초경 절삭 공구, 특히 인덱서블 초경 공구는 CNC 가공 공구에서 가장 널리 사용되는 제품입니다. 1980년대 이후, 솔리드 및 인덱서블 초경 공구 또는 인서트의 종류가 다양한 절삭 공구 분야로 확대되었습니다. 이 중 인덱서블 초경 공구는 단순 선삭 공구와 페이스 밀링 커터에서 벗어나 정밀, 복합, 성형 공구 등 다양한 공구로 발전했습니다.
(1) 초경 공구의 종류
초경합금은 주요 화학 조성에 따라 텅스텐 카바이드 기반 초경합금과 티타늄 카보나이트라이드(TiC(N)) 기반 초경합금의 두 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다.
텅스텐 카바이드 기반 초경합금에는 다음 세 가지 유형이 있습니다.
텅스텐-코발트(YG)
텅스텐-코발트-티타늄(YT)
희소탄화물(YW)이 첨가된 것
각 유형은 고유한 장단점을 가지고 있습니다. 주요 성분은 텅스텐 카바이드(WC), 티타늄 카바이드(TiC), 탄탈륨 카바이드(TaC), 니오븀 카바이드(NbC) 등이며, 가장 일반적으로 사용되는 금속 바인더는 코발트(Co)입니다.
티타늄 탄질화물 기반 초경합금은 주로 TiC로 구성되며, 일부 변형된 형태는 추가적인 탄화물이나 질화물을 포함합니다. 일반적으로 사용되는 금속 결합재는 몰리브덴(Mo)과 니켈(Ni)입니다.
국제 표준화 기구(ISO)는 절삭에 사용되는 시멘트 카바이드를 세 가지 범주로 분류합니다.
K급(K10~K40): 중국의 YG급(주로 WC-Co)과 동급.
P등급(P01~P50): 중국의 YT등급(주로 WC-TiC-Co)과 동일함.
M급(M10~M40): 중국의 YW급(주로 WC-TiC-TaC(NbC)-Co)과 동등함.
각 등급은 01에서 50까지의 숫자로 표시되며, 높은 경도에서 최대 인성까지 합금의 스펙트럼을 나타냅니다.
(2) 초경 공구의 성능 특성
① 높은 경도
초경합금 공구는 분말 야금법을 통해 생산되며, 경도와 융점이 높은 초경합금(경상이라고 함)과 금속 결합제(결합상이라고 함)를 결합합니다. 경도는 89~93 HRA로 고속도강보다 훨씬 높습니다. 540°C에서는 경도가 82~87 HRA로 고속도강의 상온 경도(83~86 HRA)와 비슷합니다. 초경합금의 경도는 초경의 종류, 양, 입자 크기, 그리고 금속 결합상의 함량에 따라 달라집니다. 일반적으로 결합상 함량이 증가할수록 경도는 감소합니다. 동일한 결합상 함량에서 YT 합금은 YG 합금보다 경도가 높으며, TaC 또는 NbC가 첨가된 합금은 고온 경도가 우수합니다.
② 굽힘강도 및 인성
일반적으로 사용되는 초경합금의 굽힘 강도는 900~1500 MPa입니다. 금속 결합상 함량이 높을수록 굽힘 강도가 더 높아집니다. 결합재 함량이 일정할 경우, YG(WC-Co) 합금은 YT(WC-TiC-Co) 합금보다 높은 강도를 나타내며, TiC 함량이 증가할수록 강도가 감소합니다. 초경합금은 취성 재료이며, 상온에서의 충격 인성은 고속도강의 1/30~1/8에 불과합니다.
(3) 일반적인 초경 공구의 응용 분야
YG 합금:주로 주철, 비철 금속 및 비금속 재료 가공에 사용됩니다. 미립자 초경합금(예: YG3X, YG6X)은 동일한 코발트 함량의 중립자 초경합금보다 경도와 내마모성이 더 높습니다. 경질 주철, 오스테나이트계 스테인리스강, 내열 합금, 티타늄 합금, 경질 청동 및 내마모성 절연 재료와 같은 특수 소재 가공에 적합합니다.
YT 합금:YG 합금에 비해 높은 경도, 우수한 내열성, 고온에서의 우수한 경도 및 압축 강도, 그리고 우수한 산화 저항성으로 유명합니다. 공구에 높은 내열성과 내마모성이 요구되는 경우, TiC 함량이 높은 재종이 권장됩니다. YT 합금은 강철과 같은 플라스틱 소재 가공에는 이상적이지만, 티타늄 합금이나 실리콘-알루미늄 합금에는 적합하지 않습니다.
YW 합금:YG 및 YT 합금의 특성을 결합하여 탁월한 성능을 제공합니다. 다재다능하여 강, 주철 및 비철 금속 가공에 사용할 수 있습니다. YW 합금은 코발트 함량을 적절히 증가시킴으로써 고강도를 달성하여 다양한 난삭재의 황삭 및 단속 절삭에 적합합니다.
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게시 시간: 2025년 7월 29일
