Microstructure and Hardness Distributions of $CO_2$ Lser Hrdened 12%-Cr Seel

12%-Cr 강의 $CO_2$ 레이저 표면경화에서 금속조직과 경도분포

Laser beam hardening of 12%-Cr steel has been evaluated by using a continuous wave 3kW co$_{2}$ laser with a hardening mirror set. Experiment was performed on the hardening condition with a laser power of 2.85kW and travel speed of 1.0 and 1.5m/min. Multi passes have been also tried to find the hardening characteristics of partly overlapped zone. The black paint to use at high temperature was adopted to increase the absorptivity of laser beam energy with the wavelength of 10.6.mu.m at the surface of base metal. The microstructure of the hardened layers was observed by using a light microscopy, SEM and TEM. A fine Lamellar martensite formed in the hardened zones exhibits very high Vickers microhardness of 600Hv, whereas the tempered martensite distributes in the base metal with Vickers microhardness of 240Hv.It has been found that laser hardening with multi passes showed no significant drop of the hardness between adjacent passes.

본 연구에서는 발전소의 터빈 블레이드는 물방울에 의해서 부식이 발생한다는 사실은 널리 알려져 있다. 부식을 방지하기위해서 보통 12%-Cr 강으로 만들며 표면 을 고주파 유도경화법에 의해서 표면을 경화시킨다. 고주파유도 경화법은 경화층 깊 이가 마모 특성을 가장 좋게 하는 깊이보다 훨씬 깊게 경화되며, 열응력이 과대하게 생기고, 처리시간이 많이 걸리며, 표면경화 처리후 기계가공이 필요하다. 12%-Cr 강 의 레이저 표면경화를 연속파 3kw CO$_{2}$ 레이저로 실험하여 금속조직과 경도분포에 대해서 연구하여 레이저 표면경화 가능성을 고찰하였다.