성형 및 인발용 공구강 선정
금속 성형 공정에서 금형은 종종 매우 높은 접촉 압력, 빠른 슬라이딩 속도 및 고온에 노출됩니다. 공구 및 금형강을 선택하는 이유는 고응력 하에서의 소성 변형을 방지하고 스테인리스강이나 고강도강(AHSS) 가공 시 흔히 발생하는 접착 마모를 효과적으로 억제하기 위함입니다.
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재료 선택 권장 사항
표면 처리 및 기판 안정성
AHSS 또는 스테인리스강 성형 공정에서 접착 마모를 억제하고 마찰을 줄이기 위해 PVD 또는 TD 표면 처리가 일반적으로 사용됩니다. 코팅 성능은 기판이 단단하고 얇은 층을 얼마나 잘 지탱할 수 있는지에 따라 달라지므로, 기판 변형으로 인한 "계란 껍질 효과"를 피해야 합니다. D2에 비해 DC53(8% Cr)은 우수한 코팅 기판으로 사용될 수 있습니다. 500~550°C의 고온 템퍼링 과정에서 상당한 2차 경화 특성을 나타내어 코팅 과정 중 기판의 연화를 방지합니다. 또한 60 HRC 이상의 경도를 꾸준히 유지하여 고하중 조건에서도 코팅을 안정적으로 지지합니다.
고강도강(HSS) 성형
저탄소강과 비교했을 때, 고강도강(HSS) 및 준고강도강(AHSS) 성형 공정은 매우 높은 접촉 압력과 온도를 수반하므로 접착 마모 및 금형 변형 위험이 크게 증가합니다. 일반적인 D2강은 낮은 인성과 미세 구조 내의 조대한 공정 탄화물로 인해 이러한 까다로운 조건을 충족하기 어렵고, 이는 균열 발생을 쉽게 유발합니다. 고강도강 응용 분야에서는 분말 야금 등급 또는 DC53(8% Cr 개량강)을 선택해야 합니다. 이러한 강종은 높은 압축 강도와 높은 인성을 동시에 갖추고 있어 금형 내 소성 변형을 줄이고 파손 위험을 낮춥니다.
비교표
| 등급 | 억울한 저항 | 압축 강도 | 강인함 | 최적의 지원서 |
| D2 (1.2379) | 보통의 | 높은 | 낮은 | 고강도 AHSS 성형; PVD/TD 코팅용 기판; 높은 인성을 요구하는 복잡한 금형. |
| DC53(8% Cr) | 높은 | 매우 높음 | 높은 | 범용 성형, 소량 생산용 금형, 그리고 비교적 낮은 공차에 적합합니다. |
| Cr12MoV | 낮음/중간 | 보통의 | 보통의 | 범용 성형; 소량 생산용 금형; 비교적 낮은 공차. |
자주 묻는 질문
충격 하중을 견딜 수 있는 높은 인성과 모서리 마모를 지연시킬 수 있는 높은 경도를 모두 갖춘 강철이 필요합니다. 이러한 조합은 정확한 굽힘 각도를 유지하고 스프링백을 효과적으로 제어하는 데 도움이 됩니다.
마찰 계수가 낮고 압축 항복 강도가 높은 공구강을 선택하십시오. 이러한 특성은 인발 공정 중 고압 슬라이딩 접촉으로 인한 접착 마모 및 표면 긁힘을 방지합니다.
DC53과 같은 분말 야금 등급은 높은 압축 강도와 인성 때문에 권장됩니다. 일반적인 D2는 인성이 낮아 균열이 발생하기 쉬워 이러한 용도에 적합하지 않은 경우가 많습니다.
DC53은 고온 템퍼링 후에도 60 HRC 이상의 경도를 유지하는 상당한 2차 경화 특성을 나타냅니다. 이러한 안정성은 기판 연화 및 "계란 껍질 효과"를 방지하여 D2에 비해 코팅에 탁월한 지지력을 제공합니다.
롤 성형 롤러는 정밀한 공차를 유지하기 위해 탁월한 치수 안정성이 요구됩니다. 또한 편차를 방지하기 위한 높은 내마모성과 반복적인 접촉 응력으로 인한 피로 파손을 지연시키기 위한 우수한 인성도 필요합니다.
금형은 소성 변형을 억제하기 위해 높은 항복 강도가 필요하고, 균열 위험을 줄이기 위해 높은 피로 강도가 필요합니다. 또한 강철은 고압의 내부 하중과 맥동하는 유압력을 견뎌야 합니다.
D2는 마모가 심한 환경이나 인성이 그다지 중요하지 않은 단순 성형 금형에 가장 적합합니다. 압축 강도는 높지만 인성은 낮고 내마모성은 중간 정도입니다.