집 > 공구강 열처리 기술센터 O2 공구강 열처리 가이드
아오보 스틸 | 중국의 글로벌 공구강 공급업체
O2 공구강 열처리 가이드
냉간 가공 공구 용도에 적합한 내마모성, 가공성 및 치수 안정성을 중점적으로 다룬 O2 공구강(DIN 1.2842/JIS SKS31) 열처리 지침입니다.
O2 공구강 O2강은 높은 경도, 우수한 내마모성, 그리고 열처리 중 최소한의 변형을 특징으로 하는 유냉식 냉간 가공 공구강입니다. 수냉식 강과 비교했을 때, O2강은 완전 담금질 후 더 우수한 치수 안정성과 더 높은 인성을 나타냅니다.1. O2 공구강의 동급 등급은 다음과 같습니다.
| 기준 | 등급 |
|---|---|
| 영어/중국어 | 1.2842 / 90MnCrV8 |
| 지이스 | SKS31 |
| 영국 | 9Mn2V |
O2 공구강 열처리 간편 점검표
O2 공구강의 적절한 열처리를 위해서는 예열, 경화(오스테나이트화), 오일 담금질, 템퍼링의 순차적인 단계를 따르십시오.
- 예열
649~677°C(1200~1250°F)로 고르게 가열될 때까지 예열하십시오. 이렇게 하면 열 충격을 줄이고 변형이나 균열의 위험을 낮출 수 있습니다.
- 오스테나이트화(경화)
760~800°C(1400~1472°F)로 가열합니다. 합금 탄화물이 용해되고 미세 구조가 오스테나이트로 변환됩니다.
- 담금질
오일에 담금질하십시오. 공작물의 온도가 66~93°C(150~200°F)에 도달하면 멈추십시오.
- 담금질
가공물이 52~65°C(125~150°F)로 식으면 즉시 시작하십시오. 150~260°C(300~500°F)에서 템퍼링하십시오. 최소 유지 시간은 단면적 1인치당 2시간(단면적 1mm당 4.7분)입니다.
열처리 공정
예열
649~677°C(1200~1250°F)로 예열하고 공작물이 전체적으로 균일하게 가열될 때까지 유지합니다. 이렇게 하면 강철이 오스테나이트화로에 들어갈 때 발생하는 열 충격을 줄이고 변형이나 균열 위험을 낮출 수 있습니다.
오스테나이트화
760~800°C(1400~1472°F)로 가열하십시오. 이 온도에서 합금 탄화물이 용해되고 미세 구조가 오스테나이트로 변환됩니다. 대부분의 용도에서 권장되는 표준 온도는 790°C(1450°F)입니다. 유지 시간을 신중하게 조절하십시오. 유지 시간이 너무 길면 잔류 오스테나이트 함량이 증가하고 최종 경도가 감소합니다.
담금질
가공물의 온도가 66~93°C(150~200°F)에 도달하면 오일에 담금질하십시오. 담금질 오일의 온도는 50~70°C(120~160°F)로 유지하십시오. 물이나 염수는 사용하지 마십시오. 균열 발생 위험이 매우 높습니다. 스테인리스 호일로 가공물을 감싸지 마십시오. 오일과의 접촉을 방해합니다.
담금질
가공물이 52~65°C(125~150°F)로 식으면 즉시 템퍼링을 시작하십시오. 실온에 도달하도록 두지 마십시오. 150~260°C(300~500°F)에서 템퍼링하십시오. 최소 유지 시간은 단면적 1인치당 2시간(단면적 1mm당 4.7분)이며, 이후 공랭하십시오.
까다로운 용도에는 이중 열처리가 권장됩니다. 대부분의 공구는 175~205°C(345~400°F)에서 단일 열처리를 하면 58~62 HRC의 가공 경도를 얻을 수 있습니다.
경도와 템퍼링 온도의 관계:
| 템퍼링 온도 °C (°F) | 경도(HRC) |
|---|---|
| 150 (300) | 62.5 |
| 205 (400) | 59.5 |
| 260 (500) | 56.5 |
| 315 (600) | 54.0 |
| 370 (700) | 52.0 |
| 425 (800) | 49.5 |
| 480 (900) | 46.0 |
| 540 (1000) | 41.5 |
일반적인 문제점 및 해결책
변형 및 치수 변화
O2강의 변형은 일반적으로 과도한 담금질 속도 또는 불균일한 가열로 인해 발생합니다. 제어 방법은 세 가지입니다.
- 마르템퍼링: 마르텐사이트 시작 온도(Ms)보다 14~28°C(25~50°F) 높은 온도로 유지되는 뜨거운 오일이나 용융염에 담가 담금질을 중단하고, 공작물의 온도가 균일해질 때까지 유지한 다음 공랭합니다.
- 예열: 오스테나이트화 전에 650°C(1200°F)로 예열하면 경화 중 변형이 크게 줄어듭니다.
- 가공 여유: 최종 열처리로 인한 변형을 보정하기 위해 황삭 가공 후 충분한 여유 재료를 남겨두십시오.
담금질 균열
원인으로는 과도한 가열 속도, 날카로운 모서리, 공구 형상의 단면적 급격 변화 등이 있습니다.
- 오일 냉각만 가능합니다. 물과 염수는 사용이 금지됩니다.
- 잔류 응력을 완화하기 위해 가공물이 실온으로 완전히 식기 전에 열처리하십시오.
- 복잡한 형상의 경우, 황삭 가공 후 최종 경화 전에 650~675°C에서 응력 완화 어닐링을 수행하십시오.
표면 탈탄
O2강은 가열 중 탈탄에 민감합니다. 표면에서 탄소가 손실되면 연질층이 형성되어 내마모성이 저하됩니다.
- 보호 분위기(흡열 가스, 염욕 또는 진공)에서의 열처리.
- 최종 열처리 전에 표면의 모든 산화물 스케일과 기존의 탈탄층을 제거하십시오.
잔류 오스테나이트 및 경도 제어
권장 온도 이상에서 오스테나이트화하면 잔류 오스테나이트 함량이 증가하여 담금질 후 경도가 불충분해지고 치수 불안정성이 발생합니다.
- 760~800°C 범위 내에서 유지하십시오. 이 온도를 초과하면 잔류 오스테나이트 문제가 발생하는 주요 원인이 됩니다.
- 영하 196°C(영하 321°F)의 극저온 처리는 잔류 오스테나이트의 상당 부분을 마르텐사이트로 변환시킵니다.
- 175~205°C(345~400°F)에서 템퍼링하여 58~62 HRC의 안정적인 작업 경도를 얻습니다.
응용 프로그램 제한 사항
O2강은 내열경도가 없습니다. 상온에서 냉간 스탬핑, 전단 및 성형에 적합합니다. 다이캐스팅이나 열간 단조와 같은 고온 가공에는 사용해서는 안 됩니다.
자주 묻는 질문
O2 공구강은 예열해야 합니다. 649-677°C (1200-1250°F) 재료가 고르게 가열될 때까지 예열합니다. 예열은 열 충격을 줄이고 변형이나 균열의 위험을 낮추는 데 도움이 됩니다.
O2강의 일반적인 오스테나이트화(경화) 온도 범위는 다음과 같습니다. 760~800°C (1400~1472°F). 이 온도에서 복합 합금 탄화물이 용해되고 미세 구조가 오스테나이트로 변환됩니다.
오스테나이트화 처리 후, O2 공구강은 일반적으로 빠르게 기름에 담금질하다 오스테나이트를 단단한 마르텐사이트로 변환시키기 위해서는 재료를 다음 온도 사이로 냉각해야 합니다. 66~93°C (150~200°F) 담금질 공정을 진행하기 전에.
담금질 단계에서 온도가 떨어지면 즉시 템퍼링을 시작해야 합니다. 52~65°C (125~150°F). 이처럼 즉각적인 조치는 공구 수명에 악영향을 미치거나 잔류 오스테나이트의 안정화를 방지하는 데 매우 중요합니다.
O2 공구강의 각 템퍼링 사이클에는 최소한 일정 시간의 유지 시간이 필요합니다. 인치당 2시간 (밀리미터당 4.7분) 단면의. 템퍼링은 일반적으로 150°C~260°C(300°F~500°F) 사이의 저온에서 발생합니다.) 높은 경도를 유지하기 위해.
O2 공구강은 일반적으로 한 번의 템퍼링 공정만으로 충분하지만, 경우에 따라 두 번의 템퍼링을 선호하기도 합니다. 이 경우 각 템퍼링 공정 사이에 상온까지 공랭해야 합니다.
- Nee, JG (수석 기술 검토자 및 편집장). (2010). 공구 설계의 기초 (6판). 제조공학회. ↩︎