CPM 440V 대 440C, D2 및 CPM 10V, 내마모성 및 인성
대부분의 공구강은 구매자로 하여금 내마모성과 내식성 중 하나를 선택하게 만들며, 440C 스테인리스는 두 가지를 동시에 원할 때 일반적인 답입니다. 스테인리스로 만드는 크롬이 높은 경도에서 연하게 만들기 때문입니다. CPM 440V는 이러한 트레이드오프에 대한 분말 야금적 해답입니다. 약 5.75%의 바나듐과 추가 탄소를 첨가한 440C 스테인리스의 성분을 유지하므로 스테인리스 등급의 내식성을 유지하면서 내마모성이 크게 향상됩니다. 이 페이지는 440C, D2 및 고바나듐 냉간 가공 등급 CPM 10V와의 공개된 비교입니다.
CPM 440V란 무엇인가
출처에서는 CPM 440V를 높은 내마모성과 우수한 내식성을 동시에 요구하는 응용 분야를 위한 고바나듐, 고크롬 공구강으로 설명합니다. 그 조성은 본질적으로 T440C 마르텐사이트 스테인리스강(440C의 공구실 명칭)에 약 5.75%의 바나듐과 증가된 탄소를 첨가하여 내마모성을 높인 것입니다. 바나듐이 역할을 하는데, 바나듐은 경질 MC 탄화물을 형성하며, 분말 공정이 17.5% 크롬을 함유한 강에 그 정도의 바나듐을 가능하게 만듭니다. 그 바나듐 수준의 일반 주조강은 사용 가능한 공구강이 아니라 탄화물 네트워크가 될 것입니다. 이 등급의 조성은 다음에 있습니다 P/M 공구강 조성 차트.
내마모성 및 인성 비교
아래 표는 네 가지 재료를 표준 교차 실린더 마모 시험과 샤르피 C-노치 인성 시험에서 나란히 비교한 것입니다. 경도 열을 먼저 읽으십시오. 경도가 비슷한 곳에서만 비교가 공정하기 때문입니다. CPM 440V는 59 HRC와 56 HRC로, D2는 59 HRC, 440C는 56.5 HRC, CPM 10V는 60 HRC로 표기되어 있어 그룹이 서로 약 3포인트 이내이므로 마모 수치를 직접 비교할 수 있습니다.
표 7. CPM 440V, CPM 10V, 일반 T440C 및 D2 공구강의 비교 특성
| 합금 등급 | 경도, HRC | 마모, 107 MPa | 마모, 1010 psi | 샤르피 C-노치, J | 샤르피 C-노치, ft·lbf |
|---|---|---|---|---|---|
| CPM 440V | 59 | 276 | 40 | 16.3 | 12 |
| CPM 440V | 56 | — | — | 21.7 | 16 |
| T440C | 56.5 | 28 | 4 | 35.3 | 26 |
| D2 | 59 | 28 | 4 | 31.2 | 23 |
| CPM 10V | 60 | 517 | 75 | 35.3 | 26 |
출처: ASM Handbook Vol.1, P/M Tool Steels 항목, Table 7. 마모 수치는 출처에 표기된 단위인 10으로 나타낸 교차 실린더 시험 결과입니다.7 MPa, 10과 함께10 psi 척도가 나란히 있습니다. 두 번째 CPM 440V 행은 더 낮은 경도의 동일 등급이며, 출처에서는 이에 대한 마모 값을 제시하지 않습니다. 대시는 출처에서 값을 제시하지 않음을 의미합니다.
마모 열 읽기
59 HRC에서 CPM 440V는 출처의 마모 단위로 276을 기록합니다. 56.5 HRC의 440C와 59 HRC의 D2는 모두 28을 기록합니다. 이는 일반 스테인리스강과 일반적으로 비교되는 냉간 가공 다이강 모두에 대해 P/M 스테인리스 등급이 약 10배 우수함을 나타냅니다. 스테인리스 등급이 아닌 CPM 10V는 60 HRC에서 517을 기록하여 440C 수치의 약 18배, CPM 440V 수치의 약 1.9배입니다. 이 순서는 바나듐 함량에서 작업장이 예상할 수 있는 것이며, 수치는 그 규모를 보여줍니다: CPM 440V는 440C의 내식성을 가지면서 약 한 자릿수 정도의 내마모성을 얻지만, CPM 10V의 약 절반의 마모 성능을 대가로 치릅니다.
인성, 표의 나머지 절반
인성 열은 반대 방향을 가리키며 이에 대해 솔직히 말할 가치가 있습니다. CPM 440V는 이 표에서 인성이 가장 낮은 재료입니다: 59 HRC에서 16.3 J, 56 HRC에서 21.7 J이며, 440C는 35.3 J, D2는 31.2 J, CPM 10V는 35.3 J입니다. 스테인리스 P/M 등급은 내마모성과 내식성을 위해 구매되며 그 대가로 충격 에너지를 지불하는데, 이는 많은 양의 경질 탄화물을 함유한 강의 일반적인 트레이드오프입니다. 이 열에서 유용한 수치는 두 개의 CPM 440V 행인데, 템퍼링의 가치를 보여주기 때문입니다. 등급을 59에서 56 HRC로 낮추면 충격 에너지가 16.3에서 21.7 J로 증가하므로, 날이 지속적인 마모보다 충격을 받을 가능성이 있는 곳에서는 등급을 바꾸는 것보다 낮은 경도로 템퍼링하는 것이 더 저렴한 해결책입니다.
마모 단위 읽는 방법
마모 수치는 경도가 아니며 밀리미터 단위의 마모율도 아닙니다. 이는 교차 실린더 시험의 결과로, 재료의 두 실린더를 하중 하에 서로 눌러 마모된 재료의 부피를 측정하며, 출처에서는 10 단위로 보고합니다7 MPa, 10과 함께10 psi 척도가 나란히 인쇄되어 있습니다. 구매 결정에 중요한 것은 절대 수치가 아니라 행 간의 비율입니다. 시험이 순위 시험이기 때문입니다. 276 대 28이라는 수치는 P/M 스테인리스 등급이 동일한 마모 환경에서 일반 스테인리스 등급보다 약 10대 1로 더 오래 지속됨을 의미하며, 이 비율이 다이 수명 추정의 기초가 됩니다.
교차 실린더 수치에는 두 가지 주의가 따릅니다. 첫째, 시험은 고정 경도에서 마모 마모를 측정하므로 행은 시험된 경도에서 비교해야 하며, 이것이 경도 열이 마모 열 옆에 인쇄된 이유입니다. 둘째, 시험은 모든 마모 메커니즘을 재현하지 않습니다. 접착 픽업, 열 피로 또는 치핑으로 실패하는 공구는 이 표의 순위를 반드시 따르지 않으며, 이것이 인성 열이 다른 페이지가 아니라 마모 열 옆에 있는 이유입니다.
네 가지 중 선택
CPM 440V는 마모와 부식 모두에 저항해야 하는 공구, 실제로는 식품 및 제약 공구, 부식성 폴리머나 세척에 노출되는 플라스틱 금형, 스테인리스 및 기타 내식성 소재용 절단 또는 블랭킹 공구에 적합한 등급입니다. 부식이 문제의 일부가 아닌 경우, 59 HRC의 D2는 440C와 동일한 마모 수치를 비슷한 인성으로 제공하며 두 P/M 등급보다 저렴하고, D2 그 작업을 위한 기준 냉간 가공강으로 남아 있습니다. 부식 노출 없이 장기간 마모 마모가 발생하고 다이가 인성 페널티를 감수할 수 있는 경우, CPM 10V가 더 높은 성능의 선택입니다. 공구가 극한의 마모 요구가 없는 일반 스테인리스 응용 분야인 경우, 일반 440C 스테인리스 등급이 그 작업을 수행하며 이에 대한 열처리는 다음에 설명되어 있습니다 440C 스테인리스강 열처리 페이지.
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.
P/M 제품군의 탄화물 크기, 교차 실린더 마모 및 연삭성 데이터는 다음에 수집되어 있습니다 P/M 공구강 특성 페이지, 스테인리스 등급의 부식 거동은 다음에 있습니다 스테인리스강 내식성 차트.
출처: ASM Handbook, Vol 1, Properties and Selection: Irons, Steels and High-Performance Alloys.