일반기술

수명이 연장된 고경도 고인성 고크롬백주철 및 이의 제조방법

종래 크롬백주철은 30~40%의 탄화물체적비를 가질 경우, 높은 경도를 만족하고는 있지만 공정 응고중 용융금속에서 조대한 육각상의 초정 및 침상의 공정 탄화물이 정출하여 충격인성에 악영향을 미치고 있으며, 또한 큰 충격 및 반복 충격에 노출될 경우, 육각 초정 및 침상의 탄화물에서 일차적인 파단에 의하여 수명이 크게 저하된다는 문제점을 해결하고자 한다.이에 본원발명은 상기한 문제점을 해결할 수 있는 탄화물체적비(CVF), 잔류 오스테나이트량, 공정탄화물의 크기, 공정탄화물의 형상비를 조절하여 높은 내마멸특성, 고경도를 유지하면서 충격인성을 향상시킴으로써 수명이 연장된 고경도, 고인성 고크롬백주철 및 이의 제조방법을 기술하고 있다.본 발명의 고경도, 고인성 고크롬백주철은 공정탄화물 개량화 원소인 Ti를 바람직하게 0.2중량% 이상 포함하거나, 오스테나이트 안정화와 공정탄화물 분해역제는 위하여 Cu를 바람직하게 1 내지 2중량% 포함하거나 또는 상기 두 원소를 모두 포함할 수 있다.또한, 본 발명은 상기 Ti 및/또는 Cu를 함유하는 고크롬백주철 합금을 1100내지 1200°C의 고온에서 열처리하여 고경도, 고인성, 고크롬백주철을 제조할 수 있다.본 발명은 공정탄화물 개량화 원소인 Ti 및 오스테나이트 안정화와 공정탄화 물 분해억제를 위하여 첨가되는 원소인 Cu를첨가하여 고크롬백주철 합금을 구성하고, 이를 고온열처리함으로써 얻어지는, 수명이 연장된 고경도, 고인성 고크롬백주철 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 통상의 고크롬백주철 합금성분에 Ti 및 Cu를 첨가하고 고온열처리함으로써 탄화물체적비, 잔류 오스테나이트량, 공정탄화물의 크기 및 공정탄화물의 형상비를 조절하여 특히, 공정탄화물의 크기 및 형상비를 조절하여 경도 및 내마멸특성을 높게 유지하면서 인성을 증대시킴으로써 고크롬백주철의 수명을 연장시킬 수 있다.압연 롤이나 광물본쐐기의 볼(ball), 라이너(liner), 쇼트 블라스터(short blaster)의 블레이드(blade), 슬러리 펌프(slurry pumpes), 브릭 몰드(brick molds), 석탄 연마 밀(coal grinding mills), 하드-로크 마이닝(hard-rock mining), 밀링(milling)의 부품 등 내마멸용 재료의 수요는 갈수록 증가하고 있는 추세로 이에 부합되는 고크롬 백주철은 공구의 수명을 연장시킬 수 있는 재료로서 높은 시장 확보의 가능성을 가지고 있다.본원발명에서 기술하고 있는 Ti와 Cu를 첨가하여 합금조성을 조절하고 고온 열처리함으로써 수명이 연장된 고경도, 고인성 고크롬백주철을 제조하였다. 그리고 고크롬백주철 합금에 Ti와 Cu를 첨가하여 인성 향상 및 탄화물의 크기 및 형상비를 조절한 경우는 지금까지 없었다. 이에 본원발명에서 제시되는 합금 및 그 제조방법은 종래의 것에 비해 현저한 효과를 얻을 수 있었다. 따라서 벤처 나 중소기업 뿐 아니라 대기업에 큰 변수없이 곧바로 적용가능하다.