J. Microelectron. Packag. Soc., 23(3), 69-75 (2016) http://dx.doi.org/10.6117/kmeps.2016.23.3.069

Print ISSN 1226-9360 Online ISSN 2287-7525

69

열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr 이중도금의

계면반응 및 균열성장거동 분석

손기락1·최명희2

·이규환3·변응선3

·이병호4·박영배1,†

1안동대학교 신소재공학부 청정에너지소재기술연구센터2대경화학㈜

3한국기계연구원 부설 재료연구소 표면기술본부4㈜ 비츠로테크

Effects of Heat Treatment Conditions on the Interfacial Reactions and

Crack Propagation Behaviors in Electroless Ni/electroplated Cr Coatings

Kirak Son1, Myung-Hee Choi2, Kyu Hawn Lee3, Eungsun Byon3, Byong-Ho Rhee4 and Young-Bae Park1,†

1School of Materials Science and Engineering, Andong National University, 1375, Gyeongdong-ro, Andong-si,

Gyeongsangbuk-do 36729, Korea2DAEKYUNG CHEM. CO. LTD., 33, Dasan-ro 226beon-gil, Saha-gu, Busan 49478, Korea3Surface Technology Division, Korea Institute of Materials Science, 797, Changwon-Daero,

Sungsan-gu, Changwon, Gyeongsangnam-do 51508, Korea4VITZROTECH Co., Ltd., 327, Byeolmang-ro, Danwon-gu, Ansan-si, Gyeonggi-do 15603, Korea

(Received August 26, 2016: Corrected September 22, 2016: Accepted September 29, 2016)

초 록: 무전해 Ni/전해Cr이중도금 구조에서 무전해 Ni의 결정화 열처리 조건이 Cr도금의 균열성장 및 Ni/Cr계면반

응에 미치는 영향을 분석하였다. 비정질 무전해 Ni/전해 Cr 도금 후 750oC에서 6시간 동안 1회 열처리한 시편을1단계 열

처리 조건으로 정했다. 또한, 무전해 Ni도금 후 동일 열처리를 통해 결정화 시킨 후, 전해 Cr도금 후 한번 더 동일조건 열

처리한 경우를 2단계 열처리 조건으로 정하여 상호 비교하였다. 두 가지 열처리 조건 모두에서 공통적으로 Ni/Cr계면에

서 상호확산에 의한 Ni-Cr고용체band layer가 관찰되었다. 1단계 열처리 조건의 경우 Cr도금에 관통균열이 발생하였으

며, 2단계 열처리 조건의 경우 Cr도금에 표면 미소균열만 형성되고 관통균열은 거의 발생하지 않았다. 이는 무전해 Ni도

금 직후 열처리에 의해 Ni-P비정질 구조에서 Ni, Ni3P상으로 결정화되면서 급격한 체적 감소가 발생하여 Cr층의 잔류응

력 완화에 영향을 끼쳐서, 상부 전해 Cr도금의 관통균열 형성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

Abstract: This study investigated the effect of heat treatment conditions not only on the Cr surface crack propagation

behaviors but also on the Ni/Cr interfacial reaction characteristics in electroless Ni/electroplated Cr double coating layers

on Cu substrate. Clear band layer of Ni-Cr solid solutions were developed at Ni/Cr interface after heat treatment at 750°C

for 6 h. Channeling cracks formed in Cr layer after 1 step heat treatment, that is, heat treatment after Ni/Cr plating, while

little channeling cracks formed after 2 step heat treatment, that is, same heat treatments after Ni and Cr plating,

respectively, due to residual stress relaxation due to crystallization of Ni layer before Cr plating.

Keywords: chromium plating, electroless nickel, micro crack, channeling crack

1. 서 론

전자산업에서 도금기술은 반도체 소자의 다마신 공정,

실리콘 관통 전극(Through Silicon Via, TSV) 등 IC칩 제

조 및 솔더, 인터포저, 범프 등 패키징 공정과 인쇄회로

기판, 리드프레임 등 반도체, 전자부품 제조에 다양하게

사용되어 왔으며, 최근에는 반도체 소자의 고집적화 및

디스플레이, 가전제품의 대형화 추세로 인해 전자산업에

서 도금 기술에 대한 요구수준이 매우 높아지고 있다.1)

Ni도금은 우수한 색감과 기계적 성질로 인해 철강재료나

†Corresponding authorE-mail: ybpark@anu.ac.kr

© 2016, The Korean Microelectronics and Packaging Society

This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work isproperly cited.

70 손기락·최명희·이규환·변응선·이병호·박영배

마이크로전자 및 패키징학회지 제23권 제3호 (2016)

구리합금의 방식이나 장식용 표면 코팅으로 사용되었으

며, 각종 금속의 표면에 Cr도금을 위한 하지 도금 층으로

많이 사용된다.2) 특히, 산화반응으로 금속 이온을 환원시

켜 금속피막을 석출시키는 무전해 Ni도금은 부도체에서

도 도금이 가능하고, 피 도금물의 복잡한 형상에도 균일

하게 도금이 가능하다는 장점을 가지며, 경도가 높아 내

마모성이 좋고, 내식성이 우수하여 우주항공산업, 전자산

업, 정밀기기 및 자동차공업 등 다양한 분야에서 사용되

고 있다.3-5) 무전해 Ni도금과 함께 전해 Cr도금은 미려한

외관, 낮은 마찰계수, 우수한 내식성, 높은 경도와 우수한

내마모성으로 인해 다양한 산업분야에 적용되고 있다.6)

그러나, 전해 Cr도금의 물성은 도금 공정에서 미세 균열

및 잔류응력의 제어에 의해 좌우되기 때문에 도금이 까

다로운 단점이 있으며,7) 특히, 경질 Cr도금에 형성되는

균열은 부식매체가 모재로 침투하는 경로로 작용하기 때

문에 crack free Cr도금에 관한 연구가 많이 이루어 지고

있다. 그러나 crack free Cr도금은 경질 Cr도금 보다 경도

가 상당히 낮은 단점을 가지므로, crack free Cr도금의 우

수한 내식성과 경질 Cr도금의 우수한 기계적 성질을 얻

을 수 있는 이중 Cr도금 등이 많이 연구 되고 있다.8,9)

이와 같이 Ni, Cr도금의 우수한 기계적 성질 및 내식성

으로 인해 일부 우주 발사체 선진국에서는 기존 세라믹

코팅을 대체하여 연소기 내벽 코팅으로 Ni/Cr이중도금을

적용하고 있으며, 한국형 발사체 개발을 위해 국내에서

도 관련 연구가 진행되고 있다.10,11) 또한, RF 스퍼터링법

으로 제작된 Ni/Cr박막의 열처리 온도에 따른 저항온도

계수와 표면 거칠기를 비교 결과 400oC에서 결정립 성장

및 표면산화에 의해 저항 온도계수 및 RMS 값이 가장 낮

은 값을 가지며, 저항온도계수와 표면 거칠기는 밀접한

연관이 있다고 보고되었다.12)

선행연구에 따르면 무전해 Ni/전해 Cr이중도금 구조에

서 무전해 Ni도금의 P함량 및 열처리 시간에 따른 열충

격 실험결과 P의 함량이 8%에서 열처리 시간이 증가 할

수록 열충격 저항성이 큰 것으로 보고 된다.10) 전해 Ni-P/

전해 Cr이중도금 구조에서 열처리 후 표면 균열의 증가

는 열팽창계수 차이에 의한 응력의 완화를 기대할 수 있

으며, 열처리로 인해 Ni과 Cr원자의 상호확산에 따라 Ni/

Cr도금 계면에 형성된 band layer로 인해 층간 밀착력을

향상시킨다고 보고되며,11) 무전해 Ni도금은 도금 직후 비

정질 구조의 과포화 Ni-P고용체에서 500oC 이상에서 열

처리 할 경우 Ni기지에 Ni3P상이 석출되어 우수한 내식

성과 기계적 물성을 보인다고 보고된다.13) 이와 같이 Ni/

Cr도금의 열적, 기계적, 전기적 물성에 관한 연구는 활발

하게 진행되고 있으나, Ni/Cr이중도금 구조에서 무전해

Ni도금의 결정화 열처리에 따른 Ni/Cr도금의 계면 반응

및 Cr의 균열성장거동에 관한 연구가 부족한 실정이다.

따라서, 본 논문에서는 무전해 Ni도금의 결정화 열처리

에 따른 상 변화가 Ni/Cr도금의 계면 반응 및 Cr도금의

균열에 미치는 영향을 분석 하기 위해 무전해 Ni/전해 Cr

도금 후 750oC에서 6시간 동안 열처리 한 1단계 열처리

조건, 무전해 Ni, 전해 Cr도금 후 각각 750oC에서 6시간

동안 열처리 한 2단계 열처리 조건으로 시편을 제작 하

여 열처리 조건에 따라 무전해 Ni/전해 Cr도금의 계면반

응과 Cr도금의 균열에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

2. 실험 방법

열처리 조건이 Ni/Cr이중도금의 미세구조에 미치는 영

향을 확인하기 위해 Ni/Cr도금 및 열처리를 실시하였다.

Figure 1은 본 연구에서 수행한 Ni/Cr도금 공정의 모식도

이다. 무전해 Ni도금공정은 Cu모재에 알칼리 탈지, 산세,

strike, 도금 순으로 진행하였다. 도금조건은 NiSO4·6H2O

(0.1M)/NaH2PO2(0.3M), pH 4.5 (8% 중인)도금액을 사용

하였으며, 80oC에서 10시간 동안 도금하여 약 150 µm의

무전해 Ni도금을 형성하였다. 전해 Cr도금에 앞서 무전

해 Ni도금 후 결정화 열처리의 유무가 Ni/Cr도금의 미세

구조에 미치는 영향을 확인하기 위하여 무전해 Ni도금

시편을 온도 750oC, N2 분위기에서 6시간 열처리 하였다.

열처리 유무에 따른 무전해 Ni도금의 표면을 SiC Paper

#4000으로 연마 및 산세 후 전해 Cr 도금을 진행하였다.

전해 Cr도금공정은 표준 Sargent용액(CrO3 250 g/L,

H2SO4 1.36 mL/L)을 사용하였으며, 도금액의 온도는 60oC, 35 A/dm2의 전류밀도로 5시간 동안 도금하여 약 100

µm의 전해 Cr도금을 형성하였다.모재와 도금층간 기계

적 물성 향상을 위해 750oC, N2 분위기에서 6시간 열처리

Fig. 1. Schematic diagram of specimen preparation processes of

the electroless Ni/electroplating Cr coatings.

열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr 이중도금의 계면반응 및 균열성장거동 분석 71

J. Microelectron. Packag. Soc. Vol. 23, No. 3 (2016)

하였다. 이때 열처리 온도는 일반 Ni/Cr도금에 사용되는

열처리 온도를 고려하여 750oC로 선정하였다.14)

열처리 조건에 따른 Ni/Cr도금의 미세구조를 분석하기

위해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope,

SEM), 에너지 분산형 X-선 분광기(Energy Dispersive X-

ray Spectrometer, EDS)를 사용하였고, 열처리 조건에 따

른 도금의 상 분석을 위해 X-선 회절기(X-ray diffraction,

XRD)를 사용하여 결정구조를 분석하였다. 열처리 조건

에 따른 도금의 표면 거칠기 분석은 원자간력 현미경

(Atomic Force Microscopy, AFM)을 사용하였다. 분석에

이용한 SEM과 EDS는 각각 TESCAN사 VEGA II LMU

과 OXFORD사 ISIS-300이며, X-선 회절기는 RIGAKU사

Ultima Ⅳ를 사용하여 2θ를 30°~100°까지 2°/min의 속도

로 회절 하였다. AFM 분석은 Seiko Instrument사 SPA-400

를 사용하여 5 μm×5 μm 영역에서 측정된 Root Mean

Square(RMS)값을 비교하였다.

3. 결과 및 고찰

열처리에 따른 무전해 Ni도금의 미세구조를 관찰하기

위해 무전해 Ni도금 후 열처리 전·후 Ni도금의 표면

SEM분석 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 무전해 Ni도금 후

열처리를 진행하지 않은 시편은 Fig. 2(a)와 같이 균일한

도금 표면을 보이며, 도금 후 750oC에서 6시간 동안 열처

리를 진행한 시편은 표면에 Ni, Ni3P의 2가지 상이 명확

하게 구분되는 것을 Fig. 2(b)에서 확인할 수 있었다. 또

한, EDS조성분석결과 P의 조성이 8.4 wt%이므로 중인 도

금인 것을 확인하였다.

열처리에 따른 무전해 Ni도금의 표면 거칠기 변화를 관

찰하기 위해 무전해 Ni도금 후 열처리 전·후 Ni도금의

AFM분석결과를 Fig. 3에 나타내었다. Figure 3(a)는 무전

해 Ni도금 후 열처리를 진행하지 않은 시편의 AFM분석

결과이며, RMS 값은 4.77 nm로 나타났다. 무전해 Ni 도

금은 도금 직후 결정구조가 비정질 구조이므로 매우 낮

은 조도를 갖기 때문에 균일한 도금 표면을 나타내었다.

Figure 3(b)는 무전해 Ni도금 후 750oC에서 6시간 동안 열

처리를 진행한 시편의 AFM분석결과를 이며, RMS값은

14.11 nm이다. 열처리 후 표면 거칠기가 4.77 nm에서

14.11 nm로 증가 되는 것을 확인할 수 있었으며, 표면 거

칠기의 증가는 도금 후 비정질 Ni-P구조에서 결정화 열

처리로 인해 면심입방구조(Face Centered Cubic, FCC)의

Ni기지상과 체심정방구조(Body Centered Tetragonal,

BCT)의 Ni3P석출상이 형성되며, 결정구조가 다른 두 상

Fig. 2. SEM images of electroless Ni surface: (a) as-plated, and

(b) after heat treatment at 750oC for 6 h.

Fig. 3. AFM images of electroless Ni surface: (a) as-plated, and

(b) after heat treatment at 750oC for 6 h.

72 손기락·최명희·이규환·변응선·이병호·박영배

마이크로전자 및 패키징학회지 제23권 제3호 (2016)

의 밀도 차이에 의해 단차가 발생하여 표면 거칠기가 증

가하는 것으로 판단된다. 13,15)

열처리에 따른 무전해 Ni도금의 미세구조 변화를 분석

하기 위하여 XRD분석 결과를 Fig. 4에 나타내었다. Figure

4(a)에서는 무전해 Ni도금 후 열처리를 진행하지 않은 시

편의 XRD분석 결과 무전해 Ni도금은 도금직후 비정질

Ni-P의 피크가 나타났으며,16) Fig. 4(b)에서 무전해 Ni도

금 후 750oC에서 6시간 동안 열처리를 진행한 시편의

XRD분석 결과, 열처리 후 Ni, Ni3P상이 형성된 것을 확

인하였다. 기존 연구에 따르면 무전해 Ni도금의 결정구

조는 도금 후 결정구조가 비정질 구조의 과포화 Ni-P고

용체에서 500oC 이상에서 열처리할 경우, 결정화되어

FCC구조의 Ni기지에 BCT구조의 Ni3P상이 석출되며, 도

금의 체적감소가 발생한다고 보고되었다.13,15) 열처리가

무전해 Ni도금의 결정화 및 계면의 상호확산에 미치는

영향을 확인하기 위해 EDS linescan분석을 진행하여 Fig.

5에 나타내었다. Figure 5(a)는 무전해 Ni도금 후 열처리

를 진행하지 않은 시편의 단면이미지와 Cu모재/무전해

Ni도금 계면의 EDS linescan분석결과 도금 후 무전해 Ni

도금 내부에서 Ni과 P원자가 고르게 분포하는 것을 관찰

하였으며, 열처리 후 Fig. 5(b)와 같이 무전해 Ni도금에서

부분적으로 P가 관찰되었다. 이는 열처리로 인해 비정질

구조의 과포화 Ni-P고용체의 결정화가 진행되어 Ni 및

Ni3P상으로 석출되어 P원자가 국부적으로 검출된 것으로

판단된다. 열처리 전 Cu모재/무전해 Ni도금 계면에서 상

호확산이 거의 발생하지 않아 모재와 무전해 Ni도금 사

이의 계면이 명확하게 구분되며, 열처리 후 Cu모재/무전

해 Ni도금 계면에서 상호확산으로 약 5 µm 두께의 Cu-

Ni고용체 band layer가 형성되었고, 밝은 Ni기지상과 어

두운 Ni3P상이 석출된 것을 관찰하였다.

Fig. 4. XRD patterns of electroless Ni layer: (a) as-plated, and (b)

after heat treatment at 750oC for 6 h.

Fig. 5. Cross-sectional SEM images and EDS linescan analysis of electroless Ni/Cu substrate: (a) as-plated, and (b) after heat treatment

at 750oC for 6 h.

열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr 이중도금의 계면반응 및 균열성장거동 분석 73

J. Microelectron. Packag. Soc. Vol. 23, No. 3 (2016)

Ni/Cr도금구조에서 열처리시 전해 Cr도금의 모재로 적

용되는 무전해 Ni도금의 결정화에 따른 체적 감소로 인

해 전해 Cr도금에 잔류응력을 유발하여 미세구조에 영향

을 미칠 것으로 생각되어 무전해 Ni/전해 Cr도금 시편을

제작하여 750oC에서 열처리 후 미세구조 분석을 진행하

였다. 열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr도금의 표면

SEM이미지를 Fig. 6에 나타내었다. Figure 6(a)는 무전해

Ni/전해 Cr도금 후 열처리 진행하지 않은 시편의 SEM이

미지이다. 전해 Cr도금의 표면에 결정립 내부를 관통하

는 미소균열이 생성된 것이 관찰된다. 이와 같은 미소 균

열은 일반적인 전해 Cr도금공정에서 높은 내부응력으로

인해 발생되는 것으로 도금의 내식성 및 내마모성을 감

소시킨다고 보고된다.17)

무전해 Ni/전해 Cr도금 후 750oC에서 6시간 열처리를

1회 진행한 1단계 열처리 조건 시편, 무전해 Ni도금 후

750oC에서 6시간 결정화 열처리하고, 이어서 전해 Cr도

금 후 750oC에서 6시간 열처리를 2회 진행한 2단계 열처

리 조건 시편의 표면 SEM이미지를 각각 Fig. 6(b), (c)에

나타내었다. 1단계 열처리 조건 시편 및 2단계 열처리 조

건 시편의 Cr도금 표면균열은 Cr도금 후 열처리 하지 않

은 시편의 표면균열보다 균열이 전파된 것으로 관찰되었

다. 이는 열처리시 Cr도금의 높은 내부응력을 완화하기

위해 도금 직후 형성된 미소균열이 전파된 것으로 판단

된다. 선행연구에 따르면 열처리시 전해 Cr 도금의 균열

전파는 도금의 내부응력에 기인한 것이며, 열처리로 인

해 Cr도금에 관통균열이 발생할 경우 도금의 내식성이

저하된다고 보고되었다.6)

열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr도금의 결정구

조 및 상 분석을 위해 XRD분석결과를 Fig. 7에 나타내었

다. 무전해 Ni/전해 Cr도금 후 열처리 진행하지 않은 시

편의 XRD분석 결과 Fig. 7(a)와 같이 전해 Cr도금의 표

면에는 Cr peak만 관찰되었다. Figure 7(b), (c)는 각각 1

단계, 2단계 열처리 조건 시편의 XRD분석 결과이다. 두

시편 모두 표면에 Cr2O3, CrO2, Cr5O12 등의 산화막이 형

성되었다.

열처리 조건이 무전해 Ni/전해 Cr도금의 균열에 미치

는 영향을 확인하기 위해 Ni/Cr도금의 단면 SEM분석을

진행하여 Fig. 8에 나타내었다. 무전해 Ni/전해 Cr도금 후

열처리 진행하지 않은 시편의 경우, Fig. 8(a)와 같이 전

해 Cr도금에서 도금공정에서의 내부응력에 의한 균열이

관찰되었으며, 상호확산이 발생하지 않아 Ni/Cr도금의 계

Fig. 6. SEM images and enlarged SEM images of electroless Ni/

electroplating Cr surface: (a) as-plated, (b) after 1step heat

treatment at 750oC for 6 h, and (c) after 2step heat

treatments at 750oC for 6 h.

Fig. 7. XRD patterns of electroless Nielectroplated Cr: (a) as-

plated, (b) after 1step heat treatment at 750oC for 6 h, and

(c) after 2step heat treatments at 750oC for 6 h.

74 손기락·최명희·이규환·변응선·이병호·박영배

마이크로전자 및 패키징학회지 제23권 제3호 (2016)

면이 명확하게 관찰되었다. Figure 8 (b), (c)에서는 1단

계, 2단계 열처리 조건 시편 모두 공통적으로 도금 후 열

처리 공정에서 무전해 Ni/전해 Cr도금 계면에서 일정한

두께의 Ni-Cr고용체 band layer가 관찰되었다. 무전해 Ni

도금은 Ni기지상과 Ni3P석출상으로 결정화된 것을 확인

하였으며, 1단계 열처리 시편보다 2단계 열처리시편의

Ni3P상이 조대화 된 것을 확인하였다. 2단계 열처리 시편

의 경우 750oC에서 Ni-P의 결정화 열처리 6시간 및 Cr도

금 후 6시간을 진행하였고, 1단계 열처리 시편의 경우 Cr

도금 후 750oC에서 6시간 열처리를 진행하였으므로, 2단

계 열처리 시편이 열처리시간이 길어 석출된 Ni3P상의 조

대화가 발생한 것으로 판단된다. 1단계 열처리 조건 시편

의 경우 전해 Cr도금에 형성된 균열이 도금을 관통하여

Ni-Cr band layer까지 도달하는 것이 관찰되었다. 이는 열

처리 공정에서 전해 Cr도금의 모재인 무전해 Ni도금의

결정화에 의한 모재의 체적변화가 Cr도금에 인장응력을

유발하고, Cr도금의 내부응력 완화가 복합적으로 작용하

여 도금 직후 형성된 균열이 Cr도금을 관통하여 Ni/Cr도

금 계면까지 전파된 것으로 판단된다. 반면, 2단계 열처

리 조건 시편은 무전해 Ni도금의 결정화 열처리 후 전해

Cr도금을 형성 하였으므로 Cr도금에 모재의 체적변화에

의한 인장응력이 작용하지 않고, Cr도금의 내부응력 완

화로 인해 Cr도금 전체에 미소균열이 관찰 되었다. 기존

연구에 따르면 전해 Cr도금에 관통균열이 발생한 구조는

모재가 외부 환경에 노출되어 부식에 취약하며, 다수의

균열이 짧게 분산되어 있는 경우 상대적으로 내식성이 우

Fig. 8. Cross-sectional SEM images and enlarged SEM images of electroplated Cr/electroless Ni/Cu substrate: (a) as-plated, (b) after

1step heat treatment at 750oC for 6 h, and (c) after 2step heat treatments at 750oC for 6 h.

열처리 조건에 따른 무전해 Ni/전해 Cr 이중도금의 계면반응 및 균열성장거동 분석 75

J. Microelectron. Packag. Soc. Vol. 23, No. 3 (2016)

수하다고 보고되므로8) 무전해 Ni/전해 Cr도금 구조에서

2단계 열처리 조건이 1단계 열처리 조건 보다 산화 및 부

식환경에서 화학적, 열적 신뢰성이 우수할 것으로 판단

된다.

무전해 Ni/전해 Cr도금 사이의 Ni-Cr band layer의 형성

기구 규명 및 열처리 공정에 따른 Cr도금의 균열이 Ni/Cr

도금의 열충격 특성에 미치는 영향에 관한 연구가 추가

적으로 필요하다.

4. 결 론

무전해 Ni/전해 Cr도금 공정에서 열처리 조건에 따른

Ni-Cr계면반응 및 Cr도금 균열 성장거동을 비교 분석하

였다. 무전해 Ni도금이 750oC에서 6시간 열처리시 비정

질 구조에서 결정화되어 FCC구조의 Ni기지상과 BCT구

조의 Ni3P석출상으로 상 변화 하는 것을 관찰하였으며,

무전해 Ni/전해 Cr이중도금 구조에서 무전해 Ni/전해 Cr

도금 후 750oC에서 6시간 열처리를 1회 진행한 1단계 열

처리 조건 시편의 경우 무전해 Ni도금의 결정화에 의한

체적변화로 인해 Cr도금이 인장응력의 영향을 받아 미소

균열이 관통균열로 성장하는 것을 관찰하였다. 반면, 무

전해 Ni도금 후 750oC에서 6시간 결정화 열처리하고, 이

어서 전해 Cr도금 후 750oC에서 6시간 열처리를 2회 진

행한 2단계 열처리 시편의 경우 무전해 Ni도금의 결정화

에 의한 잔류응력 완화 이후 전해 Cr도금을 형성하여 표

면 미소균열만 존재하고, 관통균열은 거의 발생하지 않

았다. 따라서, 2단계 열처리 공정이 Ni/Cr이중도금의 관

통균열 성장을 억제하여 Ni도금층의 내식성 및 내산화

특성이 보다 우수할 것으로 사료된다.

Acknowledgments

이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단의 우주핵심

기술개발사업 과제(2014M1A3A3A03067001)에 의하여

지원되었으며 이에 감사 드립니다.

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