일반적인 초경합금 공구 재료

탄화칼슘(TaC 또는 NbC)을 초경합금에 첨가하는 것은 성능을 향상시키는 효과적인 방법입니다. TiC/Ni/Mo 합금에서 TiC의 일부를 인성이 우수한 WC 및 TaC와 같은 탄화물로 대체하면 초경합금의 성능이 향상되고 적용 범위가 확대됩니다. WC 및 TaC 첨가는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

● 인성
● 탄성 계수
● 소성 변형 저항성
● 고온 강도

또한 열전도율과 열충격 저항성을 향상시켜 공구를 단속 절삭에 더욱 적합하게 만듭니다. WC-Co 합금에서는 TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC 또는 HfC와 같은 탄화물을 0.5%~3%(질량 분율) 첨가하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 주요 목표는 다음과 같습니다.

● 결정립 미세화
● 상당한 재결정화 없이 균일한 결정 구조를 유지함
● 인성을 저하시키지 않으면서 경도와 내마모성을 향상시킵니다.

또한, 이러한 첨가제는 다음과 같은 효과를 향상시킵니다.

● 고온 경도
● 고온 강도
● 산화 저항성

절삭 과정에서 단단하고 자체 보상 기능을 갖춘 산화막이 형성되어 특정 금속이나 합금을 가공할 때 발생하는 접착 마모 및 확산 마모를 방지합니다. 이는 공구의 내마모성을 향상시키고 크레이터 마모 및 측면 마모에 대한 저항력을 높입니다. 이러한 이점은 초경합금 내 코발트 함량이 증가할수록 더욱 두드러집니다.

● TaC(NbC)를 1%~3%(질량 분율) 함유한 초경합금은 초경질 주철 및 합금 주철을 포함한 다양한 주철을 가공할 수 있습니다.
● YG6A, YG8N, YG813과 같이 TaC(NbC) 함량이 3%~10%(질량 분율)인 저코발트 합금은 다용도로 사용할 수 있습니다. 이러한 합금은 다음과 같은 가공에 적합합니다.

냉각 주철
연성 주철
비철금속
스테인리스강, 경화강, 고온 합금과 같이 가공하기 어려운 재료

이러한 합금은 일반적으로 범용 합금(YW)으로 알려져 있습니다. 코발트 함량을 적절히 증가시키면 이러한 유형의 초경합금의 강도와 인성이 향상되어 가공하기 어려운 재료의 황삭 가공 및 단속 절삭에 적합해집니다. 적용 분야는 다음과 같습니다.

● 대형 강철 주물 및 단조품의 표면 처리
● 오스테나이트강 및 내열합금의 선삭, 평삭 및 밀링 가공
● 큰 경사각, 넓은 절삭 단면, 그리고 중저속으로 가공
● 자동, 반자동 및 다공성 선반을 이용한 황삭 가공
● 높은 절삭날 강도를 가진 드릴, 기어 호브 및 기타 공구 제조**

WC-TiC-Co 합금에서 TiC 함량이 과도하면 열 균열에 대한 민감도가 증가하여 취성이 커집니다. TiC 함량이 낮고 코발트 함량이 높은 WC-Ti-Co 합금에 TaC를 첨가하면 다음과 같은 특성이 개선됩니다.

● 인성
● 내열성
● 산화 저항성

TiC는 열충격 저항성을 저하시키지만, TaC는 이를 보완하여 합금을 밀링 작업에 적합하게 만듭니다. NbC 또는 Hf-Nb 카바이드(질량 분율: Hf 60%, Nb 40%)와 같은 저렴한 대체재가 TaC를 대체할 수 있습니다. TiC-Ni-Mo 합금에 TiN, WC 및 TaC를 동시에 첨가하면 다음과 같은 특성이 크게 향상됩니다.

● 경도
● 굴곡 강도
● 산화 저항성
● 열전도율

고온(900~1000°C)에서.