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STS 316L 소결재료의 내식특성에 미치는 합금원소 첨가방법의 영향
The Effect of the Additive Elements Alloying Method on the Corrosion Resistance of Sintered STS 316L 원문보기

한국분말야금학회지 = Journal of Korean Powder Metallurgy Institute, v.20 no.3, 2013년, pp.203 - 209  

김혜성 (경상대학교 나노.신소재공학부 및 LINC사업단) ,  김유영 (경남과학기술대학교 기계공학과) ,  박동규 (경상대학교 나노.신소재공학부 및 LINC사업단) ,  안인섭 (경상대학교 나노.신소재공학부 및 LINC사업단)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, STS 316L powders with 3 wt.% Cu and 1 wt.% Sn known as corrosion-resistance reinforcement elements, are prepared to make different kinds of specimens, in which, 3 wt.% Cu and 1 wt.% Sn are added in different forms by mixing, alloying and fully alloying. After sintering in the same con...

주제어

#Stainless steel   #Powder metallurgy   #Corrosion resistant   #Sintering  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 자동차 전기식 진공펌프용 소결부품의 내식성 향상을 위한 부품개발을 위하여 STS316L 분말을 Base로 내식성 강화 원소로 잘 알려진 Cu, Sn을 이용해 합금원소의 첨가방법(혼합, 합금, 완전합금)에 따른 소결 스테인리스강 부품의 소결조건, 기계적 성질 및 내식특성을 고찰 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
소결 스테인리스강을 자동차 부품의 재질로 적용할 때 염소이온이 함유된 분위기 내에서의 문제점은? 소결 스테인리스강을 자동차 부품의 재질로 적용할 때 문제점은 염소이온(Cl−)이 함유된 분위기에서의 낮은 내식성으로, 기공이 표면 및 내부에 연결기공으로 존재 하는 소결재료의 특성상 전해질이 기공 안에 잔류함으로써 제품표면과 기공표면 사이의 수소농도차로 전지가 형성되고, 일정 기간의 잠복기를 거쳐 기공표면과 제품표면이 각각 양극과 음극으로 작용하여 기공부위에서 부식이 일어나는 것으로 알려져 있다[3-5]. 이 밖에도 입계 및 입내에 형성되는 화합물이나 석출물 부근의 조성변화, 편석 그리고 분위기 가스와의 반응에 의한 것이 있으며 특히 질소가 함유된 분위기에서 소결을 행할 때 빠른 속도로 진행되는 크롬질화물의 생성에 기인하여 유효 크롬량이 감소하게 된다는 보고가 있다[6-9].
소결시 스테인리스강 분말에 어떤 원소분말을 첨가하면 일시적으로 앨상을 형성시켜 표면 기공도를 감소시키고 내식성을 향상시킬 수 있는가? 하지만 질소는 austenite를 안정화시킴과 동시에 경질의 질화물을 생성하기 때문에 분해 암모니아 분위기에서 소결하면 Cr과 Cr-Ni계 스테인리스강 소결체의 기계적 성질을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 Cr-Ni계 스테인리스강 소결체의 Ni 함유량을 낮출 수 있는 이점도 있다[10-12]. 염소이온(Cl−)분위기하에서 내식성 문제의 해결은 소결체의 조성변화 즉, 스테인리스강 분말에 Cu, Sn, Ni, Ag, Si 등의 분말을 일정량 첨가하여 소결 시에 일시적인 액상을 형성시킴으로써 표면 기공도를 감소시켜 내식성을 향상시킬 수 있으며, 특히 저융점을 갖는 Cu 및 Cu합금을 첨가할 경우 일시적인 액상 형성이 960oC에서 시작되어 1000oC에서 완료된다. 따라서 소결 시 습윤성(wettability)을 개선시키고 표면의 기공형상을 더욱 작고 고립되게 만들어 수소농도차이에 의한 전지형성을 방지함으로써 내식성이 개선될 수 있다[13-15].
소결 스테인리스강의 경우 질소가 함유된 분위기에서 소결할 때 질소가 미치는 긍정적인 영향은? 이 밖에도 입계 및 입내에 형성되는 화합물이나 석출물 부근의 조성변화, 편석 그리고 분위기 가스와의 반응에 의한 것이 있으며 특히 질소가 함유된 분위기에서 소결을 행할 때 빠른 속도로 진행되는 크롬질화물의 생성에 기인하여 유효 크롬량이 감소하게 된다는 보고가 있다[6-9]. 하지만 질소는 austenite를 안정화시킴과 동시에 경질의 질화물을 생성하기 때문에 분해 암모니아 분위기에서 소결하면 Cr과 Cr-Ni계 스테인리스강 소결체의 기계적 성질을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 Cr-Ni계 스테인리스강 소결체의 Ni 함유량을 낮출 수 있는 이점도 있다[10-12]. 염소이온(Cl−)분위기하에서 내식성 문제의 해결은 소결체의 조성변화 즉, 스테인리스강 분말에 Cu, Sn, Ni, Ag, Si 등의 분말을 일정량 첨가하여 소결 시에 일시적인 액상을 형성시킴으로써 표면 기공도를 감소시켜 내식성을 향상시킬 수 있으며, 특히 저융점을 갖는 Cu 및 Cu합금을 첨가할 경우 일시적인 액상 형성이 960oC에서 시작되어 1000oC에서 완료된다.
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참고문헌 (24)

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