일반기술

VC/탄소강 표면 합금화 방법

기존의 탄소강을 표면 처리하는 데는 주로 침탄 처리, 질화처리, 도금, 육성 용접, 플라즈마 용사법 등이 사용되었으나, 이러한 방법들은 합금화시키고자 하는 원소가 제한되어 있고 계면 결합이 나쁘며 투입열이 큰 경우에는 재료 전체가 열영향을 받아서 변형 및 균열이 발생할 가능성이 높은 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 고려하여 최근에는 레이저빔을 이용한 표면 처리법이 연구중에 있다. 하지만, 레이저빔을 이용한 표면 처리법은 열효율이 40% 이하로 낮아서 표면 합금층을 형성하는데 장시간이 소요되어 표면이 산화되므로 대기중에서 제조하기 곤란하여 제조 원가가 상승될 뿐만 아니라 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.본 기술에서는 VC분말과 용제의 혼합체를 탄소강에 도포한 후, 혼합체에 압력을 가하고 탄소강에 가속 전자빔을 투사하여 기공이나 균열을 발생하지 않는 균일도와 높은 경도를 갖으며 대기중에서 제조가 가능한 표면 합금화 재료를 제조하였다.본 기술에 따르면 탄소강을 모재로 준비하고, VC분말 및 중량비 1:1인 MgO-CaO로 이루어진 용제분말의 혼합체를 건식 혼합방식에 의해 조성한 후 이 혼합체를 탄소강의 상부에 도포하여 압력을 가하고, 혼합체를 도포한 탄소강의 상부에 전자빔 에너지 1.0 내지 2.5 MeV의 범위에서 가속 전자빔을 투사하여 대기중에서의 제조가 용이하고 기공과 균열이 발생하지 않는 균일한 표면 합금화 재료가 제조되기 때문에 생산효율을 증진시킬 수 있고 재료의 가열시간이 짧아 재료표면의 산화를 방지할 수 있으며 경도가 높은 VC분말의 사용으로 경도가 높은 표면 합금화 재료를 제조할 수 있다.