철계 소결 부품에 대하여 최적의 증기처리 조건을 찾기 위한 기초연구로서, NH_(3) gas와 ENDO gas 분위기에서 소결한 Fe+0.9%C+1.6%Cu, Fe+0.7%C+0.3% MnX, Fe+0.2%C 소결체에 대하여 증기처리 실시 후 소결체 밀도 변화에 따른 증기처리 피막층을 광학현미경, SEM, ...
철계 소결 부품에 대하여 최적의 증기처리 조건을 찾기 위한 기초연구로서, NH_(3) gas와 ENDO gas 분위기에서 소결한 Fe+0.9%C+1.6%Cu, Fe+0.7%C+0.3% MnX, Fe+0.2%C 소결체에 대하여 증기처리 실시 후 소결체 밀도 변화에 따른 증기처리 피막층을 광학현미경, SEM, XRD 등을 이용하여 다각적으로 조사하였다. 연구결과, 각 소결체의 밀도는 성형체 밀도에 비하여 1-2% 치밀화 되었다. 증기처리 후 각 소결체의 피막층 두께는 약 7-8㎛정도로 나타났고, 중량 증가율은 소결체 밀도가 증가함에 따라 감소하는 경향이 나타났다. 한편, 증기처리 후 소결체 표면에 생성된 산화물은 Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체에서는 Fe_(3)O_(4)가, Fe+0.7%C+0.3% MnX, Fe+0.2%C에서는 Fe_(3)O_(4) 및 FeO가 생성되었다. 증기처리 전과 후의 경도값의 변화는 증기처리 전에 비하여 약 7-24정도 높게 나타났고, Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체가 경도값의 상승이 가장 높게 나타났다. Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체의 경우, 표면에 생성된 Fe_(3)O_(4)가 소결체 표면의 개기공을 통해 중심부까지 생성되어 소결체의 중량 증가율을 높이는 이유라 생각한다. 증기처리 전과 후 내마모량을 조사한 결과 중량 증가율이 가장 높고, 표면 경도 또한 가장 높고, 표면산화물 입자크기가 가장 작은 Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체가 내마모성이 우수하였다. 또한 성형체 밀도가 6.3g/㎤인 소결체에서 증기처리 전의 마모량은 0.233㎣, 증기처리 후 마모량이 0.036㎣으로 나타나 증기처리 전에 비하여 후에 거의 7배 가까운 내마모량의 감소효과가 나타났다. 이상의 결과로 증기 처리 후 소결체 표면과 내부에 Fe_(3)O_(4)(magnetite) 산화물이 주로 생성되면, 낮은 밀도의 소결체에서 밀도가 높은 소결체의 기계적 특성과 비슷한 성질을 얻을 수 있다고 생각한다.
철계 소결 부품에 대하여 최적의 증기처리 조건을 찾기 위한 기초연구로서, NH_(3) gas와 ENDO gas 분위기에서 소결한 Fe+0.9%C+1.6%Cu, Fe+0.7%C+0.3% MnX, Fe+0.2%C 소결체에 대하여 증기처리 실시 후 소결체 밀도 변화에 따른 증기처리 피막층을 광학현미경, SEM, XRD 등을 이용하여 다각적으로 조사하였다. 연구결과, 각 소결체의 밀도는 성형체 밀도에 비하여 1-2% 치밀화 되었다. 증기처리 후 각 소결체의 피막층 두께는 약 7-8㎛정도로 나타났고, 중량 증가율은 소결체 밀도가 증가함에 따라 감소하는 경향이 나타났다. 한편, 증기처리 후 소결체 표면에 생성된 산화물은 Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체에서는 Fe_(3)O_(4)가, Fe+0.7%C+0.3% MnX, Fe+0.2%C에서는 Fe_(3)O_(4) 및 FeO가 생성되었다. 증기처리 전과 후의 경도값의 변화는 증기처리 전에 비하여 약 7-24정도 높게 나타났고, Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체가 경도값의 상승이 가장 높게 나타났다. Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체의 경우, 표면에 생성된 Fe_(3)O_(4)가 소결체 표면의 개기공을 통해 중심부까지 생성되어 소결체의 중량 증가율을 높이는 이유라 생각한다. 증기처리 전과 후 내마모량을 조사한 결과 중량 증가율이 가장 높고, 표면 경도 또한 가장 높고, 표면산화물 입자크기가 가장 작은 Fe+0.9%C+1.6%Cu 소결체가 내마모성이 우수하였다. 또한 성형체 밀도가 6.3g/㎤인 소결체에서 증기처리 전의 마모량은 0.233㎣, 증기처리 후 마모량이 0.036㎣으로 나타나 증기처리 전에 비하여 후에 거의 7배 가까운 내마모량의 감소효과가 나타났다. 이상의 결과로 증기 처리 후 소결체 표면과 내부에 Fe_(3)O_(4)(magnetite) 산화물이 주로 생성되면, 낮은 밀도의 소결체에서 밀도가 높은 소결체의 기계적 특성과 비슷한 성질을 얻을 수 있다고 생각한다.
Steam treating is a frequently applied secondary operation in the sintering industry to increase the surface hardness of components which are exposed to wear. The oxide layer formed is further accepted to be much less susceptible to adhesive fretting attack than unprotected iron. Conventionally, ste...
Steam treating is a frequently applied secondary operation in the sintering industry to increase the surface hardness of components which are exposed to wear. The oxide layer formed is further accepted to be much less susceptible to adhesive fretting attack than unprotected iron. Conventionally, steam treatment has been applied as a low cost method to improve airtightness of sintered steel. In order to increase such airtightness the authors developed the high sealing steam treating process which executes the work nearly at the same cost with the conventional method and yet gives a high airtightness through the selection of such steam treating conditions as yielding more oxides at around the inner pores of sintered steel. The process is characteristic in that (1) it gives airtightness twice as high as the conventional process (2) it may be applied to the cases where grinding is required after steam processing and (3) it gives excellent mechanical strength such as high rigidity bending strength, etc. Powder mixes of composition Fe+0.9%C+ l.6%,CuFe+0.7%C+0.3%MnX Fe+0.2% Cwere prepared, after compaction to densities of 6.3, 6.5, 6.7, 6.9 g/㎤ and sintering under standard conditions were subjected to steam oxidation at 605℃. The progress of oxidation was studied by measurement of weight gain and hardness, wear test. XRD method s were used to determine the type of oxide present after steam treatment. XRD studies showed the major constituent of the oxide to be Fe_(3)O_(4),. During steam oxidation the type of sintered compacts has an important influence on the extent of pore closure and on the morphology of the oxide produced. Hardness increases of 7∽24(H_(R)B) can be obtained depending upon the treatment conditions. The oxide layer becomes impermeable at thicknesses of about 7~8㎛ and resistance to rusting of treated components is improved. The oxide formed within the pore network continues to provide wear resistance after the surface layer has worn away.
Steam treating is a frequently applied secondary operation in the sintering industry to increase the surface hardness of components which are exposed to wear. The oxide layer formed is further accepted to be much less susceptible to adhesive fretting attack than unprotected iron. Conventionally, steam treatment has been applied as a low cost method to improve airtightness of sintered steel. In order to increase such airtightness the authors developed the high sealing steam treating process which executes the work nearly at the same cost with the conventional method and yet gives a high airtightness through the selection of such steam treating conditions as yielding more oxides at around the inner pores of sintered steel. The process is characteristic in that (1) it gives airtightness twice as high as the conventional process (2) it may be applied to the cases where grinding is required after steam processing and (3) it gives excellent mechanical strength such as high rigidity bending strength, etc. Powder mixes of composition Fe+0.9%C+ l.6%,CuFe+0.7%C+0.3%MnX Fe+0.2% Cwere prepared, after compaction to densities of 6.3, 6.5, 6.7, 6.9 g/㎤ and sintering under standard conditions were subjected to steam oxidation at 605℃. The progress of oxidation was studied by measurement of weight gain and hardness, wear test. XRD method s were used to determine the type of oxide present after steam treatment. XRD studies showed the major constituent of the oxide to be Fe_(3)O_(4),. During steam oxidation the type of sintered compacts has an important influence on the extent of pore closure and on the morphology of the oxide produced. Hardness increases of 7∽24(H_(R)B) can be obtained depending upon the treatment conditions. The oxide layer becomes impermeable at thicknesses of about 7~8㎛ and resistance to rusting of treated components is improved. The oxide formed within the pore network continues to provide wear resistance after the surface layer has worn away.
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