• 한국재료학회지
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• 제8권9호
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• pp.849-855
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• 1998

20wt%NiCr이 크래드된 크롬카바이드 분말과 7wt%NiCr이 기계적으로 혼합된 크롬카바이드 분말을 이용하여 HVOF 용사된 용사층의 특성(미세조직, 결정상, 경도값 그리고 erosion rate)을 비교하였다. 용사상태의 미세조직강의 특성은 크래드분말의 경우에 primary $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$상이 용사층에는 남아 있었으나 혼합분말의 경우에는 primary $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ 상은 용사층에 거의존재하지 않았다. 또한 XRD 분석결과 두 분말 모두 용사과정에서 크롬카바이드의 분해는 일어났으나 분해율은 크래드분말의 경우가 혼합분말보다 낮았다. 용사상태에서 경도값은 혼합분말의 경우가 높았으며 $1000^{\circ}C$까지 열처리 후 혼합분말의 경도값은 1665까지 증가하였으나 크래드분말은 $600^{\circ}C$를 정점으로 감소하는 경향을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권8호
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• pp.757-765
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• 1998

수소를 연료로 하여 HVOF 용사된 크롬카바이드 용사층의 산화거동을 이해하기 위해 용사분말의 제조방법이 서로 다른 두 종류의 용사용 분말을 ($\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$-20wt%NiCr로 구성된 크래드 분말과 $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$-7wt%NiCr로 구성된 혼합분말)이용하여 F/O비를 3.2, 3.0, 2.8 로 변화시켜 용사한 후, $1000^{\circ}C$ 까지 등온 산화실험 후, 산화특성을 고찰하여 크롬카바이드 용사층의 F/O비에 의존하는 산화거동을 비교 검토하였다. 그 결과 NiCr이 20wt% 크래드된 분말로 용사된 용사층과 NiCr이 7wt% 혼합된 분말로 용사된 용사층은 전혀 다른 산화거동을 보였다. 혼합분말의 경우에 $1000^{\circ}C$에서 50시간 등온산화실험 후, F/O=3.2의 조건인 경우에는 산화물이 표면 요철을 따라 비교적 균일하게 성장한 반면 F/O=3.0과 F/O=2.8의 경우에는 용사층 표면이 다공성의 산화물이 형성되었으며, 또한 Ni, Cr으로 이루어진 복합산화물인 oxide cluster로 성장하였다. 반면에 크래드 분말로 용사된 용사층의표면 산화물 층은 다공성을 변화되지 않았다. 이러한 용사분말의 제조방법에 따라 산화거동이 차이를 보이는 것은 용사 중에 발생하는 카바이드분해와 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되며 또한 일반적으로 알려진 크롬카바이드 소결체 보다 산화율이 높았다. 이러한 결과로 볼 때, 환원성의 수소의 양에 따른 용사층의산화거동에 대해서도 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권4호
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• pp.126-135
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• 1997

$H_2/O_2$ 비에 따른 Hybrid HVOF 용사된 $Cr_3C_2$-7wt%(NiCr) 용사층의 특성 및 산화거동 This study was performed to investigate the influence of fuel/oxygen ratio (F/O=3.2, 3.0, 2.8) on the characteristics and the oxidation behavior of the hybrid-HVOF sprayed $Cr_3C_2$-7wt%NiCr coatings. Decomposition and the oxidation of the $Cr_3C_2$was occured during spraying. The degree of transformation from $Cr_3C_2$to $Cr_7C_3$ was increased with decreasing the F/O ratio. The microstructural differences of the as sprayed coating with F/O ratio can not be distinguished, However, large pores were diminished and then the coatings became dense by heat treatment. Microhardness of the as-sprayed specimen which sprayed with F/O=3.0 condition was hightest ($Hv_{300}$=1140) and the hardness was increased to 1500 after heat treatment at $600^{\circ}C$ for 50hrs in air. It was supposed that hardness was increased due to the formation of $Cr_2O_3$ within $Cr_3C_2$/$Cr_7C_3$matrix and the densification of coating layer during heat treatment. Apparent activation energy for oxidation was varied from 21.2 kcal$mol^{-1}K^{-1}$ to 23.8 kcal$mol^{-1}K^{-1}$ with respect to the F/O ratio. The surface morphology was changed to porous and oxide chusters were grown after oxidation $1000^{\circ}C$ for 50 hours by the aggressive evolution of gas phase ($CrO_3$ and$CO_2$). The oxide cluster was composed of Ni and Cr.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권1호
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• pp.125-134
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• 1997

This study was conducted by L9 orthogonal array to obtain optimum spray parameters for This study was conducted by L9 orthogonal array to obtain optimum spray parameters for $Cr_3C_2 - 7wt%$(80wt%Ni-20wt%Cr) coating powder. The factors were hydrogen flow rate, oxygen flow rate, gun-to-work distance, powder feed rate. And evaluation methods for the coating were surface roughness, oxygen concentration, micro-hardness, pore size and distribution, low angle ($30^{\circ}$) erosion rate, and microstructure of coating. The optimum HVOF spray conditions were proved as follows : hydroen flow rate ; 681 SLPM, oxygen flow rate ; 215 SLPM $H^2/O^2 ratio= 3.16), gun-to-work distance ; 22cm, powder feed rate; 25g/min. The hardness (Hv300) was 1147 and the erosion rate ($30^{\circ}$degree) was $3.16\times10^{-4}$g/g. It is believed that the optimized spray conditions can be improved the wear-resistance and anti-erosion characteristics of the coating.

• 한국주조공학회지
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• 제25권2호
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• pp.80-87
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• 2005

The microstructure and mechanical property of the Ni and Ni-Cr porous metal reinforced AC4C matrix composites fabricated by squeeze casting were investigated. In this study Ni, Ni-Cr porous metals which are estimated to be easy to fabricate by squeeze casting are used as strengtheners for composite materials. As a matrix material, Al-7wt.%Si-0.3wt.%Mg(AC4C) has been used. In case of Ni/AC4C and Ni-Cr/AC4C composite, $750^{\circ}C$ melt temperature and minimum 25MPa squeezing pressure are needed to produce sound composite materials. The observation of interfacial reaction zone at various heat treatment condition shows that atsolutionizing temperature of above $520^{\circ}C$, the interfacial reaction zone increases proportionally with heat treatment time and the reaction products formed by interfacial reactions are mainly composed by $Al_{3}Ni$ and $Al_{3}Ni_{2}$ phases.

• 한국재료학회지
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• 제7권11호
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• pp.934-941
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• 1997

C $r_{3}$ $C_{2}$-20wt% NiCr 이 크래드된 분말을 이용하여 HVOF 용사층의 특성(미세조직, 결정상, 경도 그리고 erosion rate)에 미치는 연료/산소 비(=3.2,3.0,2.8,2.6)의 영향을 조사했다. 실험범위 내에서 F/O=3.0의 경우가 C $r_{3}$ $C_{2}$-20wt%(NiCr)크래드 분말의 최적용사조건 이었다. XRD분석결과 F/O비에 관계없이 카바이드분해는 일어 났다. C $r_{3}$ $C_{2}$에서C $r_{7}$ $C_{3}$로의 상변화는 F/O비가 감소함에 따라 증가했다. 열처리 온도가 높아짐에 따라 C $r_{7}$ $C_{3}$분율은 증가 하였으며, 100$0^{\circ}C$에서 50시간 열처리후 용사층의 주된상은 C $r_{7}$ $C_{3}$이였다. 용사상태에서 경도값은 F/O=3.0조건으로 용사된 코팅층이 $H_{v300}$-1040으로 가장 높았으며, 공기중에서 $600^{\circ}C$, 50시간 열처리한 후, 경도값은 1340으로 증가하였다. 그리고 80$0^{\circ}C$열처리 후 경도값은 약간 감소하였다. 그러나 100$0^{\circ}C$ 열처리 후에도 1060정도로 용사상태의 경우 보다는 높은 경도값을 유지하였다. 이와같이 경도값이 증가하는 이유는 열처리에 따라 용사층이 치밀하게 되고 또한 C $r_{2}$ $O_{3}$의 산화물이 C $r_{3}$ $C_{2}$/C $r_{7}$ $C_{3}$ 내에 생성되어 탄화물/산화물 복합체를 이루기 때문으로 생각된다. 용사상태에서 drosion rate는 F/O비에 따라 2.6-3.05x$10^{-4}$mg/g까지 변화하였다. 또한 $600^{\circ}C$열처리 후에는 2.15-2.3 x $10^{-4}$mg/g이였으며, 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 후에는 2.3-2.4x$10^{-4}$mg/g으로 $600^{\circ}C$열처리후 보다 약간 높은 결과를 보였다.결과를 보였다.

• 한국주조공학회지
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• 제20권1호
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• pp.21-28
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• 2000

Ni and Ni-Cr porous metals which are estimated to be easy to fabricate by squeeze casting are used as strengtheners for composite materials. As a matrix material, Al-7%wtSi-0.3 wt%Mg(AC4C) has been used. In case of Ni/AC4C and Ni-Cr/AC4C composite, $750^{\circ}C$ melt temperature and minimum 25 MPa squeezing pressure are needed to produce sound composite materials. The observation of interfacial reaction zone at various heat treatment condition showed that solutionizing temperature of above 520^{\circ}C$, the interfacial reaction zone increased proportionally with increasing heat treatment tim and reaction products formed by interfacial reaction are mainly composed of $Al_3Ni$ and $Al_3Ni_2$ phases. The tensile strength of Ni/AC4C and Ni-Cr/AC4C composite is lower than the matrix metal and this can be explained by the brittle intermetallic compounds formed at the interface of Ni and Ni-Cr reinforcements. But the properies of hardness, wear resistance and thermal expansion are better than the matrix due to the strengthening effect of Ni-Cr porous metals.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.408-414
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• 2018

This study investigates the microstructure and wear properties of cermet (ceramic + metal) coating materials manufactured using high velocity oxygen fuel (HVOF) process. Three types of HVOF coating layers are formed by depositing WC-12Co, WC-20Cr-7Ni, and Cr3C2-20NiCr (wt.%) powders on S45C steel substrate. The porosities of the coating layers are $1{\pm}0.5%$ for all three specimens. Microstructural analysis confirms the formation of second carbide phases of $W_2C$, $Co_6W_6C$, and $Cr_7C_3$ owing to decarburizing of WC phases on WC-based coating layers. In the case of WC-12Co coating, which has a high ratio of $W_2C$ phase with high brittleness, the interface property between the carbide and the metal binder slightly decreases. In the $Cr_3C_2-20CrNi$ coating layer, decarburizing almost does not occur, but fine cavities exist between the splats. The wear loss occurs in the descending order of $Cr_3C_2-20NiCr$, WC-12Co, and WC-20Cr-7Ni, where WC-20Cr-7Ni achieves the highest wear resistance property. It can be inferred that the ratio of the carbide and the binding properties between carbide-binder and binder-binder in a cermet coating material manufactured with HVOF as the primary factors determine the wear properties of the cermet coating material.

• 한국자기학회지
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• 제3권1호
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• pp.7-12
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• 1993

저열팽창재료인 Fe-36%Ni 인바합금을 기본조성으로 하여 제3원소인 Mn, Cr, Co를 0-5wt% 범위에서 소량 첨가하고 자기적성질의 변화를 조사였다. 상온에서 $300^{\circ}C$까지의 온도에 따른 비자화의 변화는 조성에 따라 약간의 차이는 있지만 5wt%Co를 제외하고 상온으로 부터 큐리온도 직 하인 $250^{\circ}C$까지 온도상승에 따라 지바화가 매우 빠르게 감소하고, 첨가원소에 따른 비자화의 온도의존성이 온도의 3/2승항과 2승항을 혼합한 형태로 나타나는 인바합금 특유의 형상을 보인다. 상온에서 첨가원소에 따른 비자화, 큐리온도 및 보자력은 동일 함량으로 치환할 경우에 Co > Cr > Mn 의 순서로 높게 나타나지만, 5wt%Co의 경우에 급증하는 현상은 강자성 $\gamma$상과 반강자성 $\gamma$상이 혼재하는 인바효과가 강자성 $\alpha$ 상이 생성됨에 따라 사라지기 때문이었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.538-544
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• 1998

열차폐코팅층의 박리는 세라믹/금속접합층 계면에서 취성이 큰 스피텔의 생성, 금속과 세라믹의 열팽창계수의 차이, 세라믹층의 상변태, 코팅층의 잔류응력에 기인한다. 본 연구에서는 인코넬 713C에 전자빔 코팅 및 플라즈마 용사법으로 코팅된 안정화지르코니아/CoNiCrAIY 계면의 산화거동을 조사하기 위하여 $900^{\circ}C$에서 등온산화시험동안 생성되는 산화막층과 스피넬 생성 거동을 관찰, 분석하였다. 코팅 직후 코팅층에 고르게 분포하고 있는 Co,Ni,Cr,AI,Zr의 원소들이 산화시간에 따라 확산하여 산화반응을 하였다. 초기 20시간의 산화기시간에 안정화지르코니아/CoNiCrAIY 계면에 주요 성분이 $\alpha$-$AI_2O_3$인 산화막층이 생성되었고, CoNiCrAIY층에는 AI의 외부확산으로 인한 AI 결핍지역이 생성되었다. 산화시험동안 $\alpha$-AI2O층이 임계두께까지 성장한 후에 산화막층의 성장속도는 감소하였고, 안정화지르코니아/산화막층 계면에 스피넬, $Cr_2O_3$, $CO_2CrO_4$의 형성으로 인한 크랙이 관찰되었다.