I. 초경 공구의 품질에 영향을 미치는 주요 요인은 무엇입니까?
탄화텅스텐의 높은 경도를 활용하고 인성을 향상시키기 위해 금속 결합제를 사용하여 탄화텅스텐을 접합함으로써 고속강보다 훨씬 뛰어난 경도를 갖는 소재를 만들 수 있습니다. 탄화텅스텐 공구는 높은 경도, 내마모성, 우수한 강도 및 인성, 내열성, 내식성 등 다양한 우수한 특성을 제공합니다. 특히, 높은 경도와 내마모성은 500°C에서도 거의 변하지 않으며 1000°C에서도 높은 수준을 유지합니다. 탄화텅스텐 공구의 특성과 적용 분야에 영향을 미치는 요인은 다음과 같습니다.
1. 가공하기 어려운 공작물 재료,
대체 금속이나 가공하기 어려운 합금 등이 그 예입니다. 이러한 재료 중 일부는 가공성이 강철의 4분의 1에도 미치지 못하며, 파운드당 수백 달러에 달하는 고가품도 있습니다.
2. 점점 더 복잡해지는 가공물 형상
얇은 벽으로 된 가공품이나 복잡한 형상의 항공우주 부품 등이 그 예입니다.
3. 대형 공작물
특히 터빈 및 중장비 부품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 가공품의 높은 단가로 인해 초경 공구 가공에 상당한 부담이 가해지고 있습니다.
4. 점점 더 구체화되는 품질 및 성능 요구사항,
가공 부품 표면의 피로 강도 향상에 대한 요구와 같은 것들입니다.
초경 공구의 품질을 결정하는 요인 분석:
(I) 경도 및 인성
초경 공구는 경도와 인성의 균형을 이루는 데 있어 독보적인 장점을 가지고 있습니다. 탄화텅스텐(WC) 자체는 매우 높은 경도(코런덤이나 산화알루미늄보다 높음)를 지니고 있으며 고온에서도 이 경도를 유지합니다. 그러나 절삭 공구에 필수적인 인성이 부족합니다. 탄화텅스텐의 높은 경도를 활용하면서 인성을 향상시키기 위해 금속 결합제를 사용하여 탄화텅스텐을 접합합니다. 그 결과 고속강보다 훨씬 높은 경도를 지닐 뿐만 아니라 대부분의 가공 작업에서 발생하는 절삭력을 견딜 수 있는 소재가 만들어집니다. 또한 고속 가공 중에 발생하는 고온도 견딜 수 있습니다. 따라서 특정 가공 작업에 대한 초경 공구 성능의 적합성은 초기 분말 제조 공정에 크게 좌우됩니다.
(II) 초경 공구용 분말 제조 공정
탄화텅스텐 분말은 텅스텐(W) 분말을 침탄시켜 제조합니다. 탄화텅스텐 분말의 특성(특히 입자 크기)은 주로 원료 텅스텐 분말의 입자 크기와 침탄 공정의 온도 및 시간에 의해 결정됩니다. 탄소 함량은 일정하게 유지되어야 하므로(이론적인 화학양론적 비율인 6.13%에 가깝게) 화학적 제어 또한 매우 중요합니다. 후속 공정에서 분말 입자 크기를 제어하기 위해 침탄 전에 소량의 바나듐 및/또는 크롬을 첨가할 수 있습니다. 다양한 공정 조건과 가공 용도에 따라 탄화텅스텐 분말의 입자 크기, 탄소 함량, 바나듐 함량 및 크롬 함량의 특정 조합이 요구됩니다. 이러한 조합의 변화를 통해 매우 다양한 종류의 탄화텅스텐 분말을 생산할 수 있습니다.
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게시 시간: 2025년 9월 14일
