P/M 공구강 조성 차트, 고속도, 냉간 가공 및 열간 가공 등급
상업용 분말 야금 공구강은 CPM, ASP 및 HAP의 세 가지 상표명 제품군으로 판매되며, 아래 조성은 해당 명칭이 나타내는 것입니다. 이 표의 가장 큰 가치는 구매 측에서 흔히 제기되는 질문을 해결해 준다는 점입니다. CPM 등급은 일반적으로 동일한 AISI 유형의 기존 등급과 동일한 분석값을 가지므로, 가격 차이는 화학 성분에서 발생하는 것이 아니라 탄화물이 어떻게 형성되는지에서 발생합니다. 세 개의 표는 고속도 P/M 등급, 냉간 가공 P/M 등급 및 열간 가공 P/M 등급을 다루며, 각각 출처에서 제시하는 경도 범위를 포함합니다.
P/M 고속도 공구강
이 제품군은 분말 공정이 개발된 대상입니다. 기존 고속도강은 제조되는 공구강 중 합금 원소가 가장 많이 첨가된 강종이므로, 주조 시 편석이 가장 심하게 발생하며, 동일한 분석값의 CPM 등급과 잉곳 등급의 차이는 미세하고 균일한 탄화물 분포와 띠 모양 분포의 차이입니다. 등급명 뒤에 오는 두 문자 코드는 황 함량을 나타내며, 이는 열처리 담당자보다 현장 작업자에게 중요합니다. HCHS는 고탄소 및 고황, HS는 고황을 의미하며, 황은 칩을 분쇄하고 절삭성을 높이는 황화물 개재물로 존재합니다. 동일한 기법이 기존 등급에도 사용되며, P/M 공정은 탄화물과 동일한 미세 스케일로 황화물 개재물을 제공합니다.
표 1a. 상업용 P/M 고속도 공구강 조성, wt%
| Trade name | AISI | C | Cr | W | Mo | V | Co | S | 다른 | 경도, HRC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASP 23 | M3 | 1.28 | 4.20 | 6.40 | 5.00 | 3.10 | — | — | — | 65-67 |
| ASP 30 | — | 1.28 | 4.20 | 6.40 | 5.00 | 3.10 | 8.5 | — | — | 66-68 |
| ASP 60 | — | 2.30 | 4.00 | 6.50 | 7.00 | 6.50 | 10.50 | — | — | 67-69 |
| CPM Rex M2HCHS | M2 | 1.00 | 4.15 | 6.40 | 5.00 | 2.00 | — | 0.27 | — | 64-66 |
| CPM Rex M3HCHS | M3 | 1.30 | 4.00 | 6.25 | 5.00 | 3.00 | — | 0.27 | — | 65-67 |
| CPM Rex M4 | M4 | 1.35 | 4.25 | 5.75 | 4.50 | 4.00 | — | 0.06 | — | 64-66 |
| CPM Rex M4HS | M4 | 1.35 | 4.25 | 5.75 | 4.50 | 4.00 | — | 0.22 | — | 64-66 |
| CPM Rex M35HCHS | M35 | 1.00 | 4.15 | 6.00 | 5.00 | 2.00 | 5.0 | 0.27 | — | 65-67 |
| CPM Rex M42 | M42 | 1.10 | 3.75 | 1.50 | 9.50 | 1.15 | 8.0 | — | — | 66-68 |
| CPM Rex 45 | — | 1.30 | 4.00 | 6.25 | 5.00 | 3.00 | 8.25 | 0.03 | — | 66-68 |
| CPM Rex 45HS | — | 1.30 | 4.00 | 6.25 | 5.00 | 3.00 | 8.25 | 0.22 | — | 66-68 |
| CPM Rex 20 | M62 | 1.30 | 3.75 | 6.25 | 10.50 | 2.00 | — | — | — | 66-68 |
| CPM Rex 25 | M61 | 1.80 | 4.00 | 12.50 | 6.50 | 5.00 | — | — | — | 67-69 |
| CPM Rex T15 | T15 | 1.55 | 4.00 | 12.25 | — | 5.00 | 5.0 | 0.06 | — | 65-67 |
| CPM Rex T15HS | T15 | 1.55 | 4.00 | 12.25 | — | 5.00 | 5.0 | 0.22 | — | 65-67 |
| CPM Rex 76 | M48 | 1.50 | 3.75 | 10.0 | 5.25 | 3.10 | 9.00 | 0.06 | — | 67-69 |
| CPM Rex 76HS | M48 | 1.50 | 3.75 | 10.0 | 5.25 | 3.10 | 9.00 | 0.22 | — | 67-69 |
| HAP 10 | — | 1.35 | 5.0 | 3.0 | 6.0 | 3.8 | — | — | — | 64-66 |
| HAP 40 | — | 1.30 | 4.0 | 6.0 | 5.0 | 3.0 | 8.0 | — | — | — |
| HAP 50 | — | 1.50 | 4.0 | 8.0 | 6.0 | 4.0 | 8.0 | — | — | — |
| HAP 60 | — | 2.00 | 4.0 | 10.0 | 4.0 | 7.0 | 12.0 | — | — | — |
| HAP 70 | — | 2.00 | 4.0 | 12.0 | 10.0 | 4.5 | 12.0 | — | — | — |
| KHA 33N | — | 0.95 | 4.0 | 6.0 | 6.0 | 3.5 | — | — | 0.60N | 65-66 |
출처: ASM Handbook Vol.1, P/M Tool Steels 항목, Table 1. 대시(-)는 해당 출처가 그 셀에 대한 값을 제시하지 않았음을 의미합니다. ASP 23과 ASP 30 등급은 코발트를 제외하고 동일한 조성을 공유하며, 이것이 이 두 등급을 짝으로 묶은 이유입니다.
P/M 냉간 가공 공구강
냉간 가공 P/M 등급은 고온 경도보다는 내마모성을 위해 구매되는 강종입니다. CPM 9V, CPM 10V 및 이에 상응하는 바나듐 등급은 바나듐을 경질 MC 탄화물로 함유하며, 이는 내마모성을 제공하는 상입니다. P/M 공정은 이 정도의 바나듐을 실용적으로 만들어 주는데, 이 바나듐 수준에서 기존 주조강은 공구강이 아니라 탄화물 네트워크가 되기 때문입니다. CPM 440V는 이 그룹의 스테인리스 강종이며, 하나의 공구에 내식성과 내마모성을 모두 원할 때 고려해야 할 등급입니다. 이러한 조성이 만들어내는 내마모성과 인성은 다음에서 측정됩니다: P/M 공구강 특성 페이지, 여기에는 D2 및 M2 대비 CPM 9V 및 CPM 10V의 교차 실린더 마모 및 샤르피 데이터가 포함되어 있습니다.
표 1b. 상업용 P/M 냉간 가공 공구강 조성, wt%
| Trade name | AISI | C | Cr | W | Mo | V | Co | S | 다른 | 경도, HRC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CPM 9V | — | 1.78 | 5.25 | — | 1.30 | 9.00 | — | 0.03 | — | 53-55 |
| CPM 10V | A11 | 2.45 | 5.25 | — | 1.30 | 9.75 | — | 0.07 | — | 60-62 |
| CPM 440V | — | 2.15 | 17.50 | — | 0.50 | 5.75 | — | — | — | 57-59 |
| Vanadis 4 | — | 1.50 | 8.00 | — | 1.50 | 4.00 | — | — | — | 59-63 |
출처: ASM Handbook Vol.1, P/M Tool Steels 항목, Table 1. CPM 9V, CPM 440V 및 Vanadis 4의 경우 출처에서 해당 등급에 대한 명칭을 표기하지 않았으므로 AISI 열이 비어 있습니다. CPM 10V는 A11에 해당합니다.
P/M 열간 가공 공구강
이 표에는 열간 가공 강종이 세 가지뿐이며, 모두 동일한 개념에 기반합니다. 즉, 일반적으로 열피로로 파손되는 금형강에 균일하고 깨끗한 탄화물 분포를 부여하여 조대한 탄화물에서 시작된 균열이 따라 진행할 밴드가 없도록 하는 것입니다. CPM H13은 기존 H13 의 조성을 가지며 세 강종 중 가장 기본적인 대체재입니다. CPM H19는 텅스텐과 코발트를 첨가하여 작업 범위 상한에서의 고온 경도를 높입니다. CPM H19V는 동일한 열간 가공 용도에서 내마모성을 위해 바나듐을 2.10%에서 4.00%로 높이며, 그 대가로 피삭성이 저하됩니다.
Table 1c. 상용 P/M 열간 가공 공구강 조성, wt%
| Trade name | AISI | C | Cr | W | Mo | V | Co | S | 다른 | 경도, HRC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CPM H13 | H13 | 0.40 | 5.00 | — | 1.30 | 1.05 | — | — | — | 42-48 |
| CPM H19 | H19 | 0.40 | 4.25 | 4.25 | 0.40 | 2.10 | 4.25 | — | — | 44-52 |
| CPM H19V | — | 0.80 | 4.25 | 4.25 | 0.40 | 4.00 | 4.25 | — | — | 44-56 |
출처: ASM Handbook Vol.1, P/M Tool Steels 항목, Table 1. 출처 표의 각주, (a) HCHS는 high carbon, high sulfur를 의미하고 HS는 high sulfur를 의미합니다. KHA 33N은 Other 열에 0.60퍼센트의 질소를 포함합니다.
밀 시험 성적서와 대조하여 이 표를 읽는 방법
조성 표는 규격 허용 범위이지 용강 분석치가 아닙니다. 동일 강종의 두 용강이라도 소수점 마지막 자리에서 차이가 나면서 둘 다 규격에 적합할 수 있으며, 특히 탄소 수치는 용강마다 0.01% 수준으로 변동합니다. 수치가 중요한 경우 유용한 문서는 이와 같은 표가 아니라 특정 용강에 대한 밀 시험 성적서입니다. 경도 열은 다른 방향에서 유용합니다. 이는 출처에서 해당 강종에 대해 제시한 경도 범위이며, 공구 도면은 이에 맞추어 작성해야 합니다. 허용 범위보다 높게 주문한 강종은 치핑이 발생하고, 작업에 필요한 것보다 낮게 주문한 강종은 마모되기 때문입니다.
성분 데이터는 일반적인 참고용으로만 제공됩니다. 실제 값은 표준, 제철소 및 생산 번호에 따라 다를 수 있습니다. 정확한 값은 재료 시험 성적서(MTC)를 확인하거나 Aobo Steel에 문의하십시오.
위의 분석치는 상용 강종의 공개된 조성입니다. 동일한 조성이 잉곳 주조강으로도 공급되는 경우, 주문 전에 비교해 볼 가치가 있습니다. 중간 정도의 생산량을 위한 냉간 가공 금형의 경우 기존 강종이 동일한 공구를 만드는 더 저렴한 경로이며, P/M 프리미엄은 금형이 활용하지 못할 부분에 대한 비용이기 때문입니다. 기존 강종과 그 등급은 고속도강 특성 차트 및 P/M 고속도강 조성 페이지에 정리되어 있으며, 각 분석치가 생성하는 탄화물 유형은 탄화물 부피 분율 페이지.
출처: ASM Handbook, Vol 1, Properties and Selection: Irons, Steels and High-Performance Alloys.