슬기로운 기계생활

공구강이란? - 특징과 구비조건, 장점

메카럽 2023. 4. 15. 00:10

공구강은 공구, 다이 및 기타 절단 또는 성형 도구를 만들기 위해 특별히 설계된 고 탄소 합금강 유형으로 높은 내마모성, 인성 및 내구성이 요구되는 응용 분야에 이상적인 독특한 특성을 가지고 있습니다. 이번 포스팅에서는 공구강의 특징, 기능, 요구 사항 및 장점을 살펴보도록 하겠습니다.

 

공구강의 특징

  • 높은 경도: 높은 탄소 함량과 크롬, 바나듐 및 텅스텐과 같은 합금 원소의 첨가를 통해 달성되는 탁월한 경도로 유명하며 이 높은 경도 덕분에 극한 조건에서도 모양과 절삭 날을 유지할 수 있어 절단, 성형 및 성형 응용 분야에 적합합니다.
  • 우수한 내마모성: 높은 경도와 탄화물의 존재로 인해 뛰어난 내마모성을 나타내는데 탄화물은 공구강의 열처리 중에 형성되는 단단한 입자로 마모를 방지하여 까다로운 작업에서도 공구가 더 오랫동안 날카롭고 기능적으로 유지되도록 합니다.
  • 우수한 인성: 매우 단단하지만 균열이나 파손 없이 충격 및 충격 하중을 견딜 수 있는 우수한 인성도 가지고 있어 단조 또는 스탬핑 작업과 같이 공구가 높은 힘이나 갑작스러운 충격을 받는 응용 분야에 적합합니다.
  • 고내열성: 내열성이 우수하여 열간 단조, 다이캐스팅, 금속 성형과 같은 고온이 관련된 응용 분야에 필수적이며 높은 온도에서도 경도와 기계적 특성을 유지할 수 있으므로 절삭 날이나 모양을 잃지 않고 이러한 공정 중에 발생하는 극심한 열을 견딜 수 있습니다.

 

공구강으로 제작된 공구들을 나열한 모습입니다.
공구

반응형

공구강의 요구 사항 및 장점

공구강 요구 사항

  • 높은 탄소 함량: 공구강은 일반적으로 0.7% ~ 2.5% 범위의 높은 탄소 함량을 포함하며 이는 공구 응용 분야에 필요한 필수 경도와 내마모성을 제공하고 높은 탄소 함량은 또한 원하는 특성을 얻기 위해 열처리되는 공구강의 능력에 기여합니다.
  • 합금 원소: 종종 그 특성을 향상하기 위해 다른 원소와 합금되는데 예를 들어 크롬은 강철의 내식성과 내마모성을 향상하기 위해 일반적으로 첨가되는 반면 바나듐과 텅스텐은 경도, 인성 및 내열성을 향상하기 위해 첨가됩니다. 특정 합금 원소와 그 조성은 공구강의 원하는 특성과 의도된 용도에 따라 다릅니다.
  • 열처리: 열처리는 강철의 특성을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 공구강 생산에서 중요한 공정이며 일반적으로 공구강은 원하는 경도, 인성 및 기타 기계적 특성을 얻기 위해 가열, 담금질 및 템퍼링의 조합을 거칩니다. 열처리는 다양한 공구 응용 분야에서 공구강의 성능을 극대화하는 데 필수적입니다.

 

공구강의 장점

  • 긴 공구 수명: 탁월한 경도, 내마모성 및 인성은 긴 공구 수명에 기여합니다. 공구강으로 만든 공구는 절삭 날이나 모양을 잃지 않고 반복 사용과 무거운 하중을 견딜 수 있으므로 공구 교체를 위한 가동 중지 시간이 줄어들고 생산성이 향상됩니다.
  • 고성능: 까다로운 툴링 응용 분야에서 고성능을 제공하도록 설계되었습니다. 경도, 내마모성, 인성 및 내열성의 고유한 조합으로 까다로운 조건에서도 우수한 성능을 발휘하여 신뢰할 수 있고 일관된 결과를 제공합니다.
  • 다목적성: 다양한 툴링 응용 분야의 요구 사항을 충족하도록 맞춤화할 수 있으므로 다목적 소재 선택이 가능합니다. 자동차, 항공 우주, 제조 등과 같은 산업 분야에서 드릴, 펀치, 다이, 블레이드 및 금형을 포함한 광범위한 절단 및 성형 도구를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
  • 가공 용이성: 높은 경도에도 불구하고 상대적으로 쉽게 가공할 수 있어 복잡한 형상과 복잡한 디자인을 생산할 수 있습니다. 따라서 공구강은 몰드 또는 다이 제조와 같이 정밀도와 미세한 세부 사항이 필요한 툴링 응용 분야에 실용적인 선택입니다.
  • 변형에 대한 저항성: 변형에 대한 저항성이 뛰어나므로 공구강으로 만든 공구는 무거운 하중과 고압에서도 모양과 치수 안정성을 유지할 수 있기 때문에 스탬핑 또는 성형 작업과 같이 높은 정확도와 일관성을 요구하는 용도에 적합한 공구강을 만듭니다.
  • 맞춤화 가능성: 구성 및 열처리 공정을 조정하여 특정 요구 사항을 충족하도록 맞춤화할 수 있고 이를 통해 용도에 따라 다양한 수준의 경도, 인성 및 내마모성을 지닌 공구강을 생산할 수 있습니다. 이러한 맞춤형 기능 덕분에 공구강은 다양한 툴링 응용 프로그램의 고유한 요구 사항을 충족하도록 맞춤화할 수 있는 다용도 소재입니다.

 

요약

공구강은 툴링 응용 분야에 이상적인 고유한 기능, 요구 사항 및 장점을 가진 특수 유형의 강철로써 높은 경도, 우수한 내마모성, 우수한 인성, 높은 내열성 및 가공 용이성으로 인해 공구, 다이 및 기타 절단 또는 성형 도구를 만드는 데 선호됩니다. 공구강의 맞춤화 가능성으로 인해 특정 요구 사항을 충족하는 맞춤형 제작이 가능하므로 다양한 산업 분야에서 다재다능한 소재가 되므로 긴 공구 수명, 고성능 및 변형에 대한 저항성을 갖춘 공구강은 까다로운 공구 작업을 위한 안정적이고 효율적인 선택입니다.

728x90