고속강 카탈로그

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고속강이란 무엇인가

고속 공구강(HSS)은 고속 절삭 가공을 위해 특별히 설계된 복합 철계 합금입니다. 고속 금속 절삭 시 고온이 발생하는데, 일반 강철은 이로 인해 경도와 절삭력이 저하됩니다. 그러나 고속 공구강은 거의 붉게 달아오를 정도로 가열되어도 경도가 저하되지 않고 우수한 절삭 경도를 유지합니다.

구성 및 합금 원소

고속 공구강은 주로 탄소, 크롬, 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐 또는 이들의 조합으로 구성되며, 때로는 상당량의 코발트를 함유하기도 합니다. 고속 공구강의 총 합금 함량은 일반적으로 20%에서 40% 범위입니다. 몰리브덴계 또는 텅스텐계 고속 공구강을 포함한 모든 고속 공구강은 약 4%의 크롬을 함유하고 있습니다. 고속 공구강의 다양한 합금 원소는 경화성, 높은 내마모성, 열연화 저항성 및 탁월한 인성을 결정하는 핵심 요소이며, 이러한 특성 덕분에 고속 공구강은 산업용 절삭 작업에 이상적입니다.

주요 합금 원소 및 그 영향은 다음과 같습니다.

텅스텐(W)T 시리즈 고속도강(HSS)은 크롬, 바나듐, 코발트 등의 주요 합금 원소와 함께 12%에서 20%에 이르는 텅스텐을 함유하고 있습니다. 텅스텐은 매우 강한 탄화물 형성 원소이며, 상당량을 첨가하면 고온에서 안정적인 합금 탄화물이 다량 생성되어 내마모성과 "적색 경도"가 크게 향상됩니다. 초기에 널리 사용되었던 18-4-1(T1) 등급은 약 18%의 텅스텐을 함유하고 있습니다.
몰리브덴(Mo)M 시리즈는 약 3.5%에서 10%의 몰리브덴을 함유하고 있으며, 크롬, 바나듐, 텅스텐, 코발트 등의 합금 원소가 포함됩니다. 몰리브덴은 텅스텐과 마찬가지로 강력한 탄화물 형성 원소이며, 내열 열처리 저항성과 절삭 온도에서의 높은 경도(적색 경도) 유지에 크게 기여합니다. 몰리브덴 함유 강재는 일반적으로 T 시리즈 강재보다 가격이 저렴하고 내마모성이 우수하며 열처리 시 변형이 적습니다.
크롬(Cr)모든 고속도강은 약 4%의 크롬을 함유하고 있습니다. 크롬은 탄화물(예: M)을 형성합니다.₂₃C₆ 그리고 엠₇C₃이러한 물질은 일반적인 열처리 온도에서 쉽게 용해되어 경화성을 향상시킵니다. 또한 고온 가공 시 스케일 저항성을 개선합니다.
바나듐(V)고속도강(HSS)의 바나듐 함량은 다양하며, 일반적으로 바나듐 함량이 증가하면 탄소 함량도 증가합니다. 바나듐은 매우 강력한 탄화물 형성 물질로, 매우 단단하고 내마모성이 뛰어난 MC 탄화물을 형성합니다. 바나듐 함량이 증가하면 내마모성과 고온 경도가 향상됩니다. 또한 바나듐 탄화물은 결정립 미세화제 역할을 합니다.
코발트(Co)코발트는 일부 고속 공구강(HSS) 등급에 절삭력 향상을 위해 첨가되며, 특정 T 및 M 시리즈 강에서 주요 합금 원소입니다. 코발트의 주된 효과는 고온 경도를 증가시켜 공구 온도가 높아질 때 절삭 효율을 향상시키는 것입니다. 코발트는 융점을 높여 열처리 온도를 높일 수 있습니다. 코발트 첨가는 고온 경도를 증가시키지만, 고속 공구강의 취성을 약간 증가시키기도 합니다. 코발트는 탄화물을 형성하지는 않지만, 다른 합금 원소의 석출 경화 효과를 증진시킵니다.
탄소(C)높은 탄소 함량은 단단한 마르텐사이트 기지를 형성하고 내마모성을 제공하는 1차 탄화물을 생성하는 데 필수적입니다. 탄소 함량은 일반적으로 0.70%에서 1.5% 사이입니다. 저탄소강은 인성이 높고, 고탄소강은 경도와 내마모성이 뛰어납니다.
질소(N)일반적으로 공기 용융 고속도강(HSS)에는 0.02%에서 0.03% 사이의 질소가 함유되어 있습니다. 실리콘 함량을 높여 질소 함량을 0.04~0.05%까지 의도적으로 증가시키면 최대 템퍼링 경도를 약간 높이고 탄화물 형태를 변화시킬 수 있습니다.

열처리

오스테나이트화. 고속강을 약 840°C까지 가열하면 페라이트가 오스테나이트로 변태하고 일부 합금 탄화물이 용해될 수 있습니다. 1120°C 이상으로 가열하면 모든 M23C6 탄화물이 용해되고 최대 50%의 M6C 및 MC 탄화물도 용해될 수 있습니다. 이렇게 탄소가 오스테나이트 기지에 용해되어 경화성, 고온 경도 및 템퍼링 저항성에 필요한 합금 및 탄소 함량을 제공합니다.
담금질. 오스테나이트화 처리 후, 고속도강(HSS)은 정지된 공기 중에서 냉각하여 거의 최대 경도에 도달시킬 수 있지만, 열을 더 빠르게 제거하고 경도를 높이기 위해 종종 따뜻한 오일에 담금질합니다. 담금질하면 대부분의 고탄소 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태되지만, 일부 오스테나이트가 잔류할 수 있습니다.
담금질. 템퍼링 후 최종 미세구조는 주로 템퍼링된 마르텐사이트와 고르게 분포된 경질 탄화물로 구성됩니다. 고속도강은 2차 경화강입니다. 여러 번의 템퍼링을 통해 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 변환할 수 있습니다.

속성

경도. 경도는 상온에서 다이아몬드 경질 압입기로 압입했을 때의 저항을 측정한 값입니다. 고속도강(HSS)은 일반적으로 64 HRC까지 경화될 수 있도록 충분한 탄소를 함유하고 있습니다. M1 및 M7과 같은 일반적인 고속도강은 보통 64~66 HRC까지 열처리되는 반면, 코발트를 함유한 고속도강은 일반적으로 65~67 HRC까지 경화됩니다. 초고속도강, 특히 M40 시리즈는 70 HRC까지 열처리할 수 있습니다.
고온 경도(적색 경도). 고속강은 고온에서도 높은 경도를 유지하는 특성을 지니고 있습니다. 이러한 특성은 주로 코발트, 바나듐, 몰리브덴 등의 첨가로 인해 향상됩니다. 고속강 공구는 약 650°C(1200°F)의 온도까지 날카로운 절삭력을 유지할 수 있습니다.
내마모성. 이는 내마모성을 의미합니다. 내마모성은 기지(matrix)의 경도 및 조성, 석출된 이차 탄화물(M2C 및 MC), 그리고 과잉 합금 탄화물의 양과 특성에 의해 크게 영향을 받습니다. 일반적으로 경도가 높을수록, 특히 연삭 절삭 조건에서 내마모성이 향상됩니다.
강인함. 고속도강(HSS)은 일반적으로 인성이 우수하여 산업용 절삭 작업에 효과적입니다. 특히 단속 절삭 작업에서 초경합금보다 인성이 훨씬 뛰어납니다. 그러나 지나치게 높은 경도와 높은 초경 함량은 다른 공구강에 비해 인성을 저하시킬 수 있습니다. 분말야금(P/M) 고속도강은 균일하고 미세한 초경 분포 덕분에 인성이 향상되었습니다.
강화성. HSS는 매우 깊게 경화되기 때문에 시중에서 구할 수 있는 거의 모든 단면은 중심부에서 표면까지 균일한 경도를 나타냅니다.

코팅

고속 공구강은 물리적 증착(PVD) 방식으로 질화티타늄, 탄화티타늄 등의 코팅을 입혀 성능을 향상시키고 공구 수명을 연장할 수 있습니다. PVD 방식은 기존의 화학적 증착(CVD) 방식보다 저온에서 작동하고 후속 열처리가 필요 없기 때문에 고속 공구강에 선호됩니다.

응용 프로그램

고속 공구강은 가장 일반적인 절삭 공구 유형에 널리 사용됩니다. 이러한 공구에는 다음이 포함됩니다.

단일점 선반 공구(공구 비트, 절단 공구, 인서트).
드릴, 리머, 탭, 밀링 커터, 엔드밀, 홉, 톱, 브로치.
고강도 절삭 또는 고속 가공용 공구.
형태 도구.
열간 성형 다이, 정밀 블랭킹 및 기타 열간 및 냉간 성형 응용 분야.
베어링 응용 분야(예: 항공우주용 베어링).
고하중, 고온 구조 부품.
트럭 변속기 기어 블랭크에 인벌류트 스플라인을 브로칭하는 것과 같이 특정 속성이 요구되는 특수 공구.

자주 묻는 질문

고속강에는 무엇이 들어있나요?

고속 공구강은 주로 탄소, 크롬, 바나듐, 몰리브덴 또는 텅스텐으로 구성된 복합 철계 합금이며, 종종 코발트가 첨가됩니다. 이러한 원소들은 재료 전체에 분산된 매우 단단한 탄화물 입자를 형성하여 재료의 특성에 기여합니다.

왜 고속강이라고 부르는 걸까요?

이 소재들은 고속 절삭 가공 능력 때문에 이러한 이름이 붙었습니다. 이는 고속 절삭 작업 중에 발생하는 고온(일반적으로 최대 540~600°C, 1000~1100°F)에서도 높은 경도와 연화 저항성을 유지하는 "적색 경도" 또는 "고온 경도" 덕분입니다.

고속강은 얼마나 단단할까요?

고속도강은 상온에서 일반적으로 63~68 HRC 이상의 높은 경도를 나타낼 수 있으며, 열처리 후에는 그 이상의 경도를 보입니다. 경도 값은 특정 등급 및 열처리 방식에 따라 보통 60~69 HRC 범위에서 변동합니다.

HSS의 구성 성분은 무엇입니까?

HSS typically contains 0.70-1.5% carbon, and total alloy contents generally vary from 20-40%58. Common alloying elements and their ranges include Chromium (3.5-4.5%), Molybdenum (0-10.00%), Vanadium (0.9-4.2%), Tungsten (0-18.70%), and Cobalt (0-10.50%)5…. There are two main groups: M-types (molybdenum as primary alloying element) and T-types (tungsten as primary alloying element)2….

HSS 강철은 녹이 슬까요?

고속강은 철 기반 합금으로, 스테인리스강과는 달리 주된 기능으로서 "녹"(산화)에 대한 내식성을 가지고 있지 않습니다. 최소 10.5%의 크롬을 함유한 스테인리스강은 부식을 방지하기 위해 크롬 산화물 보호막을 형성합니다.33 고속강은 이러한 높은 크롬 함량이나 보호막이 없기 때문에 적절한 관리나 코팅 없이는 녹이 슬기 쉽습니다.

고속강은 칼에 적합한가요?

고속강은 높은 경도, 우수한 내마모성(단단한 탄화물 덕분), 그리고 고온에서도 날카로움을 유지하는 뛰어난 내열성 덕분에 칼 제작에 매우 적합합니다. 하지만 극도로 높은 경도와 탄화물 함량으로 인해 다른 공구강에 비해 인성이 떨어져 충격에 의해 쉽게 깨지거나 금이 갈 수 있습니다.

HSS는 어떤 등급의 강철인가요?

고속도강(HSS)은 합금 공구강의 한 종류입니다. 크게 몰리브덴계(M 시리즈)와 텅스텐계(T 시리즈)의 두 가지 주요 그룹으로 분류됩니다. 구체적인 등급으로는 M1, M2, M7, M10, M33, M42, T1, T15 등이 있습니다.

고속도강은 어떤 재료를 절단할 수 있습니까?

고속강(HSS) 공구는 탄소강, 합금강, 주철(회주철 및 가단주철 등), 스테인리스강, 알루미늄 및 그 합금, 구리 및 그 합금, 청동, 마그네슘 등 다양한 재료를 절삭하는 데 사용됩니다. 특히 주철 및 주강과 같이 질기고 강도가 높은 강철이나 비늘 모양의 재료를 가공하는 데 매우 효과적입니다.

고속강은 금속에 사용할 수 있나요?

네, 고속도강(HSS)은 다른 금속을 절단하고 성형하는 데 특화되어 설계되었으며 널리 사용됩니다. 다양한 금속 절삭 공구에 흔히 사용되는 소재입니다.

HSS는 연강인가요?

아니요, 고속강(HSS)은 연강이 아닙니다. 연강은 저탄소강입니다. 고속강은 고탄소 및 합금 원소(예: 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 바나듐, 코발트)를 함유한 복합 철 합금으로, 연강과는 달리 높은 경도, 내마모성, 고온에서의 연화 저항성을 갖도록 설계되었습니다.

HSS는 탄화물과 같은 건가요?

아니요, 고속도강(HSS)은 초경합금과 같은 재질이 아닙니다. 초경합금은 HSS와는 다른 종류의 절삭 공구 재료로, 일반적으로 HSS보다 훨씬 높은 절삭 속도(때로는 4~10배)에서 사용할 수 있습니다. HSS는 합금강인 반면, 초경합금(예: 소결초경)은 보통 금속 결합제에 텅스텐 카바이드가 포함된 구조입니다.

고속강(HSS)의 원료는 무엇입니까?

고속강(HSS)은 복합 철계 합금입니다. 주요 합금 원소로는 탄소, 크롬, 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐이 있으며, 경우에 따라 상당량의 코발트가 포함됩니다. 고속강 공구는 전통적인 단조 합금이나 분말 야금 공정을 통해 생산할 수 있습니다.

고속강(HSS)의 강도는 어느 정도입니까?

고속도강(HSS)은 일반적으로 60~66 HRC(로크웰 C)의 높은 경도로 알려져 있습니다. T15와 같은 일부 종류는 최대 67 HRC까지 도달할 수 있습니다.

HSS가 왜 그렇게 좋을까요?

고속강(HSS)은 높은 절삭 속도로 재료를 가공할 수 있으며, 내마모성 및 내열연화성(적색경도)이 뛰어납니다. 또한, 인성이 우수하고 다양한 절삭 공구의 소재로 사용되면서도 비교적 저렴합니다.

HSS는 스테인리스강에 적합한가요?

예, HSS는 페라이트계, 오스테나이트계, 마르텐사이트계를 비롯한 스테인리스강과 열처리된 강을 가공하는 데 적합합니다.

티타늄과 고속도강 중 어느 것이 더 좋을까요?

고속도강(HSS)은 티타늄 합금을 절삭하는 데 사용되는 공구 재료입니다. 티타늄 합금은 일반적으로 가공이 어려워 최적의 성능을 위해서는 특정 등급의 고속도강 또는 그보다 더 단단한 공구 재료가 필요합니다.

코발트와 고속강 중 어느 것이 더 강합니까?

코발트는 고속도강(HSS-Co 등급)에 첨가되는 합금 원소로, 특히 가공하기 어려운 재료에 대한 고온 경도와 절삭성을 향상시키는 데 사용됩니다. 코발트 자체는 HSS와 강도 면에서 직접적으로 비교할 수 있는 소재는 아니며, HSS의 특성을 강화하는 역할을 합니다.

강철에 구멍을 뚫을 수 있나요?

네, 고속강 드릴은 탄소강, 저합금강, 스테인리스강 등 다양한 종류의 강재를 가공하는 데 일반적으로 사용됩니다. 경도가 매우 높은 강재(예: 경도 50 HRC 이상)의 경우에는 솔리드 카바이드 드릴을 사용하는 것이 일반적입니다.

고속강으로 티타늄을 절단할 수 있을까요?

예, 고속강 공구는 티타늄 합금을 절삭할 수 있으며, 다양한 티타늄 합금 조건에 대한 권장 절삭 속도 및 이송량이 제공됩니다.15.

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