M42 공구강은 M 시리즈에 속하는 몰리브덴계 고속 공구강으로 분류됩니다. 높은 탄소 함량과 다양한 합금 원소의 첨가로 이루어진 복합 철계 합금입니다. 이러한 합금 원소들은 탄화물을 형성하여 내마모성 및 고온 연화 저항성과 같은 강재의 특성에 크게 기여하기 때문에 매우 중요합니다.

1. 화학적 조성

2. 속성

명확한 이해 M42 공구강의 특성 고성능 절삭 공구가 필요한 작업에 매우 중요합니다. M42는 몰리브덴계 고속 공구강(HSS)으로, 일반적으로 텅스텐과 코발트를 함유합니다. 열과 마모가 주요 고려 사항인 응용 분야에 적합하도록 설계되었습니다.

제공된 정보를 바탕으로 주요 특징은 다음과 같습니다.

2.1 핵심 성능 속성

• 탁월한 경도: M42는 열처리 후 매우 높은 경도(최대 68~70 HRC)를 얻습니다. 담금질 직후의 경도는 일반적으로 약 65 HRC로, 가장 단단한 고속도강(HSS) 등급에 속합니다.
• 뛰어난 고온 경도: 이 강철은 고온(최대 538°C/1000°F)에서도 높은 경도를 유지하는데, 이는 고속 절삭 작업에 매우 중요합니다. 이 강철의 고온 경도는 기존의 고속도강(HSS)보다 뛰어납니다. 엠2 또는 M7.
• 뛰어난 내마모성: M42는 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 이는 단단한 마르텐사이트 기지 구조와 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐, 크롬 등의 원소로 형성된 단단한 합금 탄화물의 존재 때문입니다.

2.2 열처리 및 구조적 건전성

• 2차 경화: M42는 템퍼링 과정에서 2차 경화 현상을 나타냅니다. 특정 고온(예: 950°F/510°C 또는 1000°F/538°C)에서 템퍼링하면 담금질 직후의 경도와 같거나 그 이상의 경도를 얻을 수 있습니다. 잔류 철을 변태시켜 전반적인 인성을 향상시키기 위해 여러 단계의 템퍼링 처리가 일반적으로 권장됩니다. 오스테나이트.
• 내구성: M42는 우수한 인성을 제공하지만, 다른 공구강 종류에 비해 상대적으로 인성이 낮습니다. 이로 인해 일반적인 용도에서 파손이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 M2와 같은 등급의 공구강이 더 나은 성능을 보일 수 있습니다.

2.3 가공성 및 처리

M42 공구강은 가공성 등급이 약 65입니다(W1 탄소 공구강은 100). 또한 연삭 작업도 비교적 용이한 것으로 알려져 있습니다.

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3. M42 공구강 열처리

이상적인 M42 공구는 준비 및 예열, 오스테나이트화(경화), 담금질, 템퍼링의 여러 단계를 거칩니다. 각 단계는 원하는 미세 구조와 기계적 특성을 얻기 위해 필수적입니다.

3.1 준비 및 예열

M42 공구강을 고온 경화 처리하기 전에는 세심한 준비가 필수적입니다. 여기에는 강재를 연화시키고 미세 구조를 개선하여 효과적인 경화를 위한 준비를 하는 어닐링과 같은 초기 공정이 포함되는 경우가 많습니다. 또한 공구의 가공성을 향상시키기 위해 구상화 처리를 할 수도 있습니다.

M42 공구강의 열처리에는 일반적으로 단계별 예열 단계가 포함되는데, 이는 특히 단면이 다양한 공구에서 열 충격과 균열 발생 가능성을 최소화하는 데 필수적입니다.

• M42의 일반적인 예열 온도는 다음과 같습니다. 815°C (1500°F).
• 목표는 강철을 균일하게 가열하여 중요한 오스테나이트화 단계 이전에 발생하는 응력을 줄이는 것입니다.

3.2 오스테나이트화(경화)

오스테나이징은 기본적인 변태 단계입니다. 이 단계에서는 어닐링된 M42 공구강(주로 페라이트와 합금 탄화물)을 특정 고온으로 가열합니다. 그러면 구조가 오스테나이징됩니다. 오스테나이트 또한 최종 경도 및 내마모성에 필수적인 복합 합금 탄화물을 용해시킵니다.

M42 공구강의 오스테나이트화에 대한 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

• 온도: 일반적으로 ~ 1180°C 및 1190°C (2155°F 및 2175°F). 한 연구에서는 1180°C(1453K)를 최적의 오스테나이트화 온도로 확인했습니다.
• 보유 시간: 일반적으로 고속강에 비해 상대적으로 짧은 편입니다. 2분에서 6분 강철이 목표 온도에 도달하면 소성합니다. 예를 들어, 1190°C(2175°F)에서 4분간 유지하는 것이 일반적인 권장 사항입니다. M42를 1180°C에서 15~30분간 유지하면 일관된 미세 구조와 경도를 얻을 수 있습니다.
• 주의: 권장 온도 또는 유지 시간을 초과하면 문제가 발생할 수 있습니다. 과도한 탄화물 용해 및 바람직하지 않은 결정립 성장이 발생하여 강철의 특성에 악영향을 미칠 수 있으며, 특히 너무 오랫동안 유지할 경우(예: 1180°C에서 45분) 오스트발트 숙성 현상으로 인해 경도가 감소할 수 있습니다.

3.3 담금질

M42 공구강은 오스테나이트화 처리 후 급속 냉각(퀜칭)을 통해 오스테나이트를 마르텐사이트로 변환합니다. 마르텐사이트는 절삭 및 내마모성을 제공하는 단단한 결정 구조입니다.

• 담금질 매체: 이는 공기, 오일 또는 염욕을 사용하여 얻을 수 있습니다. M42 공구강은 경화성이 뛰어나 단면 전체에 걸쳐 우수한 경도를 얻을 수 있습니다.
• 냉각 속도: 냉각 속도가 빠를수록 중요합니다. 이는 마르텐사이트 시작(Ms) 및 종료(Mf) 온도에 영향을 미치고 잔류 오스테나이트의 양에도 영향을 줄 수 있습니다.
• 담금질 후 경도: M42 공구강은 일반적으로 담금질 후 약 65~68 HRC의 경도를 나타냅니다.
  열처리되지 않은 마르텐사이트는 매우 단단하지만 응력이 높고 취성이 강하며 불안정합니다. 따라서 열처리는 필수적입니다.

3.4 템퍼링

담금질 후 중요한 단계인 템퍼링은 M42 공구강을 임계 변태점 이하의 중간 온도로 재가열하는 과정입니다. 이 과정은 여러 메커니즘을 통해 사용성과 성능을 크게 향상시킵니다.

• 스트레스 해소: 담금질로 인한 내부 응력을 완화하여 균열 발생 가능성을 줄입니다.
• 내구성 향상: 인성을 크게 향상시켜 강철의 취성을 줄입니다.
• 잔류 오스테나이트 변태: 잔류 오스테나이트(경도 및 치수 안정성을 저하시킬 수 있음)를 후속 사이클에서 템퍼링된 새로운 마르텐사이트로 변환합니다.
• 2차 경화: M42 전시품 2차 경화. 템퍼링 과정에서 미세하고 복잡한 합금 탄화물이 석출되어 경도가 더욱 증가합니다. M42는 우수한 고온 경도로 알려져 있으며, 최대 1000 Å에 달합니다. 69 HRC 담금질 후 (일반적으로 약) 538°C / 1000°F최적의 결과를 얻으려면 2차 경도 피크의 높은 쪽에서 템퍼링을 하는 것이 좋습니다.

다중 열처리 주기:

M42 공구강은 잔류 오스테나이트의 완전한 변태와 새로운 마르텐사이트의 형성을 위해 여러 번의 템퍼링 주기(일반적으로 2~4회)가 필요합니다.

• 온도: M42의 일반적인 열처리 온도는 다음과 같습니다. 510°C(950°F) 및 538°C(1000°F).
• 담그는 시간: 각 열처리 주기에는 일반적으로 일정 시간 동안 담금질이 포함됩니다. 2~4시간 선택한 온도에서.

응력 완화 열처리(가공 후):

열처리된 M42에 상당한 연삭, 용접 또는 방전가공(EDM)을 가한 후에는 마지막 템퍼링 온도보다 14~28°C(25~50°F) 낮은 온도에서 최종 응력 완화 템퍼링을 하는 것이 강력히 권장됩니다.

M42 공구강의 템퍼링 온도 및 그에 따른 경도

3.5 M42 공구강 열처리 매개변수 요약

간략하게 개요를 제공하자면, M42 공구강 열처리의 일반적인 매개변수는 다음과 같습니다.

4. 응용 프로그램

4.1 M42 공구강의 주요 용도

M42 공구강은 고유한 강점 덕분에 정밀도와 내구성이 요구되는 다양한 절삭 공구에 선호되는 소재입니다. 공장과 기계 가공 업체에서는 다음과 같은 용도로 M42를 자주 사용합니다.

• 훈련: 특히 다른 강철이 조기에 파손될 수 있는 단단한 재료에 정밀한 구멍을 뚫는 데 적합합니다.
• 엔드밀: 높은 절삭력을 견딜 수 있는 날카롭고 내구성 있는 절삭날이 필요한 밀링 작업에 이상적입니다.
• 리머: M42 규격의 정밀한 공차 유지 능력을 활용하여 기존 구멍을 정확한 직경으로 확장하는 데 사용됩니다.
• 탭: 내마모성이 일관된 나사산 품질을 위해 매우 중요한 내부 나사산 가공에 사용됩니다.
• 밀링 커터: 밀링 머신에서 형상 가공 및 재료 제거에 사용되는 다양한 유형의 절삭 공구를 포함합니다.

4.2 M42 공구강 가공에 적합한 재료

M42 공구강은 다양한 소재, 특히 일반 공구강으로는 가공하기 어려운 소재를 가공할 때 탁월한 성능을 보여줍니다. 높은 코발트 함량은 이러한 상황에서 M42 공구강의 효율성에 크게 기여합니다.

5. 동등한 등급

• DIN 17350: 1.3247 / HS 2-9-1-8
• JIS G4403: SKH59
• GB/T 1299: W2Mo9Cr4VCo8