열 검사 및 고온 균열 시험용 열 피로 저항성 공구강

대부분의 고온 작업 도구에는 H13과 H11이 주요 선택 사항입니다. H10은 빠른 열 전달이 중요한 경우에 유용합니다. H21은 열 충격보다 고온 연화가 더 심각한 고온 환경에 적합합니다.

공구강의 열피로란 무엇인가?

열피로는 반복적인 열응력으로 인해 발생하는 표면 균열입니다. 공구 표면은 용융 금속이나 뜨거운 공작물과 접촉할 때 중심부보다 더 빨리 가열됩니다. 냉각 과정에서는 표면이 내부보다 더 빨리 수축합니다. 이러한 반복적인 응력 주기로 인해 가공 표면에 미세한 균열이 발생합니다.

초기에 눈에 띄는 징후는 일반적으로 표면에 미세한 균열이 그물처럼 나타나는 것입니다. 강철이 균열 성장을 늦추지 못하면 이러한 균열이 깊어지고 모서리 파손, 표면 박리 또는 더 큰 균열이 발생할 수 있습니다.

열피로 저항성이 우수한 공구강 추천

내열피로 공구강은 주로 고온 작업용 공구강입니다. 최적의 선택은 공구에 균형 잡힌 성능, 높은 인성, 빠른 열 전달 또는 고온 연화에 대한 강한 저항성이 필요한지에 따라 달라집니다.

H13은 많은 열피로 시험 분야에서 표준적인 시작점입니다. H11은 내마모성보다 내균열성이 더 중요한 경우에 적합합니다. H10은 공구의 열 전달 속도가 빨라야 할 때 유용합니다. H21은 고온 작업에 더 적합하지만, 급격한 냉각이 필요한 경우에는 최적의 선택이 아닙니다.

이러한 공구강이 열피로에 강한 이유는 무엇일까요?

열피로 저항성은 여러 재료 특성이 함께 작용하여 얻어집니다.

고온 강도는 가열 중 표면의 소성 변형을 방지하는 데 도움이 됩니다. 템퍼링 저항성은 고온 환경에서도 강철의 경도와 강도를 유지하는 데 도움을 줍니다. 인성은 열 균열이 시작된 후 균열 성장을 늦춥니다. 열전도율은 고온 표면과 저온 중심부 사이의 온도 차이를 줄여줍니다.

주요 합금 원소들 또한 이러한 특성을 뒷받침합니다. 크롬은 산화 저항성과 탄화물 안정성을 향상시키고, 몰리브덴과 텅스텐은 고온 경도와 연화 저항성을 향상시킵니다. 바나듐은 안정적인 탄화물을 형성하여 미세 구조를 유지하는 데 도움을 줍니다.

H10은 약 3% 크롬을 함유하고 있는 반면, H13은 약 5% 크롬을 함유하고 있습니다. 이로 인해 H10의 열전도율은 약 32W/mK로 H13의 약 26W/mK보다 높습니다. 표면 온도가 급격하게 변하는 공구에서 이러한 차이는 열 균열을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

H21은 다른 방향에서 작용합니다. 텅스텐 함량 덕분에 이 강철은 약 620°C(1150°F)까지 강도를 유지할 수 있습니다. 따라서 황동, 구리 합금 및 기타 고온 작업용 공구에 유용하지만, 공구가 급격하게 냉각되지 않아야 합니다.

내열피로 공구강의 일반적인 적용 분야

내열피로강은 작업면이 뜨거운 재료와 반복적으로 접촉한 후 냉각되는 고온 작업 공구에 사용됩니다.

열피로 저항성을 위한 적합한 공구강 선택 방법

육안으로 확인 가능한 파손 양상과 작동 온도에 따라 등급을 선택하십시오.