머리_배너

고속도강 소재 적용

HSS(High SpeedSteel)는 제가 공구 업계에 입문하면서 가장 많이 접하는 공구 소재의 일종입니다.나중에 우리는 당시 우리가 사용했던 고속도강을 "일반 고속도강"이라고 불러야 하며 알루미늄 고속도강, 코발트 고속도강 등과 같은 그것보다 더 나은 특성이 있다는 것을 알게 되었습니다. 합금 조성 측면에서 우월하거나 제련 방법 측면에서 명백히 우월한 분말 야금 고속도강;물론 성능이 낮은 이른바 '저합금 고속도강'도 있다.

고속도강소재의 응용-1 (1)

고속도강 공구 재료는 주로 두 가지 기본 구성 요소로 구성됩니다.하나는 공구에 더 나은 내마모성을 제공하는 금속 카바이드(텅스텐 카바이드, 몰리브덴 카바이드 또는 바나듐 카바이드)입니다.두 번째는 공구 주위에 분포된 강철 매트릭스로, 공구의 인성이 향상되고 충격을 흡수하고 조각화를 방지하는 능력이 향상됩니다.
고속도강의 결정립 크기는 고속도강의 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.강철에 금속 탄화물 입자의 양을 늘리면 재료의 내마모성이 향상될 수 있지만, 합금 함량이 증가하면 탄화물 크기와 응집체 수가 증가하여 인성에 극도로 부정적인 영향을 미칩니다. 큰 탄화물 클러스터가 곧 균열의 시작점이 될 수 있기 때문입니다.따라서 외국에서는 고속도강의 미립자를 추구하기 위한 연구를 일찍부터 진행해 왔다.
1960년대 후반 스웨덴에서 분말야금 고속강 제조공정이 성공적으로 개발되어 1970년대 초 시장에 진출했다.이 공정은 재료의 강도, 인성 또는 연삭성을 손상시키지 않고 고속도강에 더 많은 합금 원소를 첨가할 수 있으므로 경도가 높고 내마모성이 높으며 절삭 충격을 흡수할 수 있어 고절삭 가공에 적합합니다. 단속절단 가공이 가능합니다.그러나 고속도강의 우수한 인성과 초경합금의 높은 내마모성을 결합합니다.분말야금 고속도강은 탄화물 입자가 미세하고 균일하게 분포되어 있어 동일한 탄화물 함량의 일반 고속도강에 비해 강도와 인성이 크게 향상됩니다.이러한 장점을 통해 분말야금 고속도강 공구는 절삭 충격이 크고 금속 제거율이 높은 가공 상황(플렉셔 절삭, 단속 절삭 등)에 매우 적합합니다.또한, 분말 야금 고속도강의 강도와 인성은 금속 탄화물 함량의 증가로 인해 약화되지 않기 때문에 철강 제조업체는 공구 재료의 성능을 향상시키기 위해 강철에 다량의 합금 원소를 추가할 수 있습니다.동시에 텅스텐(W) 자원은 전략적 자원이고, 현대 초경합금은 텅스텐 자원을 대량으로 사용하기 때문에 저텅스텐 고속강은 고속강 연구개발의 방향이 되었다.코발트를 함유한 고속도강(HSS-Co)은 해외에서 많이 개발되어 왔습니다.이후 코발트 함량이 2% 이상인 코발트를 함유한 고속도강이 고성능고속강(HSSE)이라는 사실이 국제적으로 인정받았다.코발트는 또한 고속도강의 성능을 향상시키는 데에도 분명한 역할을 합니다.담금질 및 가열 중에 탄화물이 매트릭스에 더 많이 용해되도록 촉진하고 높은 매트릭스 경도를 사용하여 내마모성을 향상시킬 수 있습니다.고속도강은 경도, 열경도, 내마모성 및 연삭성이 우수합니다.세계의 기존 코발트 고속도강의 코발트 함량은 보통 5%와 8%이다.예를 들어, W2Mo9Cr4VCo8(미국 브랜드 M42)은 낮은 바나듐 함량(1%), 높은 코발트 함량(8%) 및 67-70HRC의 열처리 경도가 특징입니다.그러나 67-68HRC 경도를 얻기 위해 특수 열처리 방법도 채택되어 절삭 성능(특히 단속 절삭)이 향상되고 충격 인성이 향상됩니다.코발트 고속도강은 다양한 공구로 만들 수 있어 가공하기 어려운 재료를 효과적으로 절단하는 데 사용할 수 있습니다.좋은 연삭 성능으로 인해 복잡한 도구로 만들 수 있으며 국제적으로 널리 사용됩니다.그러나 중국은 코발트 자원이 부족하고, 코발트 고속도강의 가격도 일반 고속도강의 5~8배 정도 비싸다.

고속도강소재의 응용-1(2)

따라서 중국은 알루미늄 고속도 강을 개발했습니다.알루미늄 고속도강의 등급에는 W6Mo5Cr4V2Al(501강이라고도 함), W6Mo5Cr4V5SiNbAl, W10Mo4Cr4VAL(5F6강이라고도 함) 등이 있으며, 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 니오븀(Nb) 원소가 주로 사용됩니다. 열경도 및 내마모성을 향상시키기 위해 첨가되었습니다.중국 자원에 적합하고 가격이 저렴합니다.열처리 경도는 68HRC에 도달할 수 있으며 열 경도도 좋습니다.그러나 이러한 종류의 강은 산화 및 탈탄이 용이하고 가소성 및 연삭성이 약간 열악하여 여전히 개선이 필요합니다.


게시 시간: 2023년 2월 24일