다양한 절삭 공구 재료

오늘 우리는 기계 산업에서 사용되는 가장 일반적인 절삭 공구 재료에 대해 논의할 것입니다. 공구는 가공에서 매우 중요한 역할을 합니다. 공작물의 모양, 표면 마감 및 기타 속성은 도구 재료와 설계에 직접적으로 의존합니다. 적절한 재료로 적절하게 설계된 도구는 더 나은 표면 조도와 높은 정확도를 제공합니다. 도구의 가장 중요한 특성은 다음과 같습니다.

• 뜨거운 경도가 높아야 합니다.
• 높은 내마모성
• 공구는 인성과 경도가 높아야 합니다.
• 열전도율이 높아야 합니다.
• 절단하는 동안 공구가 고온에서 작동하므로
  열팽창 계수가 낮아야 합니다.
• 도구는 강도가 높아야 합니다.
• 마찰 계수가 낮아야 하고 화학적으로 안정해야 합니다.

절단 도구 재료:

도구 제작에 사용되는 가장 일반적인 엔지니어링 재료는 다음과 같습니다.

탄소강 도구:

탄소강은 마그네슘, 알루미늄, 목재 등과 같은 부드러운 재료를 가공하는 데 널리 사용됩니다. 탄소, 실리콘 및 마그네슘을 구성 요소로 포함합니다. 핸드 드릴의 좁은 날, 탭, 다이, 끌 등을 만드는 데 사용되는 재료입니다. 절삭 속도는 약 10mm이고 작업할 수 있는 최고 온도는 섭씨 200~250도입니다.

고속강(HSS):

고속강은 강철 텅스텐, 크롬 및 바나듐의 합금인 매우 일반적인 도구 재료입니다. 텅스텐 18%, 크롬 4%, 바나듐 1%를 함유하고 있습니다. 이 재료는 경화가 심하고 기름, 공기 또는 소금으로 담금질할 수 있습니다. 가장 높은 인성을 가지고 있습니다. 절단 속도는 약 30~50mm입니다. 그것은 섭씨 650도까지 작동할 수 있습니다.

재료의 구성에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.

1. 텅스텐을 주 합금원소로 하는 텅스텐계강.2. 텅스텐을 부분적으로 또는 완전히 몰리브덴으로 대체한 몰리브덴계 강. 텅스텐계강에 비해 가격이 저렴하고 동일한 경도에서 인성이 우수합니다.

스텔라이트:

스텔라이트는 코발트, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴 및 붕소가 포함된 비철 합금입니다. 코발트 약 38~53%, 크롬 30~33%, 텅스텐 약 10~20%, 탄소 함유 약 1~3%가 사용됩니다. 이 소재는 HSS와 초경합금의 중간 성질을 가지고 있습니다. 절단 속도는 약 50 – 80mm입니다. 최고 작동 온도는 약 섭씨 900도입니다.

이 공구 소재는 주로 상대적으로 고속 및 이송 속도로 황삭 가공에 사용되며 고장력강, 스테인리스강 및 내열처리강과 같은 난삭재를 가공할 수 있습니다.

초경합금 도구:

그것은 분말 야금 기술로 만들어집니다. 이 재료에서 코발트는 결합 재료로 작용합니다. 이 자료는 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

1. 바인더로 코발트가 포함된 직선형 텅스텐 카바이드.2. 바인더로 코발트를 포함하고 티타늄, 탄탈륨, 니오븀 및 콜럼븀 등의 탄화물 비율이 큰 텅스텐 카바이드. 결합 재료로 니켈 또는 몰리브덴을 포함하는 티타늄 카바이드.

작동할 수 있는 최대 속도는 약 60-200mm이고 작동 온도 제한은 섭씨 1000-1200도입니다.

완성된 모든 탄화물은 매우 부서지기 쉽고 충격 및 충격 하중에 대한 저항성이 약합니다. 이것이 진동이 초경 공구에 매우 해로운 이유입니다.

도자기:

이 도구는 탄화규소와 산화알루미늄의 조합입니다. 그것도 분말야금으로 만들었습니다.
저속에서는 작동하지 않습니다. 이 공구 재료는 초경합금 공구에 비해 내마모성이 매우 높고 단단합니다. 특히 초경공구에 비해 절삭속도가 빠른 주철 및 고장력강 가공에 사용됩니다. 최고 작동 온도는 약 섭씨 1400도입니다. 절단 속도는 약 300 – 600mm입니다.

서멧:

세라믹과 금속의 결합은 서멧으로 알려져 있습니다. 이 재료는 세라믹의 높은 내화성과 금속의 높은 인성 및 열충격 저항성을 가지고 있습니다. 일반적인 조합은 10% 양의 금속(W, Mo, 붕소, Ti 등)과 산화알루미늄입니다.

다이아몬드

다이아몬드는 지구상에서 가장 높은 것으로 알려진 단단한 도구 재료입니다. 그것은 좋은 열전도율, 낮은 열팽창 및 낮은 마찰 계수를 가지고 있습니다. 절단 속도는 약 1500 – 2000 mmm입니다. 경질 탄화물, 질화물 등과 같은 경질 재료의 가공에 사용되며 주로 비철 재료의 가공에 사용됩니다.

입방정 질화붕소

다이아몬드 다음으로 단단한 물질입니다. 천연 소재가 아닙니다. 그것은 질소와 붕소 원자로 구성됩니다. 이것은 높은 경도와 높은 열전도율을 가지고 있습니다. CBN은 화학적으로 불활성이며 강철 가공 시 다이아몬드 대용으로 사용됩니다. 주로 숫돌의 연마제로 사용된다. 최고 절단 속도는 약 600 – 800mm입니다.

UCON:

새로운 절단 재료입니다. 그것은 컬럼븀 50%, 티타늄 30%, 텅스텐 20%로 구성됩니다. 이것은 높은 경도, 높은 인성 및 우수한 충격 저항을 가지고 있습니다. 주로 강절삭재에 사용되며 주철, 스테인리스강 및 Ni, Co, Ti를 모재로 하는 초합금의 절단에는 적합하지 않습니다. UCON은 텅스텐 카바이드와 비교할 때 절단 속도가 60% 증가합니다.

코로나이트:

HSS와 초경합금의 중간 특성을 지닌 새로운 절삭재입니다. 이 재료는 열처리 가능한 강철 재료에 균일하게 분산된 TiCN의 미세 입자로 구성됩니다. 중소형 드릴 및 밀링 커터 생산에 사용됩니다. 컴파운딩 및 코팅 기술에도 사용됩니다. 주로 HSS나 스프링강의 심재로 사용됩니다.

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