스테인리스강 베어링의 단시간 침탄 표면경화

전문가 제언

○ 본 특허는 미국 UTC(United Technologies Corporation)에서 출원된 것으로서 고성능 장수명 마르텐사이트계 스테인리스강 베어링에 대하여 표면경화 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있는 방법에 관한 것이다. UTC의 주력사업은 항공기엔진이며, 전투기, 항공기, 헬기, 엘리베이터 등을 만드는 거대 복합기업인데, 이러한 여러 분야에 사용되는 베어링에 관하여 실제 적용될 수 있으므로 본 발명에 의한 고성능 베어링 제조기술에 관심을 가질 필요가 있다.

 

○ 질화법은 침탄법도다 비교적 저온에서 처리가 가능하고 변형이 적다는 장점을 갖고 있으나 국제적인 경쟁력을 갖춘 표면경화기술을 확립하기 위해서는 공해문제를 일으키는 염욕질화법의 개선, 표면경화시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 많다. 특히 석출물으로써 안정한 MC와 M7C3탄화물에 M23C6탄화물을 적당하게 미세한 분포로 형성시킬 수 있는 제조기술의 확립이 필요하다.

 

○ 마르텐사이트계 스테인리스강의 침탄공정은 진공 혹은 플라즈마에 의해 표면경화시킬 수 있다. 플라즈마 확산열처리법에서는 높은 에너지를 이용하여 C, N, B 등의 원소를 금속이나 강의 표면에 확산, 침투시켜 본 발명에서와 같이 내마모성을 요구하는 부위에 단시간에 원하는 만큼의 경화깊이를 부여할 수 있는 제조기술의 확립이 대단히 중요하다.

 

○ 마르텐사이트계 스테인리스강 베어링의 플라즈마 탄질화 공정에서 1650～2000℉의 온도범위에서 40～200시간에 원하는 경화깊이를 얻을 수 있다. 그러나 최종적으로 함유되는 C+N 수준은 침탄 및 탄질화공정이 일어나는 동안에 게터링(gettering) 효과로 인하여 목표값보다 이하가 된다는 사실에 주의해서 충분한 경화깊이를 고려한 열처리조건이 설정되어야 한다.

 

○ 본 발명은 미국 UTC에 의해 Pyrowear 675합금(Carpenter Techno- logies 생산), CSS-42L(Latrobe Steel 생산), AFC-77(Crucible Research 생산) 등으로 활용되었으며 향후 고기능 장수명 마르텐사이트 스테인리스강의 국내 기업체에서의 제조기술 정착에도 도움이 될 수 있을 것이다.

저자

United Technologies Corporation

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

WO20150077692

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

재료

페이지

~25

분석자

유*천

분석물

• 스테인리스강 베어링의 단시간 침탄 표면경화.pdf [452,210 byte]

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