가 가열되는 시간이 짧아서 재료 표면이 산화되지 않으므로, 대기 중에서의 제조가 용이하고, 2) 생산원가를 절감하고 생산효율을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.3) 또한 경도가 높은 TiC 분말이 표면복합층에 형성됨으로써 경도가 높고 내마모성이 향상된 표면복합재료를 제조할 수 있을 뿐 아니라,4) 용제 분말의 혼합에 의해서 기공과 균열이 거의 발생되지 않는 균일한 표면복합재료를 제조할 수 있다.