요, 동료 도구 애호가! 도구 철강 공급 업체로서, 나는 툴링의 세계에서 피로 저항이 얼마나 중요한지를 직접 보았습니다. 피로 저항은 기본적으로 도구가 고스트를 포기하지 않고 반복적 인 스트레스로 계속 수행 할 수있는 시간을 결정합니다. 그렇다면 공구강의 피로 저항에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까? 파헤쳐 봅시다.
화학 성분
공구강의 화학적 구성은 도구의 DNA와 같습니다. 그것은 피로 저항을 결정하는 데 큰 역할을합니다. 다른 요소는 테이블에 다른 속성을 가져옵니다.
탄소 (C)
탄소는 공구강의 중추입니다. 강철 경도와 힘을줍니다. 그러나 탄소가 너무 많으면 강철이 부서지기 쉬워 질 수 있습니다. 이는 피로 저항에 대한 나쁜 소식입니다. 반면에, 너무 적은 탄소와 강철은 반복적 인 사용의 응력을 견딜 수있을만큼 어렵지 않습니다. 예를 들어,CR12MO1V1 공구강, 탄소 함량은 경도와 인성의 우수한 조합을 제공하기 위해 신중하게 균형을 이루며, 이는 고 피로 저항에 필수적입니다.
크롬 (CR)
Chromium은 부식 저항과 강화 가능성을 향상시키는 핵심 플레이어입니다. 그것은 강철에 탄화물을 형성하여 매트릭스를 강화하고 내마모성을 향상시키는 데 도움이됩니다. 공구 강에서 크롬은 또한 균열의 전파를 줄임으로써 피로 저항을 향상시킵니다. CR12MO1V1과 같은 크롬 함량이 높은 강철은 크롬 카바이드가 균열 성장의 장벽으로 작용하기 때문에 더 나은 피로 특성을 갖는 경향이 있습니다.
몰리브덴 (MO)
Molybdenum은 또 다른 중요한 요소입니다. 고온에서 강철의 경화성과 강도를 향상시킵니다. Molybdenum은 또한 피로 저항에 유리한 강철의 곡물 구조를 개선하는 데 도움이됩니다. 더 미세한 입자 구조는 더 많은 입자 경계가 있음을 의미하며, 이는 탈구의 움직임과 균열의 성장을 방해 할 수 있습니다. CR12MO1V1을 포함한 많은 높은 성능 도구 강에는 피로 성능을 향상시키기 위해 몰리브덴이 포함되어 있습니다.
바나듐 (V)
바나듐은 강철에 매우 단단한 탄화물을 형성하여 내마모성을 크게 향상시킵니다. 이 탄화물은 또한 열처리 중 곡물 크기를 개선하는 데 도움이됩니다. 정제 된 곡물 구조는 강의 강도와 인성을 향상시킬뿐만 아니라 피로 저항성을 향상시킵니다. VANADIUM- 도구 강철 함유 공구는 공구 사용과 관련된 주기적 하중 및 변형을보다 잘 견딜 수 있습니다.
열처리
열처리는 공구강의 마법 지팡이와 같습니다. 강철의 미세 구조를 변형시키고 피로 저항에 크게 영향을 줄 수 있습니다.
담금질
담금질은 강철을 고온에서 강화하여 강화하는 과정입니다. 담금질 중 냉각 속도가 중요합니다. 냉각 속도가 너무 느리면 강철이 제대로 강화되지 않아 피로가 발생하기 쉬운 부드러운 미세 구조가 발생합니다. 반면 냉각 속도가 너무 빠르면 과도한 내부 응력과 균열을 일으켜 피로 저항이 줄어 듭니다. 예를 들어, 열 - 처리시S50C 도구 스틸, 경도와 인성의 올바른 균형을 달성하기 위해 담금질 과정을 신중하게 제어해야합니다.
템퍼링
내부 응력을 완화하고 강의 강인성을 향상시키기 위해 냉담한 후에 템퍼링이 이루어집니다. 온도와 시간은 피로 저항에 중대한 영향을 미칩니다. 낮은 온도 템퍼링은 응력을 완전히 완화하지 못할 수 있지만, 높은 온도 템퍼링은 경도를 너무 많이 줄일 수 있습니다. 최적의 템퍼링 조건은 특정 공구강 및 의도 된 적용에 따라 다릅니다. 예를 들어, 일부 고속 도구 강철에서는 경도, 강인성 및 피로 저항의 최상의 조합을 달성하기 위해 다중 단계 템퍼링 공정이 사용됩니다.
미세 구조
공구강의 미세 구조는 화학 성분 및 열처리의 결과입니다. 피로 저항에 직접적인 영향을 미칩니다.
곡물 크기
앞에서 언급했듯이 미세 입자 크기는 일반적으로 피로 저항에 유리합니다. 미세 - 그레이드 된 강은 더 많은 입자 경계를 가지고있어 균열의 전파를 막을 수 있습니다. 주기적 하중 동안, 탈구는 미세한 강철의 입자 경계에서 차단 될 가능성이 높아져 균열 시작 및 성장의 가능성이 줄어 듭니다. 정규화 및 제어 롤링과 같은 열 처리 과정은 공구 강철의 입자 크기를 개선하는 데 사용될 수 있습니다.
탄화물 분포
강철의 탄화물 분포는 또한 피로 저항에 영향을 미칩니다. 균일하게 분포 된 탄화물은 매트릭스에 더 나은지지를 제공하고 미세 균열의 형성에 저항 할 수 있습니다. 일부 공구 강에서 크거나 군집화 된 탄화물은 스트레스 농축기 역할을하여 균열 개시의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어,L3 합금 공구강, 적절한 열처리 및 합금은 균일 한 탄화물 분포를 보장하여 피로 성능을 향상시키는 데 사용됩니다.
표면 마감
공구의 표면 마감은 피로 저항에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 거친 표면에는 스트레스 농도가 더 많아 균열 개시 부위로 작용할 수 있습니다.
가공 마크
공구 표면에 남은 가공 자국은 스트레스 레이저를 만들 수 있습니다. 작은 흠집이나 그루브조차도 공구의 피로 수명을 줄일 수 있습니다. 따라서 이러한 표면 결함을 최소화하기 위해 적절한 가공 기술을 사용하고 마감하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 공구 표면을 연삭 또는 연마하면 응력 농도를 줄임으로써 피로 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
표면 처리
질화, 기화 또는 코팅과 같은 표면 처리는 공구강의 피로 저항을 향상시킬 수 있습니다. 질화는 표면에 단단한 질화물 층을 형성하여 내마모성을 향상시키고 마찰을 줄일 수 있습니다. 이로 인해 공구 표면의 주기적 응력을 줄이고 피로 수명을 향상시킬 수 있습니다. 기화는 표면층에 탄소를 추가하여 경도와 내마모성을 증가시킵니다. 질화 티타늄 (TIN)과 같은 코팅은 단단하고 마모 된 내성 장벽을 제공하고 표면 마찰을 줄일 수 있습니다.
로딩 조건
도구가 서비스에로드되는 방식도 피로 저항에 영향을 미칩니다.
순환 응력 진폭
순환 응력의 진폭이 주요 요인입니다. 스트레스 진폭이 높을수록 일반적으로 피로 수명이 짧습니다. 주기적 하중이 큰 도구는 피로 저항력이 높아야합니다. 예를 들어, 단조 시설에서 주기적 응력이 매우 높을 수 있으므로 이러한 다이에 사용되는 도구 강은 조기에 실패하지 않고 이러한 큰 하중을 견딜 수 있어야합니다.
로딩 주파수
순환 하중의 빈도는 또한 피로 저항에 영향을 줄 수 있습니다. 고주파에서는 재료가 하중주기 사이에 이완 될 시간이 줄어들어 균열 개시 및 성장의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 일부 공구강은 다른 공구 강철이 다른 툴강보다 높은 주파수 로딩에 더 민감 할 수 있습니다. 예를 들어, 고속 가공 작업에서 공구강은 우수한 주파수 피로 저항을 가져야합니다.
그래서, 당신은 그것을 가지고 있습니다. 이것들은 공구강의 피로 저항에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 도구 철강 공급 업체로서 이러한 요소를 올바르게 얻는 것이 얼마나 중요한지 이해합니다. 자동차 산업, 항공 우주 또는 도구를 사용하는 다른 분야에 관계없이 적절한 피로 저항력이있는 올바른 도구 강철을 선택하는 것은 운영의 성공에 중요합니다.
피로 저항성이 우수한 고품질 도구 스틸을 찾고 있다면, 우리는 당신을 덮었습니다. 우리는 포함하여 광범위한 도구 강을 제공합니다CR12MO1V1 공구강,,,S50C 도구 스틸, 그리고L3 합금 공구강. 전문가 팀은 특정 응용 프로그램에 가장 적합한 강철을 선택하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 더 많은 정보를 얻거나 조달 토론을 시작하려면 주저하지 마십시오.
참조
-ASM 핸드북 볼륨 4 : 열처리. ASM 국제.
-Lin, DY, & Pan, J. (2010). 공구 강의 피로 행동. 재료 과학 기술 저널.
-Schmidt, H., & Humer, G. (2013). 공구 강의 피로 저항에 미세 구조의 영향. 재료 과학 포럼.
