초경합금 절삭 공구, 특히 인덱서블 초경합금 공구는 CNC 가공 공구 분야에서 가장 널리 사용되는 제품입니다. 1980년대 이후, 솔리드형 및 인덱서블 초경합금 공구 또는 인서트의 종류는 다양한 절삭 공구 영역으로 확대되었습니다. 그중에서도 인덱서블 초경합금 공구는 단순한 선삭 공구와 페이스 밀링 커터에서 시작하여 정밀 공구, 복잡한 형상 가공 공구 등 광범위한 분야로 발전해 왔습니다.
(1) 초경합금 공구의 종류
주요 화학적 조성에 따라 시멘트 카바이드는 텅스텐 카바이드 기반 시멘트 카바이드와 티타늄 카보나이트라이드(TiC(N)) 기반 시멘트 카바이드의 두 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다.
텅스텐 카바이드 기반 시멘트 카바이드에는 세 가지 유형이 있습니다.
텅스텐-코발트(YG)
텅스텐-코발트-티타늄(YT)
희귀 탄화물(YW)이 첨가된 제품
각 유형마다 장단점이 있습니다. 주요 구성 요소는 탄화텅스텐(WC), 탄화티타늄(TiC), 탄화탄탈륨(TaC), 탄화니오븀(NbC) 등이며, 코발트(Co)가 가장 일반적으로 사용되는 금속 결합제입니다.
티타늄 카보나이트라이드 기반 초경합금은 주로 TiC로 구성되며, 일부 변형품은 추가적인 탄화물이나 질화물을 포함합니다. 일반적으로 사용되는 금속 결합제는 몰리브덴(Mo)과 니켈(Ni)입니다.
국제표준화기구(ISO)는 절삭용으로 사용되는 초경합금을 세 가지 범주로 분류합니다.
K급(K10~K40): 중국의 YG급(주로 WC-Co)에 해당합니다.
P급(P01~P50): 중국의 YT급(주로 WC-TiC-Co)에 해당합니다.
M급(M10~M40): 중국의 YW급(주로 WC-TiC-TaC(NbC)-Co)과 동일.
각 등급은 01부터 50까지의 숫자로 표시되며, 높은 경도부터 최대 인성까지 다양한 합금의 스펙트럼을 나타냅니다.
(2) 초경합금 공구의 성능 특성
① 높은 경도
초경합금 공구는 분말 야금법으로 제조되며, 높은 경도와 융점을 가진 탄화물(경질상)과 금속 결합제(결합상)를 결합하여 만들어집니다. 초경합금 공구의 경도는 89~93 HRA로 고속도강보다 훨씬 높습니다. 540°C에서도 경도는 82~87 HRA를 유지하며, 이는 고속도강의 상온 경도(83~86 HRA)와 유사합니다. 초경합금의 경도는 탄화물의 종류, 양, 결정립 크기뿐만 아니라 금속 결합상의 함량에 따라 달라집니다. 일반적으로 결합 금속상의 함량이 증가할수록 경도는 감소합니다. 동일한 결합상 함량에서 YT 합금은 YG 합금보다 높은 경도를 나타내며, TaC 또는 NbC가 첨가된 합금은 고온 경도가 더욱 우수합니다.
② 굽힘 강도 및 인성
일반적으로 사용되는 초경합금의 굽힘 강도는 900~1500 MPa 범위입니다. 금속 결합상 함량이 높을수록 굽힘 강도가 커집니다. 결합재 함량이 동일할 경우, YG(WC-Co) 합금은 YT(WC-TiC-Co) 합금보다 강도가 높으며, TiC 함량이 증가함에 따라 강도는 감소합니다. 초경합금은 취성이 있는 재료이며, 상온에서의 충격 인성은 고속도강의 1/30~1/8 수준에 불과합니다.
(3) 일반 초경합금 공구의 응용
YG 합금:주로 주철, 비철금속 및 비금속 재료 가공에 사용됩니다. 미세 입자 초경합금(예: YG3X, YG6X)은 동일한 코발트 함량의 중간 입자 초경합금보다 경도와 내마모성이 뛰어납니다. 이러한 초경합금은 경질 주철, 오스테나이트 스테인리스강, 내열 합금, 티타늄 합금, 경질 청동 및 내마모성 절연 재료와 같은 특수 재료 가공에 적합합니다.
YT 합금:YT 합금은 높은 경도, 우수한 내열성, YG 합금에 비해 고온에서의 뛰어난 경도 및 압축 강도, 그리고 우수한 내산화성을 특징으로 합니다. 공구에 높은 내열성과 내마모성이 요구되는 경우, TiC 함량이 높은 등급을 권장합니다. YT 합금은 강철과 같은 플라스틱 소재 가공에 이상적이지만, 티타늄 합금이나 실리콘-알루미늄 합금에는 적합하지 않습니다.
YW 알로이:YG 및 YT 합금의 특성을 결합하여 탁월한 종합 성능을 제공합니다. 이 합금은 다용도로 사용 가능하며 강철, 주철 및 비철금속 가공에 적합합니다. 코발트 함량을 적절히 증가시키면 YW 합금은 높은 강도를 얻을 수 있어 가공하기 어려운 다양한 재료의 황삭 가공 및 단속 절삭에 적합합니다.
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게시 시간: 2025년 7월 29일
