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표면 처리와 트라이볼로지

석영 모래알(경도 약 1000 HV)을 포함한 토사에 쓸리는 건설 기계 부품에서, 연삭 마모를 줄이는 재료 선택 방법으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A표면의 경도를 모래알의 경도와 같은 정도 이상으로 높이면, 모래알이 표면에 파고들기 어려워져 마모가 크게 줄어든다
  2. B담금질한 강의 마르텐사이트는 석영보다 단단하므로, 담금질만 하면 마모는 거의 일어나지 않게 된다
  3. C연삭 마모의 양은 미끄럼 거리만으로 정해지며, 표면의 경도에는 의존하지 않는다
정답과 해설 보기

정답: A. 표면의 경도를 모래알의 경도와 같은 정도 이상으로 높이면, 모래알이 표면에 파고들기 어려워져 마모가 크게 줄어든다

모래알이 표면을 긁어 깎으려면 모래알의 경도 Ha가 표면의 경도 Hs의 대략 1.2배 이상이어야 한다고 하며, Hs를 높여 Hs/Ha가 대략 0.8을 넘으면 마모가 급격히 작아진다는 것이 경험적으로 알려져 있습니다. 모래알이 표면에 파고들지 못하고, 오히려 모래알의 모서리가 뭉개지기 때문입니다. 그래서 석영보다 단단한 Cr 탄화물(약 1200~1800 HV)을 많이 포함한 고크롬 주철이나 WC를 포함한 육성 용접, 세라믹스 피복 등이 쓰입니다. 담금질한 강의 마르텐사이트는 고탄소라도 900 HV 안팎으로 석영과 비슷하거나 그보다 무르며, 내마모성은 올라가지만 마모가 없어지는 것은 아닙니다. 마모량은 미끄럼 거리에 비례하지만 경도의 영향도 커서, 경도에 의존하지 않는 것은 아닙니다.

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