고속도강(High Speed Steel, SKH)
1) 고속도강의 특징
(1) 단속절삭에 견디는 강인성을 갖고 있으며 자경성(自硬性)이 있는 절삭공구의 대표다.
(2) 고속절삭시 온도상승에 상당하는 600℃ 정도에서도 연화하지 않는다.
(3) 고온경도가 초경합금보다는 낮고 탄소공구강보다는 높다.
(4) 600℃까지는 HB650~700 정도이고 800℃가 되면 HB200 이하로 된다.
(5) 열전도율이 나쁘며, 주조상태에서는 취성이 크므로 주조조직을 파괴한다.
2) 고속도강의 종류
(1) W계 고속도강
① 표준조성：18(W)-4(Cr)-1(V)
② SKH1~2종이 이에 해당되며 고속도강의 표준형은 SKH2종이다.
③ 적당한 담금질 후 뜨임하면 고온경도를 높이고 내마모성이 증가한다.
④ 열처리
㉮ 예열 및 풀림온도：880~900℃(풀림처리하면 경도는 낮으나 공구제작이 용이하다.)
㉯ 담금질 1250~1300℃에서 유냉, 뜨임은 550~600℃(뜨임하면 2차 경화가 일어난다.)
(2) Co계 고속도강
① W계의 표준 고속도강에 Co를 3.0% 이상 첨가하면 경도가 더욱 크고 동시에 인성이 우수하여 지며, 용융점이 높기 때문에 담금질온도(1350℃)를 높이는 것이 특징이다.
② 뜨임경도를 높이고 고온경도는 크나 단조가 곤란하며 균열이 발생한다.
③ 강력절삭공구에 적당하며 고급 고속도강으로 SKH3~5종과 8종에 해당한다.
(3) Mo계 고속도강
① Mo을 4.0~10.0% 첨가한 고속도강이다.
② W량을 5.0~6.0% 감소시켜 W-Mo형으로 만들어 많이 사용한다.
③ 인성이 높으며 담금질온도가 낮고 열전도율이 좋아서 열처리가 쉽다.
3) 고속도강에 함유된 원소의 영향
(1) W의 영향
① 고속도강에서 가장 중요한 원소이며 절삭능력은 W량이 많을수록 향상된다.
② W량이 많으면 복탄화물량과 내마모성이 증가하고 인성이 감소한다.
(2) Mo의 영향
① 복탄화물을 만들며 W과 같은 작용을 하며 1.0% 이하가 좋다.
② 다량 함유시 조직을 크게 하고 취성을 가지며 단조나 담금질이 곤란하다.
(3) V의 영향
① VC탄화물을 형성하며 결정립 조대화를 저지하고 내마모성을 향상시킨다.
② 18-4-1형에는 1~1.5% 함유하면 가장 우수한 내구력을 준다.
③ 고속도강 가열시 표면탈탄을 적게 하며 담금질 후 강에 충분한 인성을 부여한다.
(4) Cr의 영향
① Cr은 4.0% 이하가 가장 좋으며 담금질성 향상, 열처리시 산화, 스케일 저항이 크다.
② 자경성이 있고, 탄화물형성으로 연화가 어렵고 점성은 증가한다.
(5) C의 영향
탄소함유량이 낮으면 2차 경화가 낮고 높으면 용융점이 낮으며 담금질온도가 내려가지 않아 공정점이 생겨 취약하며, 탄화물입자가 조대화되고 절삭 내구성을 준다.
(6) Co의 영향
Austenite조직에 고용되어 담금질에 의한 Austenite를 다량으로 잔류시키므로 경도를 감소시킨다. |
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