정밀 및 특수 용도에 적합한 공구강 선정
전자, 항공우주 및 의료기기 분야의 고정밀 제조에는 매우 엄격한 금형 공차와 표면 마감 사양이 요구됩니다. 비금속 개재물, 탄화물 편석 또는 기공과 같은 구조적 결함은 금형 파손을 초래할 수 있으며, 표면의 미세 구멍은 거울처럼 매끄러운 연마 결과를 저해할 수 있습니다.
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공구강 선정에 대한 권장 사항
치수 안정성 및 심층 극저온 처리
마이크론 수준의 치수 안정성은 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트 사이의 상평형에 달려 있습니다. 잔류 오스테나이트는 준안정 상태이며 사용 중 또는 응력을 받으면 미냉각 마르텐사이트로 변태하여 부피 팽창 및 금형 변형을 유발합니다. 심층 극저온 처리(DCT, -80°C ~ -196°C)는 거의 완전한 마르텐사이트 변태를 촉진하여 미세 구조를 안정화합니다. 또한, 이 공정은 미세한 η-탄화물의 석출을 촉진하여 재료의 내마모성을 더욱 향상시킵니다.
연마 성능 및 ESR 공정의 장점
SPI A1 또는 A2 등급의 미러 연마 요구 사항을 충족하려면 연마 성능이 금형 마감 품질을 직접적으로 좌우합니다. "핀홀"이나 "오렌지 필"과 같은 표면 결함은 주로 비금속 개재물(산화물)의 탈락이나 성분 편석으로 인해 발생합니다. 개재물 함량이 높은 기존 전기로 제강은 고품질 연마 요구 사항을 충족하기 어렵습니다. 전해슬래그 재용융(ESR) 공정은 액체 금속 화학 정련을 통해 산화물과 황화물을 효과적으로 제거하여 균일하고 순수한 미세 구조를 보장합니다. ESR 공정을 거친 강재는 결함이 없는 광학 등급의 연마 표면을 얻을 수 있습니다.
비교표
| 등급 | 포함 사항 청결 | 연마성 | 내마모성 | 이상적인 적용 사례 |
| 표준 D2 | 중간 정도 (대형 탄화물/산화물을 함유할 수 있음) | 좋음 (분리 정책으로 인해 제한됨) | 높음 (대형 크롬 탄화물) | 일반 블랭킹, 성형, |
| 디2-ESR | 높음 (황 및 산화물 감소) | 탁월함 (표면 부식/오렌지 껍질 현상에 강함) | 높음 (표준 D2보다 우수한 인성) | 주화 제작용 주형, 고광택 주형, |
| M2(HSS) | 높음 (미세 탄화물 분포) | 좋은 | 매우 높음 (높은 고온 경도) | 적층 금형, 분말 압축, |
자주 묻는 질문
주물 금형에는 변형 및 표면 결함을 방지하기 위해 높은 압축 항복 강도와 순수한 미세 구조를 가진 강철이 필요합니다. 일반적으로 거울처럼 매끄러운 연마 결과를 얻기 위해 전해슬래그 재용융(ESR)으로 정련된 개량형 52100 또는 D2 강철이 선택됩니다.
마모 및 점착을 방지하려면 M2 고속도강 또는 D2와 같이 경도가 높고 탄화물 분포가 균일한 강재를 선택하십시오. 이러한 재료는 마모와 600~800MPa에 달하는 압축 하중을 견뎌야 합니다.
M2 및 M4와 같은 고속도강 또는 분말야금강은 실리콘강 적층판을 스탬핑하는 데 가장 적합합니다. 이러한 강종은 단단한 산화규소 입자로 인해 발생하는 미세한 깨짐과 모서리 둥글림에 일반 냉간가공강보다 훨씬 효과적으로 저항합니다.
미세 성형 공정에는 국부적인 파손을 방지하기 위해 초미세 결정립 구조를 갖고 거시적인 편석이 없는 강재가 필요합니다. 이러한 용도에는 일반적으로 높은 순도를 위해 전해슬래그 재용융(ESR) 또는 진공 아크 재용융(VAR) 방식으로 생산된 강재가 사용됩니다.
산화물과 황화물을 제거하여 "오렌지 껍질" 모양이나 미세 구멍을 방지하는 전해슬래그 재용융(ESR) 공법으로 처리된 강철을 사용하십시오. ESR 공법은 결함 없는 광학 등급의 거울 연마에 필요한 균일하고 순수한 미세 구조를 보장합니다.
-80°C ~ -196°C의 심층 극저온 처리(DCT)를 적용하여 거의 완전한 마르텐사이트 변태를 유도합니다. 이는 부피 팽창 및 금형 변형을 유발하는 준안정 잔류 오스테나이트를 감소시켜 미세 구조를 안정화합니다.
표준 D2는 적당한 불순물을 함유하고 연마성이 우수하지만, D2-ESR은 황과 산화물 함량이 감소되어 청정도가 매우 높습니다. D2-ESR은 탁월한 연마성을 제공하고, 피팅에 대한 저항성이 뛰어나며, 표준 D2보다 인성이 높습니다.