M35 공구강은 코발트를 함유한 몰리브덴 고속강입니다. 코발트 첨가로 인해 M2 공구강에 비해 템퍼 경도, 내마모성, 고온 경도가 높아져 더 빠른 절삭 속도를 구현할 수 있습니다.
1. 화학적 조성
당사에서 제공하는 M35강은 모든 표준 요구 사항을 완벽하게 충족합니다. 코발트 함량으로 인해 M35강은 일반 공구강에 비해 몇 가지 특수한 성질을 지니고 있습니다. 구성 성분표는 다음과 같습니다.
| 요소 | 탄소 | 크롬 | 몰리브덴 | 텅스텐 | 바나듐 | 코발트 | 망간 | 규소 |
| 구성 (%) | 0.80–0.90 | 3.75–4.50 | 4.50–5.50 | 5.50–6.75 | 1.75–2.20 | 4.50–5.50 | 0.20–0.45 | 0.20–0.45 |
2. M35 공구강의 특성
M35 공구강의 특정한 원소 배합은 다양한 공구 응용 분야에서 매우 가치 있는 성능 특성으로 이어집니다.
2.1 경도 및 템퍼링 강화 응답
M35 공구강의 핵심적인 특성 중 하나는 탁월한 경도입니다. 5% 코발트 함량은 표준 M2 등급에 비해 달성 가능한 경도를 높일 뿐만 아니라 템퍼링 공정 중 강철의 반응성을 크게 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
2.2 탁월한 내마모성
공구의 수명과 효율성은 내마모성과 직접적인 관련이 있습니다. M35 공구강은 이러한 측면에서 탁월한 성능을 보여줍니다. 코발트 합금 및 최적화된 탄화물 구조로 인한 높은 경도는 마모에 대한 강력한 저항성을 제공합니다. 따라서 M35 공구는 수명이 연장되어 가동 중지 시간과 교체 비용을 절감할 수 있습니다.
2.3 우수한 고온 경도(적색 경도)
M35 공구강의 가장 중요한 특성 중 하나는 탁월한 고온 경도, 즉 적색 경도입니다. 이는 코발트 첨가의 직접적인 결과입니다. 이러한 특성은 공구가 상당한 열에 노출되는 고속 절삭 및 고속 이송이 필요한 가공 작업에 매우 중요합니다. M35는 이러한 고온에서도 강도와 경도를 유지하므로, 가공 작업을 더 높은 속도와 이송으로 진행할 수 있어 공구의 수명을 단축시키지 않고 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
2.4 강도 균형 유지
M35 공구강은 높은 경도와 내마모성을 위해 설계되었지만, 뛰어난 인성 또한 자랑합니다. 이는 다른 고내마모성 고속도강과 비교했을 때 특히 두드러집니다. 이러한 인성 덕분에 M35 공구는 작동 중 발생하는 상당한 기계적 스트레스와 충격을 견딜 수 있습니다. 극한의 충격 저항이 요구되는 용도에는 다른 등급의 강재를 고려해야 할 수도 있지만, M35는 내마모성과 인성의 균형이 필요한 다양한 절삭 및 성형 공구에 적합한 우수한 성능을 제공합니다. 일반적으로 M35는 T15보다 인성이 높지만, 충격 저항성은 M42보다 약간 떨어집니다.
2.5 양호한 분쇄성
공구 제작 및 재연삭과 같은 후속 유지보수의 용이성은 중요한 실용적 고려 사항입니다. M35 공구강의 연삭성은 상당히 우수하며, 일반적으로 M2 고속도강과 유사합니다. M35에 함유된 미용해 탄화물의 분포는 첨가된 바나듐이 M3와 같은 다른 고바나듐 등급에서처럼 연삭성에 부정적인 영향을 미치지 않도록 합니다. 이는 더욱 쉽고 효율적인 공구 연마 및 성형 공정을 가능하게 합니다.
2.6 물리적 특성
- 밀도: 약 8.3~8.5 g/cm³
- 녹는점: 약 1420~1450°C
- 열전도율: 약 20-25 W/(m·K)
- 열팽창 계수: 약 11-13×10⁻⁶/°C
- 탄성 계수: 약 210~220 GPa
2.7 기계적 특성
- M35 재료의 경도 변화 후 열처리: HRC 65-67 (담금질 + 다중 템퍼링).
- 고온 경도: 600°C에서도 HRC 54-58의 경도를 유지합니다 (코발트는 적색 경도를 향상시킵니다).
- 인장 강도: 약 2000~2500 MPa
- 내구성: 충격 인성이 낮습니다(약 4-8 J/cm²).,
- 내마모성: 특히 고속 절삭 및 고경도 소재(스테인리스강, 티타늄 합금 등) 가공에 탁월합니다.
- 압축 강도: 약 3000~3500 MPa
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3. M35 공구강 열처리 가이드
M35 공구강에서 원하는 물성을 얻기 위해서는 적절한 열처리가 매우 중요합니다. 이 공정의 주된 목적은 M35강의 어닐링된 구조(주로 페라이트와 합금 탄화물)를 최적의 절삭 공구 성능에 필요한 탄화물을 함유하는 경화 및 템퍼링된 마르텐사이트 구조로 변환하는 것입니다. 일반적으로 이 과정은 예열, 오스테나이트화, 담금질, 템퍼링의 네 단계로 이루어집니다.
3.1 예열
M35와 같은 고합금 공구강의 경우 예열은 필수적인 단계입니다. 예열은 열 충격을 최소화하고 고온 오스테나이징 처리 전에 부품 전체의 온도를 균일하게 하는 역할을 합니다.
- 권장 예열 온도: M35 공구강의 경우 권장 예열 온도는 다음과 같습니다. 815°C (1500°F).
- 고려 사항:
- 복잡하거나 큰 공구의 경우, 여러 단계를 거치는 예열 과정이 종종 도움이 됩니다.
- M35 부품을 예열 온도에 도달한 용광로에 넣을 경우, 먼저 부품을 용광로 위에 올려놓아 냉기를 제거하고 열충격 및 균열 위험을 줄이는 것이 좋습니다.
3.2 오스테나이트화(경화)
오스테나이트화 과정에서 M35강은 고온으로 가열되어 복합 합금 탄화물이 용해됩니다. 오스테나이트 이 단계는 최종 물성을 개발하는 데 필수적입니다. 고속 공구강은 일반적으로 특정 등급에 따라 1150°C~1290°C(2100°F~2350°F) 범위의 온도로 가열됩니다.
- M35에 권장되는 오스테나이트화 온도: 1190°C (2175°F).
- 보유 시간: 일반적으로 이처럼 높은 온도에서 유지하는 시간은 짧습니다. 2분에서 6분, 도구의 구성과 크기에 따라 다릅니다. 예를 들어, 두께가 6인치인 단면은 약 5~6분 동안 고정할 수 있습니다.
- 용광로 환경: M35의 오스테나이트화에는 산화나 탈탄과 같은 표면 손상을 방지하기 위해 염욕이나 제어된 분위기로를 사용하는 것이 종종 선호됩니다.
3.3 담금질
오스테나이트화 처리 후, M35강은 급속 냉각(담금질)을 통해 오스테나이트를 마르텐사이트로 변환시킵니다.
- M35에 권장되는 담금질 매체: 오일 또는 소금 목욕.
- 소금욕 냉각: 일반적으로 소금욕조는 다음과 같은 온도로 유지됩니다. 540°C ~ 650°C°C (1000°F ~ 1200°F). 이후 부품은 공랭됩니다. 염욕 담금질은 온도 균일성으로 인해 변형 및 잔류 응력을 최소화하는 데 도움이 됩니다.
- 오일 담금질: 직접 오일 담금질이 항상 사용되는 것은 아닙니다. 담금질 균열을 방지하기 위해 때로는 강철을 오일 담금질하기 전에 중간 온도(예: 약 1000°C)까지 먼저 냉각하기도 합니다.
- 냉각 속도: 마르텐사이트 구조로의 원하는 변환을 보장하기 위해서는 임계 온도 범위에서 냉각이 충분히 빠르게 이루어져야 합니다.
3.4 템퍼링
템퍼링은 매우 중요한 최종 단계입니다. 담금질된 M35 구조(마르텐사이트와 잔류 오스테나이트)는 응력이 매우 높고 취성이 강합니다. 템퍼링을 통해 강철의 인성이 향상되고 내부 응력이 완화되며 합금 탄화물 석출을 통해 2차 경화가 촉진됩니다. 고속도강의 경우, 템퍼링 과정에서 잔류 오스테나이트가 새로운 마르텐사이트로 변환되므로 추가적인 템퍼링이 필요합니다.
코발트를 함유한 M35 등급은 일반적으로 M2 등급에 비해 가공 경도 범위(65~67 HRC)가 높고, 템퍼링 경도 및 고온 경도가 향상된 특성을 보인다. 고속도강의 템퍼링은 일반적으로 530~570°C(980~1060°F) 범위의 온도에서 수행된다.
- M35용 템퍼링 사이클: 필수 사항 여러 번의 템퍼링 주기, 일반적으로 2~4회, 잔류 오스테나이트의 적절한 변태와 새로 형성된 마르텐사이트의 템퍼링을 보장하기 위함입니다.
- 담그는 시간: 각 과정은 원하는 온도로 가열한 후 2~4시간 동안 담그는 것으로 구성됩니다., 또는 단면적 1인치당 2시간.
- 템퍼링 후 냉각: 보통 공중에서 이루어집니다.
- 타이밍: 담금질 후 식은 직후 가능한 한 빨리 (이상적으로는 실온에 도달하기 전에, 예를 들어 18~29°C 사이) 강재를 템퍼링하십시오. 52°C ~ 65°C 또는 125°F ~ 150°F균열을 방지하기 위해.
- 템퍼링 온도에서 냉각: 잔류 응력을 최소화하려면 서서히 냉각하는 것이 좋습니다.
M35 공구강의 담금질 온도 및 그에 따른 경도:
| 템퍼링 온도 | 록웰 C |
| 갈증이 해소된 것처럼 | 65 |
| 900°F/480°C | 64 |
| 950°F/510°C | 65 |
| 1000°F/540°C | 65 |
| 1050°F/565°C | 64 |
| 1100°F/595°C | 62 |
| 1150°F/620°C | 58 |
| 1200°F/650°C | 52 |
3.6 선택 사항: M35강에 대한 극저온 처리
담금질 후, 특히 M35와 같은 고탄소강 및 고합금강의 경우, 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 추가 변태시키기 위해 극저온 처리를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 경도, 내마모성 및 치수 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
- 절차: 냉각은 ~에 이르는 온도 범위로 이루어집니다. -30°C ~ -120°C.
- 후속 조치: 영하의 온도로 처리하는 경우, 즉시 뒤따라야 합니다. 담금질을 통해 변환으로 인해 발생하는 스트레스를 완화하기 위해.
4. 응용
| M35 공구강 적용 분야 집중 분석 | 기술 자료 출처에서 발췌한 세부 정보 |
| 특수 및 대형 도구 | 특수 공구에 적합하며, 특히 직경이 20mm를 초과하는 대형 공구에 권장됩니다. |
| 브로칭 작업 | M35 강철은 다음과 같은 용도로 사용되었습니다. 브로칭 공구, 예를 들어, 조인트 허브에 볼 트랙을 제작할 때처럼 말입니다. |
| 기어 호빙 | 제조에 활용됨 기어 호브. 리어 액슬 기어 호빙과 같은 비교 테스트에서 M35 호빙 공구는 평가 대상 재료 중 하나였습니다. |
| 냉간 가공 공구 | 특정 서비스 조건 하에서 M35는 다음과 같은 용도로 사용될 수 있습니다. 냉간 가공 적용. |
| 높은 경도가 필요합니다 | 코발트 함량으로 인해 담금질 경도가 향상됩니다. 고온 경도 M2에 비해 더 빠른 절삭 속도와 더 나은 성능에 적합합니다. 내마모성. |
가공성 측면에서, 분쇄성은 M35 공구강 M2와 유사한 것으로 알려져 있다.
5. 동등한 등급
- 미국 (AISI/ASTM): 엠35
- 독일 (DIN EN ISO 4957): 1.3243 / HS6-5-2-5
- 일본 (JIS G 4403): SKH55
- 중국 (GB/T 9943): W6Mo5Cr4V2Co5
- ISO 4957: HS6-5-2-5