Tool Steel에 대한 이해

소개

Tool Steel에 대한 여러가지 내용을 다룬 report 입니다.

목차

(a) Cold-work tool steel 과 hot-work tool steel은 합금조성상 어떠한 특징적인 차이점이 있으며, 그 이유는?
(b) 공구강에서의 Double tempering의 목적과, 또한 각 tempering 단계에서 미세조직의 주요 변화과정을 설명하시오.
(c) 공구강의 열처리시 공업적으로 annealing과 austenitizing의 열처리 공정이 모두 필요한 이유를 설명하시오

본문내용

(a) Cold-work tool steel 과 hot-work tool steel은 합금조성상 어떠한 특징적인 차이점이 있으며, 그 이유는?

냉간가공 A2 : 1% C, 1% Mo, 5% Cr
열간가공 H12 : 0.35% C, 1.5% W, 1.5% Mo, 5% Cr, 0.4% V

1. 탄소농도의 차이 : 열간가공의 공구강의 경우에는 기계적인 충격 및 열충격에 견디어야 하므로(특히 수냉시), 내충격성을 높이기 위해서 탄소함량을 될 수 있는 한 낮게 해야 한다. 냉간가공에서는 높은 강도가 요구되므로 대체로 탄소함량이 더 높다.
2. W 원소 차이 : W는 강탄화물 생성원소이다. tempering시 탄화물이 성장하여 강도를 저하시키는 단점이 있지만, W의 크기가 크기 때문에 확산이 어려워 고온에서 강도 및 경도를 유지하기 위해서 첨가한다.
3. V원소 : Vanadium carbide VC는. 고온안정탄화물로 carbide중에 가장 단단하며, 가장 고온까지 분해가 되지 않는다. 또한 V는 결정립성장이 안 일어나므로 미세물이 작게 생긴다. 그러므로 고온에서 사용할 때 필요하다. 고온에서 다룰 필요가 없는 냉간가공 공구강에서는 필요 없지만, 고온에서 사용하는 열간가공 공구강에는 강도를 유지하기 위해 꼭 필요하다.




(b) 공구강에서의 Double tempering의 목적과, 또한 각 tempering 단계에서 미세조직의 주요 변화과정을 설명하시오.

1. 필요한 이유: 공구강을 austenitizing 하면 Mo 및 Cr의 탄화물이 고용체에 고용된다. 따라서 Ms온도가 낮아지게 되어, 상온으로 공랭하면 martensite와 잔류 austenite 가 많이 생기게 된다. 이런 잔류 austenite를 줄이고, 상온에서 austenite 가 martensite로 변하면서 일으키는 치수변화를 방지해, 치수의 최대안정성을 갖게 하기 위해서 double tempering이 필요하다.

참고자료

· 없음