고속도강의 열처리법

 

고속도강의 열처리법

 

 

 

 

1. 개요

일반적으로 고속도강에 함유된 합금 원소는 W, Cr, Mo, V 및 Co 등이지만 강종별로 분류하면 W 계, Mo 계, 고C-고V 계로 구분 할수 있다. 고속도강은 다른 공구강 보다 경도와 강도가 월등히 높고 경화는도 큰 편이다. 고속도강은 종류에 따라 열처리 온도도 조금씩 다르다 여기서는 주로 많이 사용하는 SKH55종 기준으로 설명 하고자 한다.

 

 

2. 고속도강의 열처리

 

1) 풀림(Aunnealing)

 

풀림 온도가 높기 때문에 산화와 탈탄을 방지하기 위하여 가스로 속이나 소량의 목탄 등을 채워서 가열 한다. 완전 풀림의 경우 850-900℃로 가열 하여 660-550℃ 까지 노냉한 후 공랭 한다

〈 HB 277

 

2) 담금질(Quenching)

 

고속도강의 담금질은 염욕로, 가스로, 탄소 유동 입자 전기로 등이 있으며 1차 예열 (550-600℃), 2차 예열( 900-950℃) 후 담금질 온도(1220-1260℃) 로 가열하여 500℃ 의 염욕에서 담금질 한 이후 공랭한다. 담금질한 고속도강은 잔류 응력이 크므로 적어도 70℃이하로 냉각되기 전에 템퍼링로에 넣어야한다

 

3) 템퍼링

 

템퍼링은 전기 저항로나 염욕로에서 530-570℃온도로 1Hr/25mm 정도 유지 후 공랭한다.

고속도강의 1차 템퍼링은 2차 경화에의해 최고값을 나타내는 템퍼링 온도보다 약30℃ 높은 570℃ 로 템퍼링 하여 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트화한다. 잔류 오스테나이트의 마르텐사이트 변화는 템퍼링 온도로 부터 냉각 할 때 일어나므로 2차 템퍼링 에서는 새롭게 생긴 마르텐사이트를 템퍼링 할 필요가 있다. 따라서 보통의 경우 2-4 회 정도의 템퍼링은 하여야 하고 템퍼링으로 인하여 경도가 췐칭때 보다 2-3도 정도 올라간다.

〉HR 63

 

4) 노멀라이징(Normalizing)

 

고속도강은 노멀라이징(Normalizing)에 의해 결정립이 조절 되거나 개선 되지 않기 때문에 노멀라이징 처리는 하지 않고 완전 풀림 하여야 한다.

5) 질화 처리

고속도강은 내마모성 증가를 위해 질화처리를 하기도 한다. 이때 가스 질화보다 액체 질화가 침투하는 질소량이 적고 질화층이 질기므로 바람직하다. 처리 시간은 약 1시간 이며 전처리로 퀜칭, 템퍼링 한다. (템퍼링 온도는 570℃)

 

 

 

 

*** 참고 ***

 

고속도강의 특징

 

W 계는 고온 경도가 높고 Co 량이 증가 하면 경도가 더 높아 지지만 인성이 감소하고

Mo 계는 인성이 좋고 저온 퀜칭이 가능 하며 변형이 적지만 적정 퀜칭 온도가 범위가 좁고, 결정립이 조대화 되기 쉽다.

고 C- 고 V 계는 경도가 높고 내마모성이 좋다. 인성이 부족 하다는 단점이 있다