Innovation of your plant by surface treatment KST Plant CO.,Ltd 정부출연연구소기업 한국생산기술연구원자회사1
목차 1 2 3 4 5 회사소개기술및제품소개개발제품특징물리 / 화학적특성보유장치 2
케이에스티플랜트 1-1. 회사소개(개요) 상호 : (주) 케이에스티플랜트 (606-86-60590) 회사 주소 본사:부산 강서구 녹산산단 289로 25 공장:경남 김해시 진례면 고모로180번길 109-21 전화:051-941-5045, 팩스:055-346-5049 홈페이지:www.kstplant.co.kr 담당자: 김 성 태 (010-5099-5088) 사업화제품 : 발전용 부품 (슈트라이너, 고온고압밸브, 펌프 임펠러, 회처리라인 부품 등) 케이애스티 플랜트 해양플랜트기자재 (볼밸브, 배관 부품 등) 화학플랜트용 내식/내마모 메탈시트 볼밸브 주요 거래선 : 한국동서발전 외 4개 발전회사 3
1-2. 보유특허및기술현황 특허번호명칭비고 제 10-1496619 호 화력발전소용석탄운반컨베이어적용 슈트라이너 (Chute Liner) 의구성과그설치방법 슬러리펌프부품의하이브리드코팅기술을위한장치 10-1458984 브러시시일제조방법및그를위한지그 0869346 호저전류고밀도에의한플라즈마질화방법및그장치 노하우이전 2010-005328 표면처리및코팅이동시처리가능한장비및이를이용한표면처리방법 10-1076752 철강재의보론질화처리법및이를이용한처리물 10-2015-0166557 고장력볼트의내식성향싱을위한코팅방법 4
1-3. 인증현황 5
1-4. 회사소개 ( 보유기술 ) 고온안정성 (750 ) 내마모, 내부식성, 내화학성등의특성향상 고경도 (Hv1500이상), 낮은마찰계수 주요기술 KCC 표면처리및플라즈마기술을이용한하이브리드기술 우수한표면조도 후처리공정불필요 처리물의경도, 경화깊이제어가능 고경도 (HV1000), 내마모, 낮은마찰계수 KCC 표면처리 원리 - 금속원료를대상물의표면으로확산유도 특징 내마모성및내화학성우수 주요생산제품 - Slurry Pump Impeller, Chute Liner, Pipe, Metal Seat Ball Valve 저온플라즈마공정기술 원리 저전압고밀도플라즈마발생공정을이용한원자질소및탄소를이용하여 Nano 질화및저온침탄층형성 특징 저온처리, 화합물층이없는경면및스테인레스소재의질화층형성 주요생산제품 Steam Drain Control Valve, Valve Steam Disc, Temp. Control Valve Internal 등 6
2-1. 기술소개 ( 하이브리드표면처리 ) KST : Korea Surface Technology KCC : K-Chromium Carbide alloying technology 특징 - 고온진공장치에서화학적반응 (Chemical reaction) 을이용해크롬카바이드 (C-Cr) 를형성시켜모재에침투 (Infiltration) 시키는공법으로고경도 (Hv 1700이상 ) 로내마모성이활성가스아주좋으며, 내화학성 ( 염산, 황산, 인산, 염수 ) 이아주우수하며마찰계수가 0.5이하로윤활성이뛰어남. Equipment for pack-chromizing process Coating element source + Activator (halide) + Inert filler powder 분위 gas + 반응 gas Specimen Hybrid surface treatment parameter 7
2-2. 기술소개 ( 플라즈마나노이온질화 ) Hollow Cathode Effect 현상을이용하여고밀도의낮은에너지를가진활성질소원자를나노화하여처리물표면에흡착, 확산시켜표면처리하는공법 특징 전 / 후처리가필요없음치수및형상변형이거의없음고경도, 우수한내마모성을나타냄 처리후 Hv 280 Hv 1000 이상, 마찰계수 0.4 이하 ( 소재에따라상이함 ) Arcing/Edge Effect 현상이없음표면이미려함 경화층깊이제어가가능함 SUS316 의표면경화에아주우수함 Species Before (Hv) After (Hv) S45C 300 800~900 SKD61 600 1100~1200 STS316 200 1000~1300 일반질화표면 나노질화표면 각종밸브류 Shaft Sleeve 8
3-1. 개발라이너특징 슈트라이너조립현장 현재현재사용사용제품제품 수입내마모판재를현장에서맞춤절단, Bolt hole등산소용접기로가공고중량협소한공간에서작업 안전사고의위험유지보수로인해소재비외고가인건비소요 시트에볼트를삽입 KST 신제품 항목재질형상경도 (Hv) 크롬함량 기존제품 개발제품 AR400 대형판재 420 1% S45C 설치완제품으로제작 1500 표층 80% 이상 규격화된슈트라이너로제작되어 Bolt 삽입만으로설치완료 : 용접없이설치로작업부하적음 내마모, 내식성코팅층의성능극대화로 사용기간연장으로원가절감경량화를통한작업효율향상 필요시즉시공급가능 9
3-2. 타사제품과비교 (Liner) KST KCC plate 성능비교 *KCC: KST chromium carbide alloy ** Triten : UK overlay (hardfacing) 항목 Hardox (Ar-400) KCC * T200X ** 표면경도 400HB (420HV) 1300 ~ 2000HV 54~58HRC(577~650HV) 마찰계수 0.6 이상 0.4 이하 0.6 ~ ( 추정 ) 내마모평가 마모상대에따라서 9 배 ~30 배차이가있음 Friction Coefficient( ) 1.0 Hardox (cleaning) 0.9 KCC - 2 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 5 10 15 20 25 30 35 Weight loss (mg, WC tools) 0.00-50.00-100.00-150.00-200.00-250.00-300.00-350.00-400.00-450.00 Distance(m) Hardox (AR-400) KCC - 200-500.00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Wear cycle (counts) 비교데이터없음 ( 필요시샘플제작필요 ) 내부식성 * Test condition : Taber abrasor (USA) 1hr 이내부식시작 72hr ~ 300hr( 소재전처리상태에따라다름 ) 비교데이터없음 ( 필요시샘플제작필요 ) 10
3-3. Metal Seat Ball V/V 특징 1. 높은표면경도 (HV 1700) 2. 낮은마찰계수로 (0.5) 작동이원활함 3. 내화학성 ( 염수, 황산, 염산인산에매우강함 ) 4. 고온에서경도유지 (750 ) Metal Seat Ball Valve *KST 의기술 KCC 표면처리한 Metal Seat BalValve 의특징은고온, 경도가높은분체이송, 부식이심한화학라인에우수한성능을발휘하여잦은교체로인한원가손실을최소화할수있는고기능밸브임. * 고경도이지만취성이없고박리가없어손상이없어제조라인에신뢰성을확보할수있음. 고온용메탈시트볼밸브 *Metal Seat 이지만초정밀가공으로누설이전혀없어고온, 고압에우수한성능을발휘함. 11
3-4. 펌프내구성향상 * 펌프임펠러침식방지 * 각종펌프임펠러의케비테이션 (cavitation) 에의한침식방지 문제점 * SUS316 소재가해수에는강하나재질이물러서캐비테이션에의한침식이매우심하게발생하여표면손상이오며, 한번손상이발생하면캐비테이션현상을가속시켜, 모터에무리를주는한편많은진동을발생시켜펌프손상의원인으로작용함 해결방안 * KST 에서개발한 KCC 표면처리는표면경도최소 HV1300, 마찰계수 0.4 정도를나타내며이러한성능으로인해캐비테이션현상을줄이고높은표면경도로침식을방지할수있음. * 슬러리펌프임펠러침식및부식방지 문제점 * 각종슬러리펌프임펠러가혼합물에의한마모와화학물질에의해부식이심하여펌프의성능에큰지장을초래하고잦은정비로많은비용이발생. 해결방안 * KST에서개발한 KCC표면처리를하여표면경도 HV1300, 마찰계수 0.4로혼합물에의에의한마모및높은내산성으로부식을방지. 12
4-1. 내마모성 (KCC) Abrasive wear test Weight Loss(mg) (WC-Co) 0.00-50.00-100.00-150.00-200.00-250.00-300.00-350.00-400.00-450.00-500.00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 cycle WC Hardox (Ar-400) KCC - 1 KCC - 2 * 흑색 :AR400( 하독스 ) * 적색, 청색 : KCC( 탄소강 ) 13
4-2. 내화학성 (KCC) 산의내식실험결과 (Acid erosion experimental data) Bearing Steel Weight loss(g/cm 2 ) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 Original Sample(SUJ2) Cr Coating Cr-W Coating HCl(20%) Weight loss(g/cm 2 ) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Original Sample(SUJ2) Cr Coating Cr-W Coating H 2 PO 5 (30%) Weight loss(g/cm 2 ) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Original Sample(SUJ2) Cr Coating Cr-W Coating H 2 SO 4 (10%) 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Time(hr) 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Time(hr) 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Time(hr) Stainless Steel (316L) Weight loss(g/cm 2 ) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 Original Sample(SUS316) Cr Coating Cr-W Coating 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Time(hr) HCl(20%) Weight loss(g/cm 2 ) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 Original Sample(SUS316) H 2 PO 5 (30%) Cr Coating Cr-W Coating 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Time(hr) Weight loss(g/cm 2 ) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 Original Sample(SUS316) Cr Coating Cr-W Coating H 2 SO 4 (10%) 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Time(hr) 표면처리후고경도를유지하면서확산층의부식이거의없이유지되는것을알수있음 Almost no corrosion while maintaining high hardness and surface treatment 14
5. 보유설비 KCC 표면처리장치 플라즈마확산코팅장치 마이크로비커스경도기 (Micro-Vickers Hardness Tester) 유효면적 : Ø900 x H1000 처리하중 : 1,500kg/ charge 처리온도 : 1020 max. 진공시스템 마모시험기 (Tribology test machine) 피로시험기 (Wire fatigue testing machine) 15
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