초경합금
1) 주조경질합금(Casted hard metal)
(1) 스텔라이트(stellite)
① 조성：Co(40~55%)-Cr(15~33%)-W(10~20%)-C(2~5%)-Fe(<5%)
② Co를 주성분으로 한 Co-Cr-W-C계 합금이다.
③ 단련이 불가능하므로 주조한 상태의 것을 연삭하여 소요의 형상을 만들어 사용하는 공구재료로서 열처리하지 않고 충분한 강도를 얻는 주조합금이다.
④ 상온에서 담금질한 강(고속도강)보다 연하나 600℃ 이상에서는 고속도강보다 1.5~2배 정도 단단하므로 절삭능력은 좋으나 취약하여 충격에 약하다.
⑤ 고온경도, 내식성, 내마모성이 우수하고 고온저항이 크다.
⑥ 용도：각종 절삭공구, 내마모용, 내식용, 내열용, 다이, 발동기 밸브 등
2) 소결초경합금
(1) WC, TiC, TaC, NbC, Mo2C, Al2O3 등의 탄화물이나 질화물 또는 산화물을 Co를 결합제로 사용하여 1400~1500℃의 수소(H) 기류 중에서 소결하는 합금이다.
(2) 660℃에서도 경도가 저하되지 않으며, WC계 초경합금은 열전도도가 고속도강의 2~3배 크므로 절삭성이 좋고, 절삭속도는 50~60m/min에 이른다.
(3) 종류：WC-Co계, W-TiC-Co계, WC-TiC-Ta(Nb)C-Co계
① 상품명에 따른 분류：Widia(독일), Midia(영국), Cavboloy(미국), Tangaloy(일본)
② 용도에 따른 분류
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강 종 |
조 성 |
용 도 |
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S종
G종
D종 |
W-Ti-Co-C
W-Co-C
W-Co-C |
강절삭용
주철, 비철, 비금속용
다이스, 인발, 내마모용 |
(4) Cermet
① TiC를 주성분으로 하고 Ni 또는 Mo을 결합제로 하는 소결재료이다.
② TiC계는 고온경도, 내마모성, 내산화성, 내용착성이 우수하다.
(5) Ceramic
① Al2O3를 주성분으로 하고 거의 결합제를 사용하지 않고 1600℃ 이상에서 소결하여 만든다. 산화나 열을 흡수하지 않으며 도자기적 성질을 가진다.
② 고온경도가 크고 내마모성, 내열성이 우수하나. 인성이 적고 충격에 약하다.
③ 금속과 친화력이 없어 구성인선이 생기지 않고 비중은 3.7~4.1이고 HRC86~94이다.
④ 용도：고온․고속절삭용, 강력 정밀기계용 등
(6) 소결초경합금의 용도
① 경도와 인성이 큰 금속이나 절삭, 절단 및 암석, 보석 등의 절단용, 착암기의 드릴, 다이스, 초경바이트 등
② 다른 공구로 절삭이 불가능한 고망간강의 절삭, 칠드주철, 경질유리 등의 절삭용
3) 시효경화합금(age hardening alley)
(1) 내열성이 우수하고 수명이 길며 석출경화성이 크므로 자석강으로 사용한다.
(2) 시효경화에 의해 충분히 경도를 부여한 공구에는 548합금(Fe-W-Ci계)이 있다.
(3) 담금질은 1300~1350℃에서 수냉, 뜨임은 600~650℃에서 행한다.
(4) 종류：Fe-Mo-Co강, Fe-W-Cr강, Fe-W-Mo강, Fe-W강, Fe-Mo강
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