단조 공구강과 압연 공구강: 차이점, 크기 및 사용 시점

단조와 압연은 모두 고온에서 소성 변형을 통해 강철을 성형하는 공정이지만, 내부 구조와 적용 가능한 크기 범위가 다릅니다. 공구강 구매자는 필요한 크기와 용도에 요구되는 내부 건전성을 기준으로 공정을 결정합니다. 비용 또한 중요한 요소이지만, 형태와 공급업체에 따라 다르며 항상 압연이 유리한 것은 아닙니다. 압연봉은 일반적으로 작은 원형 크기에 사용됩니다. 단조강은 단면적이 큰 경우, 정밀한 다이캐스팅 및 압출 금형 제작과 같이 내부 건전성이 매우 중요한 경우에 사용됩니다. 고탄소 고합금 공구강은 중심부를 제대로 가공하기 위해 높은 감축률이 필요하므로, 단조와 압연의 경계가 일찍 나타납니다. 직경이 약 70mm 이상인 원형 봉은 일반적으로 압연보다는 단조로 제작됩니다.

롤링은 어떻게 작동하나요?

압연은 가열된 강철을 회전하는 롤을 통과시켜 단면을 목표 크기로 줄이는 공정입니다. 이는 표준 크기에 맞춰 설계된 연속 고효율 공정으로, 압연봉이 킬로그램당 가격이 저렴한 이유입니다. 하지만 방향성에 따른 제약이 있습니다. 결정립이 압연 방향을 따라 길게 뻗어 나가기 때문에 횡방향 물성이 종방향 물성보다 낮을 수 있으며, 큰 단면에서는 중심부에 기공이나 편석이 발생할 수 있습니다. 제철소의 생산 능력과 압연 감소율 또한 유효 크기에 제한을 둡니다. 공구강의 경우, 압연 원형봉은 직경이 작은 것으로 제한됩니다. 직경이 큰 단면은 중심부를 충분히 응고시킬 만큼 가공되지 않기 때문입니다. 압연 공구강은 냉간 가공용 및 일반 엔지니어링 작업에 사용되는 소형 표준 봉을 포함합니다.

단조 공정은 어떻게 진행될까요?

개방형 금형 단조는 가열된 강철을 프레스나 해머로 압축하는 공정으로, 내부 건전성이 가장 큰 장점입니다. 압축 가공을 통해 기공이 제거되고 주조된 잉곳의 구조가 중심부로 응집되는데, 이는 대형 압연 공정으로는 달성하기 어려운 부분입니다. 충분히 높은 감축률, 즉 잉곳에서 단면을 얼마나 많이 가공해내는지를 고려하면, 단조는 편석과 탄화물 밴딩을 더욱 효과적으로 제거합니다. 단순 인발 철봉은 여전히 방향성 결정립 흐름을 유지하기 때문에 단조는 모든 방향에서 균일하지 않을 수 있습니다. 하지만 단조의 이점은 건전성과, 높은 감축률에서는 더욱 깨끗하고 균질한 구조를 얻을 수 있다는 점입니다. 또한 단조는 압연으로는 불가능한 크기까지 제작할 수 있으며, 단조 원형봉은 직경 1000mm 이상도 생산 가능합니다. 단조 제품은 일반적으로 킬로그램당 비용이 더 많이 든다고 생각하지만, 실제 가격은 재질, 형태, 그리고 공급업체의 생산 능력에 따라 달라집니다. 중국 전역과 같이 개방형 금형 단조 설비가 풍부한 곳에서는 단조 공구강 봉의 가격 경쟁력이 뛰어나며, 대형 블록 및 중요 금형뿐만 아니라 소구경을 제외한 모든 제품에 대한 일반적인 공급 형태로 사용됩니다.

주요 차이점을 한눈에 살펴보세요

곡물 흐름과 품질을 좌우하는 요인

압연강과 단조강 모두 가공 방향으로 결정립 방향성을 나타내며, 두 경우 모두 횡방향 인성과 연성은 종방향 값보다 상당히 낮을 수 있습니다. 충격 강도와 연신율은 10~30% 정도 차이가 나는 경우가 흔합니다. 경도와 인장 강도는 차이가 훨씬 적습니다. 단조 공정만으로는 이러한 결정립 방향성을 완전히 없앨 수는 없습니다. 단조 공정은 공구강에 있어 두 가지 중요한 역할을 합니다. 첫째, 압연으로는 가공이 부족할 수 있는 큰 단면의 중심부를 포함하여 전체 단면을 가공합니다. 둘째, 충분히 높은 압연 감소율로 단조하면 주조된 잉곳에서 유래한 편석과 탄화물 밴딩을 제거합니다. 까다로운 금형 제작에는 건전한 중심부와 균일한 탄화물 분포가 어떤 단일 제조 방식보다 중요합니다. 이러한 특성은 충분한 압연 감소율과 적절한 단조 공정을 통해 얻을 수 있으며, 단순히 압연강 대신 단조강을 선택하는 것만으로는 얻을 수 없습니다.

단조 공구강을 선택해야 하는 경우는 언제일까요?

단조 소재는 다음 네 가지 상황에서 적합한 선택입니다.

단면적이 큰 금형을 우선적으로 제작합니다. 금형이나 주형의 크기가 압연기로 생산할 수 없는 경우, 단조가 유일한 선택입니다. 예를 들어, 500mm x 800mm 크기의 H13 다이 블록은 압연으로는 제작할 수 없으므로 단조해야 합니다.

두 번째로 중요한 것은 내부 품질입니다. 고압 다이캐스팅 금형은 높은 열 부하를 견뎌야 하므로 내부 결함을 허용할 수 없습니다. 단조 공정의 압축 가공은 기공을 제거하고 잉곳 구조를 미세화하는데, 이는 이러한 용도에 꼭 필요한 특성입니다.

세 번째는 프리미엄 서비스 수명입니다. 예상치 못한 금형 고장으로 인해 값비싼 생산 중단이 발생하는 경우, 가격 차이는 고장 위험 감소와 수명 연장으로 상쇄됩니다.

대형 H13 금형은 네 번째 유형이자 실무에서 가장 흔하게 사용되는 유형입니다. 알루미늄 다이캐스팅 및 압출용 대형 H13 금형은 크기와 품질 요구 사항 때문에 거의 항상 단조 방식으로 제작됩니다. 이는 아오보 스틸의 핵심 공급 분야입니다.

압연 공구강으로 충분할 때

압연 재료는 크기가 공장 생산 능력 범위 내에 있거나, 극심한 열적 또는 기계적 부하가 가해지지 않는 용도이거나, 중가공으로 표면 대부분이 제거될 경우에 적합합니다. 압연 범위 내의 작은 단면의 경우, 압연은 충분히 만족스러운 품질을 제공합니다. 많은 냉간 가공 작업에서 D2, A2, 그리고 O1 압연 재료에서도 문제없이 작동합니다.

단조 H13과 압연 H13의 차이점: 자세히 살펴보기

H13은 소형 표준 금형부터 초대형 다이캐스팅 및 압출 툴링까지 모두 포함하므로 선택이 가장 중요한 부분입니다.

압연 H13은 소형 표준 크기로 제공되며 소형 공구에 적합합니다.

단조 H13은 1000mm 이상의 대형 원형 및 대형 블록에 사용되며, 대형 금형에 요구되는 내부 건전성과 편석 제어 기능을 갖추고 있습니다. 대량 알루미늄 다이캐스팅의 경우, 구매자는 종종 업계에서 인정받는 표준인 NADCA #207(2018년 개정판)을 기준으로 H13 금형강을 분류합니다. 이 표준은 단조 방식뿐만 아니라 미세청결도, 탄화물 밴딩, 어닐링된 미세구조를 기준으로 등급을 매깁니다. 프리미엄 및 슈페리어 등급은 엄격한 밴딩 한계를 요구하며, 이는 높은 압연 감소율을 통해 달성됩니다. ESR(전기슬래그 재용융). 가장 크고 중요한 금형의 경우, ESR과 단조를 결합하면 최고 수준의 품질을 얻을 수 있습니다.

특정 H13 프로젝트의 등급 선택 및 크기 관련 정보는 당사 웹사이트를 참조하십시오. H13 공구강 가이드.

품질 검증

단조든 압연이든, 신뢰할 수 있는 제품 공급에는 관련 서류가 반드시 수반되어야 합니다. 즉, 화학 조성, 어닐링 상태에서의 경도 시험, 치수 및 표면 검사, 그리고 요청 시 내부 건전성 검사를 위한 초음파 검사 결과를 포함하는 공장 시험 증명서가 필요합니다. 중요한 금형의 경우, 주조 구조의 가공 정도를 나타내는 감축률과 미세청결도 또는 밴딩 등급도 함께 요청하는 것이 좋습니다. ESR(압연강제압연)은 단조와 결합하여 최고 품질의 제품을 제공합니다.

아오보 스틸의 단조 및 압연 제품 공급

아오보 스틸은 D2, H13, A2, O1, 440C, P20 등 일반적인 냉간 가공 및 열간 가공 등급의 단조 및 압연 공구강을 원형 봉, 평강, 판재, 단조 블록 형태로 공급합니다. 탄탄한 단조 기술을 바탕으로 경쟁력 있는 가격으로 단조강을 제공하여, 고객은 단조 제품에 일반적으로 요구되는 프리미엄 없이도 단조 특유의 우수한 내부 건전성을 확보할 수 있습니다. 필요한 등급, 규격, 수량을 알려주시면 재고 여부와 납기를 확인해 드리겠습니다.

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