분말 야금 부품의 표면 처리의 주요 목적:
1. 내마모성 향상
2. 내식성 향상
3. 피로강도 향상
분말야금부품에 적용되는 표면처리 방법은 기본적으로 다음의 5가지 범주로 나눌 수 있다.
1. 코팅 : 가공된 부품의 표면을 화학반응 없이 다른 물질로 덮는 것
2. 표면화학처리 : 가공된 부품의 표면과 외부 반응물 사이의 화학반응
3. 화학열처리 : C, N 등 다른 원소가 가공된 부품 표면으로 확산되는 현상
4. 표면 열처리 : 온도의 주기적 변화에 의해 상변화가 발생하여 가공된 부품 표면의 미세구조가 변화된다.
5. 기계적 변형 방법: 가공된 부품 표면에 기계적 변형을 발생시켜 주로 압축 잔류응력을 발생시키는 동시에 표면 밀도를 증가시키는 방법
Ⅰ. 코팅
전기 도금은 분말 야금 부품에 적용할 수 있지만, 전해액 침투를 방지하기 위해 분말 야금 부품을 전처리(예: 구리를 담그거나 구멍을 밀봉하기 위해 왁스를 담그는 것)한 후에만 수행할 수 있습니다. 전기 도금 처리 후 부품의 내식성은 일반적으로 향상될 수 있습니다. 일반적인 예로는 아연 도금(아연 도금 후 부동태화에 크롬산염을 재사용하여 검은색 또는 아미 그린색 광택 표면을 얻는 것)과 니켈 도금이 있습니다.
무전해 니켈 도금은 코팅 두께 제어, 도금 효율 등 일부 측면에서 전해 니켈 도금보다 우수합니다.
"건식" 아연 도금 방식은 도금 과정이나 밀봉이 필요 없으며, 분말 아연 도금과 기계 아연 도금으로 구분됩니다.
방청, 부식 방지, 미관 개선 및 전기 절연성이 필요한 경우 도장을 사용할 수 있습니다. 도장 방법은 플라스틱 코팅, 유약 코팅, 금속 용사로 구분할 수 있습니다.
Ⅱ.표면화학처리
증기 처리는 분말 야금 부품의 표면 처리 공정 중 가장 일반적인 공정입니다. 증기 처리는 부품을 증기 분위기에서 530~550°C로 가열하여 자성체(Fe3O4) 표면층을 생성하는 공정입니다. 철 매트릭스 표면의 산화를 통해 내마모성과 마찰 특성이 향상되고 부품의 방청 성능이 향상됩니다(오일 침지에 의해 더욱 강화됨). 산화층은 약 0.001~0.005mm 두께로 외부 표면 전체를 덮고 있으며, 상호 연결된 기공을 통해 부품 중심부까지 확산될 수 있습니다. 이 기공을 채우면 겉보기 경도가 증가하여 내마모성이 향상되고 적절한 수준의 다짐도를 갖게 됩니다.
냉인산염 처리는 염욕에서 화학 반응을 일으켜 가공물 표면에 복합 인산염을 형성하는 것입니다. 인산아연은 코팅 및 플라스틱 코팅의 전처리에 사용되고, 인산망간은 마찰 용도에 사용됩니다.
블루잉은 150°C의 염소산칼륨 용액에 가공물을 담가 화학적 부식을 통해 이루어집니다. 가공물 표면은 짙은 파란색을 띠며, 블루잉 층의 두께는 약 0.001mm입니다. 블루잉 후, 가공물의 표면은 미려하고 방청 기능을 갖습니다.
질화 착색은 습윤 질소를 산화제로 사용합니다. 소결 후 가공물을 냉각하는 동안 200~550°C의 온도 범위에서 산화층이 형성됩니다. 형성된 산화층의 색상은 가공 온도에 따라 달라집니다.
양극산화 방청 처리법은 알루미늄 기반 부품에 사용되어 외관과 방청 성능을 개선합니다.
부동태화 처리는 스테인리스강 부품에 주로 표면 산화 보호층을 형성하기 위해 적용됩니다. 이러한 산화물은 가열 또는 화학적 방법, 즉 질산이나 염소산나트륨 용액에 담가 형성될 수 있습니다. 용액이 침지되는 것을 방지하기 위해 화학적 방법에서는 사전 밀봉 왁스 처리가 필요합니다.
