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내마모주철의 소착성과 마모 특성에 미치는 흑연 및 공정 탄화물의 영향

전문가 제언: ○ 고속 도강이나 합금강에는 흑연 외에 내소착성을 향상시키는 조직으로 탄화물을 이용하고 있다. Cr탄화물이나 V탄화물과 같은 경질입자를 균질하게 분산시킨 조직은 소착성과 내마모성을 향상시킨다. 경질상이 전체의 접촉하중을 지탱함과 동시에 기지의 응착부가 접동성에 의하여 이동 성장하는 것을 분단시켜 소착성이나 마모를 억제한다고 사료된다.

○ 흑연이 고체 윤활제로 마찰저항을 낮추는 효과가 있는 범위는 사용온도, 부하하중, 마모방법 등에 의하여 영향을 받는다. 컴프레서의 스크롤 등의 접동부재에는 고온, 고부하에서의 변형이 아니고 같은 장소가 마찰되기 때문에 흑연이 접촉 면에 머무르는 것이 되어 마찰저항을 줄인다.

○ 한편, 압연롤 등 고부하에서 사용되어 흑연이 머무르는 것이 되지 않는 조건에서는 내소착성·내마모성 향상을 위해서는 흑연보다 탄화물 쪽이 유효하다.

○ 고강도의 탄화물을 많이 가지는 시료는 소성변형을 억제시키므로 접촉면적의 증가가 적어 소착이 일어나기 어렵다. 이러한 사고는 Nakazima 등의 경질상이 전체의 접촉하중을 지탱하므로 소착이나 마모를 억제한다고 하는 것과 일치한다. 특히 마찰력이 큰 조건에서는 시료 표면의 온도 상승이 고려되어 기지에 비교하여 탄화물이 고온에서의 변형저항이 크다는 것이 유효하게 적용된다고 사료된다.

○ 내마모주철은 Ni-Cr주철, Mo주철, Ni-Mo주철 등이 있으며, Cu 및 V을 소량 첨가하여 실린더라이너, 피스톤, 크랭크축, 정유부품 등에 많이 사용되고 있다.

○ 국내의 압연 롤 제조기술은 세계적인 수준에 달하고 있으며 260여 업체가 종사하고 있으며 다양한 재질과 종류가 생산되고 있다. 앞으로 더욱 고품질의 제조를 위한 연구와 현장기술 인력양성에 심혈을 기울여 압연 산업에 경쟁력을 높이는 데 일익을 담당해야 하겠다.

저자: Kazuki FUJIO, et al.
자료유형: 니즈학술정보