냉간 가공 금형강 소개

냉간 가공 다이스 강은 주로 스탬핑, 블랭킹, 성형, 굽힘, 냉간 압출, 냉간 인발, 분말 야금 다이스 등에 사용됩니다. 높은 경도, 높은 내마모성 및 충분한 인성이 필요합니다. 일반적으로 일반형과 특수형의 두 가지 범주로 나뉩니다. 예를 들어, 미국에서 사용되는 일반 용도 냉간 가공 다이스 강은 일반적으로 01, A2, D2 및 D3의 네 가지 강종을 포함합니다. 다양한 국가의 일반 용도 냉간 가공 합금 다이스 강의 강종 비교는 표 4에 나와 있습니다. 일본 JIS 규격에 따르면 사용 가능한 주요 냉간 가공 다이스 강종은 SK 시리즈 탄소 공구강을 포함한 SK 시리즈, 8가지 SKD 시리즈 합금 공구강 및 9가지 SKHMO 시리즈 고속도강으로 총 24가지 강종이 있습니다. 중국의 GB/T1299-2000 합금 공구강 표준에는 총 11가지 강종이 포함되어 비교적 완전한 시리즈를 형성합니다. 가공기술, 가공소재, 금형수요의 변화로 기존의 기본시리즈로는 더 이상 수요를 충족시킬 수 없게 되었습니다. 일본의 제철소와 유럽의 주요 공구 및 금형강 제조업체들은 특수용도의 냉간가공 금형강을 개발하여 점차 각각의 냉간가공 금형강 시리즈를 형성하였고, 이러한 냉간가공 금형강의 개발은 곧 냉간가공 금형강의 발전 방향이기도 합니다.

저합금 공기 담금질 냉간 가공 다이스 강

열처리 기술의 발전, 특히 금형 산업에서 진공 담금질 기술이 널리 적용됨에 따라 담금질 변형을 줄이기 위해 일부 저합금 공기 담금질 미세 변형 강이 국내외에서 개발되었습니다.이 유형의 강은 좋은 담금질성과 열처리가 필요합니다.변형이 작고 강도와 인성이 좋으며 일정한 내마모성을 가지고 있습니다.표준 고합금 냉간 가공 금형 강(예: D2, A2)은 좋은 담금질성을 가지고 있지만 합금 함량이 높고 비쌉니다.따라서 일부 저합금 미세 변형 강이 국내외에서 개발되었습니다.이 유형의 강은 일반적으로 담금질성을 향상시키기 위해 합금 원소 Cr 및 Mn 합금 원소를 포함합니다.합금 원소의 총 함량은 일반적으로 5% 미만입니다.소량 생산 배치로 정밀 부품을 제조하는 데 적합합니다.복잡한 금형. 대표적인 강종으로는 미국의 A6, 히타치금속의 ACD37, 다이도특수강의 G04, 아이치제강의 AKS3 등이 있습니다. 중국산 GD강은 900°C에서 담금질하고 200°C에서 템퍼링한 후에도 일정량의 잔류 오스테나이트를 유지할 수 있으며, 강도, 인성, 치수 안정성이 우수합니다. 칩핑 및 파단이 발생하기 쉬운 냉간 스탬핑 금형 제작에 사용 가능하며, 높은 사용 수명을 자랑합니다.

화염 담금질 금형강

금형 제작 주기를 단축하고, 열처리 공정을 단순화하고, 에너지를 절약하고, 금형 제조 비용을 절감하기 위해 일본은 화염 담금질 요구 사항에 맞는 특수 냉간 가공 금형 강을 개발했습니다. 대표적인 강으로는 아이치 제강의 SX105V(7CrSiMnMoV), SX4(Cr8), 히타치 금속의 HMD5, HMD1, 다퉁 특수강의 G05 강 등이 있습니다. 중국은 7Cr7SiMnMoV를 개발했습니다. 이 강은 금형을 가공한 후 산소 아세틸렌 스프레이 건이나 기타 히터를 사용하여 블레이드 또는 금형의 다른 부분을 가열한 다음 공랭 및 담금질하는 데 사용할 수 있습니다. 일반적으로 담금질 직후에 사용할 수 있습니다. 공정이 간단하기 때문에 일본에서 널리 사용됩니다. 이 강종의 대표적인 강종은 경화능이 좋은 7CrSiMnMoV입니다. φ80mm 강재를 오일 퀜칭하면 표면으로부터 30mm 떨어진 지점의 경도는 60HRC에 도달할 수 있습니다. 심부와 표면의 경도 차이는 3HRC입니다. 화염 퀜칭의 경우, 180~200°C로 예열한 후 900~1000°C로 가열하여 스프레이 건으로 퀜칭하면 경도는 60HRC 이상에 도달하고 1.5mm 이상의 경화층을 얻을 수 있습니다.

고인성, 고내마모성 냉간 가공용 다이스 강재

냉간 가공 금형 강의 인성을 향상시키고 강의 내마모성을 낮추기 위해 일부 주요 해외 금형 강 생산 회사는 높은 인성과 높은 내마모성을 모두 갖춘 일련의 냉간 가공 금형 강을 연속적으로 개발했습니다. 이 유형의 강은 일반적으로 약 1%의 탄소와 8%의 Cr을 함유합니다. Mo, V, Si 및 기타 합금 원소를 첨가하면 탄화물이 미세하고 고르게 분포되며 인성은 Cr12형 강보다 훨씬 높지만 내마모성은 비슷합니다. 경도, 굽힘 강도, 피로 강도 및 파괴 인성이 높고 템퍼링 방지 안정성도 Crl2형 금형 강보다 높습니다. 고속 펀치 및 다중 스테이션 펀치에 적합합니다. 이 유형의 대표적인 강종은 V 함량이 낮은 일본의 DC53과 V 함량이 높은 CRU-WEAR입니다. DC53은 1020~1040°C에서 담금질되며 공랭 후 경도는 62~63HRC에 도달할 수 있습니다. 저온(180~200℃) 및 고온 템퍼링(500~550℃)이 가능하며, 인성은 D2보다 1배 높고 피로 성능은 D2보다 20% 높습니다. CRU-WEAR 단조 및 압연 후 850~870℃에서 어닐링 및 오스테나이트화합니다. 시간당 30℃ 이하로 가열하고 650℃로 냉각하여 이형하면 경도는 225~255HB에 도달할 수 있으며, 담금질 온도는 1020~1120℃ 범위에서 선택할 수 있으며, 경도는 63HRC에 도달할 수 있으며, 사용 조건에 따라 480~570℃에서 템퍼링하여 2차 경화 효과가 뚜렷하고 내마모성 및 인성이 D2보다 우수합니다.

기본강(고속강)

고속도강은 뛰어난 내마모성과 적색 경도로 인해 해외에서 고성능, 장수명 냉간 가공 금형 제작에 널리 사용되어 왔습니다. 일본의 일반 표준 고속도강 SKH51(W6Mo5Cr4V2)이 그 예입니다. 금형의 요구 사항에 맞추기 위해 담금질 온도를 낮추거나, 담금질 경도를 낮추거나, 고속도강의 탄소 함량을 줄임으로써 인성을 향상시키는 경우가 많습니다. 매트릭스 강은 고속도강에서 개발되었으며, 그 화학 조성은 담금질 후 고속도강의 매트릭스 조성과 동일합니다. 따라서 담금질 후 잔류 탄화물의 수가 적고 고르게 분포되어 고속도강에 비해 강의 인성을 크게 향상시킵니다. 미국과 일본은 1970년대 초 VascoMA, VascoMatrix1 및 MOD2 등급의 기본 강을 연구했습니다. 최근에는 DRM1, DRM2, DRM3 등이 개발되었습니다. 일반적으로 더 높은 인성과 더 나은 템퍼링 안정성이 요구되는 냉간 가공 금형에 사용됩니다. 중국은 65Nb(65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi 및 기타 강재와 같은 기본 강재도 개발했습니다. 이러한 강재는 강도와 인성이 우수하여 냉간 압출, 후판 냉간 펀칭, 나사 전조 휠, 압입 다이, 냉간 헤딩 다이 등에 널리 사용되며, 온간 압출 다이로도 사용할 수 있습니다.

분말야금금형강

기존 공정, 특히 대형 단면 소재로 생산된 LEDB형 고합금 냉간 가공 금형강은 공정 탄화물이 조대하고 분포가 불균일하여 강의 인성, 연삭성, 등방성을 심각하게 저하시킵니다. 최근 몇 년 동안 공구 및 금형강을 생산하는 주요 해외 특수강 회사들은 분말 야금 고속도강 및 고합금 금형강 시리즈 개발에 집중하여 이 유형의 강의 급속한 발전을 이끌었습니다. 분말 야금 공정을 사용하면 분무된 강 분말이 빠르게 냉각되고 형성된 탄화물이 미세하고 균일해져 금형 소재의 인성, 연삭성, 등방성이 크게 향상됩니다. 이 특수 생산 공정으로 인해 탄화물이 미세하고 균일해지고 가공성과 연삭 성능이 향상되어 강에 더 높은 탄소 및 바나듐 함량을 첨가할 수 있게 되어 일련의 새로운 유형의 강이 개발되었습니다. 예를 들어, 일본 다통(Datong)의 DEX 시리즈(DEX40, DEX60, DEX80 등), 히타치 금속(Hitachi Metal)의 HAP 시리즈, 후지코시(Fujikoshi)의 FAX 시리즈, 우데홀름(UDDEHOLM)의 VANADIS 시리즈, 프랑스 에라스티엘(Erasteel)의 ASP 시리즈, 그리고 미국 크루시블(CRUCIBLE)사의 분말야금 공구 및 금형강이 빠르게 발전하고 있습니다. CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V 등의 분말야금강 시리즈는 일반적인 공정으로 제조된 공구 및 금형강에 비해 내마모성과 인성이 크게 향상되었습니다.