제조 도구의 수명을 연장하는 이유가 무엇인지 궁금한 적이 있습니까? 다이 스틸은 내구성이 뛰어난 고성능 다이의 비밀입니다. 일반 공구강과 달리 다이강은 극한 조건에 맞게 특별히 설계되었습니다.
이 게시물에서는 금형 강철이 무엇인지, 왜 이것이 제조에 중요한지, 그리고 다른 강철과 어떻게 다른지 배우게 됩니다. 우리는 또한 그 역사와 산업적 중요성을 탐구할 것입니다.
금형강은 높은 내구성과 성능을 위해 설계된 특수 공구강입니다. 화학적 구성에는 일반적으로 탄소, 크롬, 몰리브덴 및 바나듐이 포함됩니다. 탄소는 경도와 내마모성을 높이고, 크롬은 고온에서 내식성과 경도 유지를 향상시킵니다. 몰리브덴과 바나듐은 입자 구조를 개선하여 인성과 강도를 향상시킵니다. 이러한 합금 원소는 균형을 만들어 다이강을 까다로운 용도에 이상적으로 만듭니다.
다이강은 높은 경도를 나타내며 등급과 열처리에 따라 종종 58~65 사이의 로크웰 C 경도 값에 도달합니다. 이러한 경도는 탁월한 내마모성을 보장하고 공구 수명을 연장시킵니다. 금형강은 경도에도 불구하고 우수한 인성을 유지하여 균열 없이 충격을 흡수할 수 있습니다. 인장 강도는 일반적으로 800~1200MPa 범위로 강철이 성형 및 스탬핑 중에 무거운 기계적 하중을 견딜 수 있도록 보장합니다.
금형강의 중요한 특징은 높은 온도에서 경도를 유지하는 능력입니다. 다이강 H13과 같은 등급은 최대 500°C(932°F)의 경도를 유지할 수 있어 단조 및 다이캐스팅과 같은 열간 가공 분야에 적합합니다. 이러한 내열성은 작업 중 연화를 방지하고 치수 안정성과 공구 성능을 보존합니다.
다이강은 강철 매트릭스 내에서 경질 탄화물을 형성하는 높은 탄소 및 크롬 함량으로 인해 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 이러한 특성으로 인해 다이는 반복 작업 중에 마모 및 접착 마모를 견딜 수 있습니다. 스테인리스강만큼 내부식성은 없지만 P20과 같은 다이강 등급은 적당한 내부식성을 제공하여 덜 공격적인 환경에서 서비스 수명을 연장합니다.
어닐링, 경화, 템퍼링과 같은 열처리 공정은 금형강 특성을 최적화하는 데 필수적입니다. 어닐링은 경도를 감소시켜 가공성을 향상시키는 반면, 경화는 가열 및 담금질을 제어하여 강도와 내마모성을 증가시킵니다. 템퍼링은 경도와 인성의 균형을 유지하여 취성을 완화합니다. 적절한 열처리는 다이강이 특정 용도에 대해 원하는 기계적 특성을 달성하도록 보장합니다.
다이강은 종종 1000MPa를 초과하는 높은 압축 강도를 갖고 있어 금속 성형 중 높은 압력을 견딜 수 있습니다. 또한 강철은 열적, 기계적 응력 하에서 치수 안정성을 유지하는데, 이는 엄격한 공차가 요구되는 정밀 툴링에 중요합니다.
금형강 가공은 경도로 인해 어려울 수 있습니다. 그러나 가공 전에 적절한 재종을 선택하고 어닐링을 하면 작업성이 향상됩니다. 카바이드 툴링과 제어된 절단 속도를 사용하면 원하는 마감을 달성하는 데 도움이 됩니다. 금형강 용접은 가능하지만 균열 방지를 위해 예열 및 용접 후 열처리가 필요합니다. H13과 같은 등급은 D2와 같은 고탄소 크롬강에 비해 용접성이 더 좋습니다.
팁: 공구 성능과 수명을 최적화하려면 제작 전에 항상 특정 다이강 등급의 열처리 요구 사항과 기계 가공성을 고려하십시오.
냉간 가공 금형강은 실온 또는 실온 근처에서 수행되는 용도로 설계되었습니다. 경도와 내마모성이 뛰어나 열 없이 금속을 절단, 성형 및 성형하는 데 이상적입니다. 일반적인 등급은 다음과 같습니다:
D2 다이 강철: 높은 탄소 및 크롬 함량은 탁월한 내마모성과 경도를 제공하므로 블랭킹 및 성형 다이에 가장 적합한 선택입니다. 그러나 덜 단단하고 부서지기 쉽습니다.
A2 다이 스틸: 인성과 내마모성 사이의 균형을 제공합니다. 적당한 탄소 함량으로 내충격성이 향상되어 치수 안정성이 요구되는 공구에 적합합니다.
S7 다이 스틸: 높은 인성과 충격 저항성으로 알려져 있어 펀치나 끌과 같이 갑작스러운 충격에 노출되는 공구에 적합합니다.
이 강은 치수 안정성을 유지하고 변형에 저항하여 냉간 가공 작업의 정밀도를 보장합니다.
열간 가공 금형강은 단조, 압출, 다이캐스팅과 같은 공정 중에 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 고열에서도 경도와 인성을 유지하여 연화 및 열 피로를 방지합니다. 인기 있는 열간 작업 등급은 다음과 같습니다.
H13 다이강: 가장 널리 사용되는 열간 가공강인 H13은 크롬, 몰리브덴, 바나듐을 결합하여 우수한 내열성, 인성 및 내마모성을 제공합니다. 다이캐스팅 및 압출 다이에 적합합니다.
H11 및 H21: 각각 열 충격 저항 및 적색 경도에 맞게 맞춤화된 특정 합금 원소를 사용한 변형입니다. H11은 열간 단조에 적합하고, H21은 고온 압출에 탁월합니다.
이 강철은 열 균열에 저항하고 최대 500°C(932°F) 이상의 강도를 유지하므로 지속적인 열간 가공에 안정적입니다.
플라스틱 금형강은 기계 가공성, 광택성, 표면 조도에 중점을 둡니다. 탄소 함량이 낮은 경우가 많지만 적당한 경도와 내식성을 위해 크롬 및 몰리브덴과 같은 원소를 포함합니다. 일반적인 등급:
P20강 : 가공성과 경면성이 우수한 만능 금형강입니다. 적당한 경도를 가지며 사출 성형에 널리 사용됩니다.
NAK80강 : 가공성이 뛰어나고 표면경도가 높아 표면조도와 치수정도가 우수한 금형을 생산합니다.
이러한 등급은 금형이 플라스틱 사출 성형 중 반복적인 열 순환과 기계적 응력을 견딜 수 있도록 보장합니다.
특수 금형강은 향상된 인성, 내마모성 또는 내식성과 같은 고유한 요구 사항을 위해 개발되었습니다. 예는 다음과 같습니다:
분말 야금(PM) 강철: 균일한 탄화물 분포를 제공하여 인성과 내마모성을 향상시킵니다. 고성능이 요구되는 복잡한 금형에 이상적입니다.
충격 방지 강철(예: S7 변형): 내마모성과 인성의 균형을 유지하면서 충격이 큰 응용 분야에 맞게 설계되었습니다.
석출 경화강: 열처리를 통해 피로 저항성과 치수 안정성을 향상시킬 수 있는 곳에 사용됩니다.
이러한 특수강은 종종 프리미엄 가격으로 제공되지만 공구 수명이 길고 성능이 더 좋습니다.
| 재종 | 유형 | 주요 특징 | 일반 경도(HRC) | 일반 용도 |
|---|---|---|---|---|
| D2 | 냉간 작업 | 높은 내마모성, 덜 거친 | 58~62 | 블랭킹 다이, 절삭 공구 |
| A2 | 냉간 작업 | 균형 잡힌 인성과 내마모성 | 56~60 | 다이, 펀치 성형 |
| S7 | 냉간 작업 | 높은 충격 인성 | 52~58 | 충격 방지 도구, 펀치 |
| H13 | 뜨거운 일 | 내열성, 인성 우수 | 48~52 | 열간단조, 다이캐스팅 |
| P20 | 플라스틱 금형 | 우수한 가공성, 적당한 경도 | 28–34(사전 경화) | 플라스틱 사출 금형 |
| NAK80 | 플라스틱 금형 | 가공성 및 경면성이 우수함 | 38~44 | 정밀 플라스틱 금형 |
다이강 등급은 지역에 따라 다르지만 표준 전반에 걸쳐 동등한 등급을 갖는 경우가 많습니다.
| 표준 | D2 등급 | A2 등급 | H13 등급 | P20 등급 | NAK80 등급 |
|---|---|---|---|---|---|
| 아이시 | D2 | A2 | H13 | P20 | NAK80 |
| 소음 | 1.2379 | 1.2363 | 1.2344 | 1.2311 | 1.2738 |
| JIS | SKD11 | SKD2 | SKD61 | SKD61 | 해당 없음 |
| ISO | ISO 4957 1.2379 | ISO 4957 |
공구 수명과 성능을 극대화하려면 올바른 금형강 소재를 선택하는 것이 중요합니다. 작동 환경, 기계적 요구 사항, 비용 고려 사항을 포함하여 여러 요소가 이 결정에 영향을 미칩니다. 이러한 요소를 이해하면 특정 용도에 맞는 이상적인 다이강 등급을 선택하는 데 도움이 됩니다.
금형강 선택의 첫 번째 단계는 작업 조건을 분석하는 것입니다. 냉간 가공, 열간 가공, 플라스틱 성형 등 작업 유형을 고려하십시오. 각 공정에는 내마모성, 인성, 내열성과 같은 다양한 특성이 요구됩니다. 또한 예상 하중, 사용 빈도, 성형 또는 절단되는 재료 유형을 평가합니다.
온도는 금형강 성능에 중요한 역할을 합니다. 스탬핑 또는 블랭킹과 같은 냉간 가공 분야의 경우 주변 온도에서 높은 경도와 내마모성으로 인해 D2 다이 강 또는 A2와 같은 등급이 선호됩니다. 이와 대조적으로, H13과 같은 열간 금형강 등급은 높은 온도(종종 최대 500°C(932°F))에서 경도와 인성을 유지하도록 설계되어 단조 및 다이캐스팅에 적합합니다.
내마모성과 인성은 종종 반비례 관계에 있습니다. 높은 내마모성은 경도를 증가시키지만 인성을 감소시켜 다이를 더 취약하게 만들 수 있습니다. 예를 들어, D2 다이강은 내마모성이 우수하지만 인성이 낮아 충격을 받으면 균열이 발생할 수 있습니다. 반대로, S7 다이강은 인성은 우수하지만 내마모성은 낮습니다. 올바른 균형을 선택하는 것은 다이가 마모 마모에 직면하는지 또는 충격 부하에 직면하는지에 따라 달라집니다.
갑작스러운 충격이나 큰 충격이 가해지는 응용 분야에는 내충격성이 높은 금형강이 필요합니다. S7과 같은 등급이나 충격에 강한 특수 냉간 가공 금형강이 여기에 이상적입니다. 이 강철은 파손 없이 에너지를 흡수하여 까다로운 환경에서 다이 수명을 연장합니다.
엄격한 공차와 최소한의 왜곡이 필요한 툴링의 경우 치수 안정성이 핵심입니다. A2, P20 등의 공기 경화형 금형강은 열처리 및 사용 중에 형태를 유지하여 정밀도를 보장합니다. 이는 표면 마감과 정확성이 중요한 플라스틱 금형 금형 강철 응용 분야에서 특히 중요합니다.
프리미엄 다이강 등급은 우수한 성능을 제공하지만 다이강 가격은 더 높습니다. 예산 제약과 성능 요구 사이의 균형을 맞추는 것이 필수적입니다. D2 및 H13과 같은 일반적인 등급은 비용과 특성 간의 적절한 절충안을 제공합니다. 또한 조달 계획 시 금형강 재료 가격 변동 및 가용성을 고려하십시오.
금형강 특성과 응용 요구사항의 복잡성을 고려할 때 재료 전문가 또는 공급업체와 협력하면 선택을 최적화할 수 있습니다. 이는 금형강 등급, 열처리 공정, 기계 가공성 및 용접성과 같은 제조 고려 사항에 대한 통찰력을 제공합니다. 이 파트너십은 비용이 많이 드는 실수를 방지하고 장기적인 다이 성능을 보장하는 데 도움이 됩니다.
팁: 공구 수명을 최적화하고 가동 중지 시간을 줄이려면 항상 금형강 등급을 적용 분야의 온도 및 기계적 요구 사항에 맞추십시오.
금형강은 경도, 인성 및 내열성의 독특한 조합으로 인해 많은 제조 분야에서 중요한 역할을 합니다. 그 다양성으로 인해 다양한 산업 공정의 까다로운 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 금형 강재가 필수적인 주요 응용 분야를 살펴보겠습니다.
금속 스탬핑에서 다이강은 금속 시트를 정밀한 부품으로 절단, 성형 또는 형성하는 다이를 만드는 데 사용됩니다. 자동차 부품, 가전제품 하우징 및 전자 인클로저는 D2 및 A2와 같은 냉간 가공 다이강 등급으로 제작된 다이에 의존하는 경우가 많습니다. 이 강은 뛰어난 내마모성과 치수 안정성을 제공하여 장기간 생산에 걸쳐 일관된 부품 품질을 보장합니다.
P20 및 NAK80과 같은 플라스틱 금형 금형강 등급은 사출 성형 도구에 선호됩니다. 이는 매끄러운 금형 표면을 생성하는 데 중요한 우수한 가공성과 광택성을 제공합니다. 이 다이는 반복적인 열 순환과 기계적 응력을 견디며 소비재 및 포장 산업에서 고품질 플라스틱 부품의 치수 정확도를 유지합니다.
H13과 같은 열간 금형강 등급은 알루미늄, 아연, 마그네슘 합금용 다이캐스팅 금형에 널리 사용됩니다. 이 강철은 고온에서도 경도와 인성을 유지하여 용융 금속으로 인한 열 피로와 마모에 저항합니다. 이러한 내구성은 금형 수명을 연장하고 항공우주 및 자동차 제조 분야의 주조 정밀도를 향상시킵니다.
단조 금형에는 극심한 기계적 부하와 열 순환을 견딜 수 있는 금형 강철이 필요합니다. H11 및 H13과 같은 등급은 기어, 샤프트 및 구조 부품에 사용되는 고강도 합금을 성형하는 데 필요한 인성과 내열성을 제공합니다. 이러한 강철의 높은 압축 강도는 반복적인 단조 충격에도 안정적인 성능을 보장합니다.
압출 공정에서는 열간 가공 금형강을 사용하여 금속 막대, 튜브 및 프로파일을 형성합니다. 다이는 연마 마모에 저항하고 고온에서도 모양을 유지해야 합니다. H13 및 이와 유사한 등급이 일반적인 선택이며 내마모성과 인성의 균형을 제공합니다. 이는 건설 및 제조 산업에서 일관성 있는 고품질 압출 제품을 생산하는 데 도움이 됩니다.
에너지 생산 및 항공우주 분야에서 툴링은 온도 상승 및 부식성 조건과 같은 열악한 환경에 직면하는 경우가 많습니다. 여기에는 향상된 내열성과 내식성을 갖춘 특수 금형강이 필수적입니다. 열에 장기간 노출되는 동안 기계적 특성을 유지하여 터빈 블레이드, 엔진 구성 요소 및 열 교환기의 무결성을 보장합니다.
정기적인 검사와 시기적절한 열처리를 포함한 금형강 공구의 적절한 유지관리는 수명을 연장합니다. 해당 용도에 적합한 다이강 등급을 사용하면 가동 중지 시간과 툴링 비용이 최소화됩니다. 또한 금형강 재료 가격과 가용성을 이해하면 제조업체가 교체 및 업그레이드를 효율적으로 계획하는 데 도움이 됩니다.
팁: 공구 수명을 최대화하고 생산 비용을 줄이려면 특정 작동 온도와 응용 분야의 기계적 응력을 기준으로 다이강 등급을 선택하세요.
열처리는 금형강 재료 특성을 최적화하는 데 중요한 단계입니다. 여기에는 경도, 인성 및 내마모성을 맞춤화하기 위해 제어된 가열 및 냉각이 포함됩니다. 적절한 열처리를 통해 금형 공구강은 높은 기계적 부하 및 고온과 같은 까다로운 조건에서도 우수한 성능을 발휘합니다.
어닐링은 다이 강철을 약 600~700°C(1112~1292°F)로 가열하고 일반적으로 공기나 용광로에서 천천히 냉각하여 연화시킵니다. 이 공정은 경도를 줄여 가공을 더 쉽게 만들고 제작 중 공구 마모를 최소화합니다. 어닐링된 다이강은 일반적으로 약 200-230HB의 경도에 도달하며, 이는 최종 경화 전 성형 및 절단에 이상적입니다.
경화에는 등급에 따라 일반적으로 800°C~1050°C(1472~1922°F) 사이의 오스테나이트화 온도까지 금형강을 가열하는 과정이 포함됩니다. 예를 들어, 금형강 H13은 일반적으로 약 1020~1040°C(1868~1904°F)에서 경화됩니다. 이 온도에서 강철을 유지하면 탄화물이 용해되어 오스테나이트가 형성되고, 이는 담금질 시 마르텐사이트로 변하여 경도가 크게 증가합니다.
담금질은 강철을 경화 온도에서 빠르게 냉각시켜 마르텐사이트 조직을 고정시킵니다. 일반적인 담금질 매체에는 오일, 물, 공기 또는 용융염 욕조가 포함됩니다. 선택은 다이강 등급과 단면 크기에 따라 달라집니다. 예를 들어, H13은 공냉식 또는 오일 급냉식으로 변형 및 균열 위험을 줄입니다. 부적절한 담금질은 뒤틀림이나 잔류 응력을 유발하여 조기 다이 파손으로 이어질 수 있습니다.
담금질 후 다이강은 일반적으로 매우 단단하지만 부서지기 쉽습니다. 템퍼링은 강철을 150~600°C(302~1112°F)로 재가열하여 내부 응력을 완화하고 인성을 향상시킵니다. 원하는 균형을 달성하기 위해 여러 번의 템퍼링 사이클이 일반적입니다. H13과 같은 열간 가공강의 경우 약 540~650°C(1004~1202°F)에서 뜨임하면 내열성과 충격 인성이 향상됩니다.
일부 특수 금형강은 템퍼링 중에 구리나 알루미늄과 같은 원소가 미세한 입자를 형성하는 석출 경화를 거칩니다. 이러한 석출물은 강철 매트릭스를 강화하여 피로 저항성과 치수 안정성을 향상시킵니다. 이 공정은 주기적인 응력에 직면하는 플라스틱 금형 금형 강철 등급에 특히 유용합니다.
열처리 실패는 잘못된 온도 제어, 급속 냉각 또는 부적절한 템퍼링으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 일반적인 문제로는 균열, 뒤틀림, 고르지 못한 경도 등이 있습니다. 정확한 온도 모니터링을 사용하고 특정 다이강 등급에 권장되는 가열 및 냉각 속도를 따르면 이러한 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다.
열처리 공정은 내마모성, 인성 및 열 안정성과 같은 금형강 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절하게 처리된 금형강은 공구 수명 연장, 유지보수 감소, 일관된 생산 품질을 보장합니다. 또한 단조 및 다이캐스팅과 같은 까다로운 응용 분야에 중요한 열 피로 및 기계적 충격에 대한 저항성을 향상시킵니다.
팁: 항상 등급별 열처리 지침을 따르고 제어된 가열 및 냉각 주기를 사용하여 금형강 성능과 수명을 극대화하십시오.
금형강은 성능 향상, 공구 수명 연장, 비용 효율성에 대한 요구로 인해 계속 발전하고 있습니다. 최근의 혁신은 미세 구조 개선, 표면 특성 개선, 현대 제조의 까다로운 조건을 충족하는 새로운 합금 개발에 중점을 두고 있습니다.
분말 야금(PM)은 금형강 생산에 혁명을 일으켰습니다. 이 공정에는 용강을 미세한 분말로 분무한 다음 압축하고 소결하는 작업이 포함됩니다. 그 결과 매우 균일한 미세 구조와 미세한 탄화물 분포를 지닌 강철이 탄생했습니다. PM 다이강은 기존 주강에 비해 우수한 인성과 내마모성을 나타냅니다. 정제된 미세구조는 편석과 같은 결함의 위험을 줄이고 열처리 중 치수 안정성을 향상시킵니다. PM D2 및 PM S7과 같이 PM으로 생산된 등급은 특히 마모가 심한 응용 분야에서 일관된 성능과 긴 다이 수명을 제공합니다.
다이 강철 표면에 고급 코팅을 적용하면 내구성이 크게 향상됩니다. PVD(물리적 기상 증착) 및 CVD(화학적 기상 증착)와 같은 기술은 질화 티타늄(TiN), 질화 크롬(CrN) 또는 DLC(다이아몬드 유사 탄소)와 같은 얇고 단단한 층을 증착합니다. 이러한 코팅은 마찰을 줄이고 내마모성을 향상시키며 부식에 대한 장벽을 제공합니다. 예를 들어, D2 다이강 코팅은 스테인리스강 부품을 성형할 때 접착 마모를 완화하고 공구 수명을 연장할 수 있습니다. 코팅은 또한 표면 특성을 향상시켜 저렴한 비철의 사용을 가능하게 합니다.
연구원과 제조업체는 특정 과제에 맞는 새로운 금형강 합금을 개발하고 있습니다. 여기에는 강화된 고온 경도, 개선된 열피로 저항성 및 향상된 기계 가공성을 갖춘 강철이 포함됩니다. 예를 들어, 기존 H13 등급을 수정하면 바나듐 및 몰리브덴 함량이 높아져 내마모성과 템퍼링 안정성이 향상되었습니다. 다른 합금에는 적색 경도를 높이기 위해 코발트와 같은 원소가 포함되어 있어 다이가 더 높은 온도에서 효과적으로 작동할 수 있습니다. 이러한 새로운 합금은 정밀도와 내구성이 중요한 항공우주 및 자동차와 같은 산업의 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.
금형강 특성을 최적화하려면 열처리가 여전히 중요합니다. 제어된 분위기로, 진공 열처리 및 염욕 담금질의 혁신으로 공정 일관성이 향상되고 왜곡이 감소되었습니다. 여러 템퍼링 단계와 극저온 처리를 포함한 고급 템퍼링 사이클은 인성을 강화하고 잔류 오스테나이트를 줄입니다. 이러한 기술을 사용하면 경도와 인성 균형을 정밀하게 제어하여 다이 서비스 수명을 연장하고 유지 관리 빈도를 줄일 수 있습니다.
금형강 제조에서는 지속 가능한 관행이 점점 더 중요해지고 있습니다. 분말 야금은 기존 주조에 비해 폐기물과 에너지 소비를 줄입니다. 스크랩을 재활용하고 보다 깨끗한 용해 기술을 사용하여 환경에 미치는 영향을 최소화합니다. 또한, 오래 지속되는 금형강을 생산하면 공구 교체 빈도가 줄어들어 재료 소비와 가동 중지 시간 비용이 절감됩니다. 제조업체는 또한 성능 저하 없이 덜 중요하거나 값비싼 요소를 사용하여 다이 강재 가격을 제어하는 데 도움이 되는 합금 설계를 모색하고 있습니다.
팁: 분말 야금과 고급 코팅을 도입하여 금형 강철 내구성을 크게 향상시키고 수요가 많은 응용 분야에서 전체 툴링 비용을 줄입니다.
올바른 금형강을 선택하면 다양한 산업 분야에서 효율성과 공구 수명이 극대화됩니다. 주요 특성에는 경도, 인성, 내열성이 포함되며 냉간 가공, 열간 가공, 플라스틱 성형에 맞게 등급이 조정됩니다. 모범 사례에는 강철 등급을 작동 조건 및 적절한 열처리에 맞추는 것이 포함됩니다. 분말 야금 및 고급 코팅과 같은 혁신은 성능과 내구성을 향상시킵니다. 공급업체와의 협력을 통해 특정 요구 사항에 맞는 맞춤형 솔루션이 보장됩니다. ZHONGYUETONG은 까다로운 응용 분야에 탁월한 가치와 신뢰성을 제공하는 고품질 금형강 제품을 제공합니다.
A: 다이강은 높은 경도, 인성 및 내마모성을 위해 설계된 특수 공구강이므로 스탬핑, 단조 및 성형 응용 분야에 사용되는 내구성이 뛰어난 다이를 제조하는 데 필수적입니다.
A: 일반적인 금형강 등급에는 냉간 가공용 D2, 열간 가공용 H13, 플라스틱 금형용 P20이 있습니다. 각 등급은 다양한 제조 공정에 적합한 내마모성 또는 내열성과 같은 특정 특성을 제공합니다.
A: 경도, 인성, 내열성과 같은 다이 강의 특성은 공구 수명, 정밀도, 작동 중 기계적 및 열적 응력을 견딜 수 있는 능력을 결정합니다.
A: 다이강 가격은 등급 복잡성, 합금 원소, 분말 야금과 같은 가공 방법에 따라 달라집니다. H13 및 D2와 같은 등급은 성능 및 가용성에 따라 비용이 다릅니다.
A: 열처리에는 경도와 인성의 균형을 맞추기 위한 어닐링, 경화, 담금질 및 템퍼링이 포함되어 작업 조건에서 다이강이 내마모성과 치수 안정성을 유지하도록 보장합니다.
A: 금형강 가공에는 경도로 인해 어닐링 및 초경 공구가 필요합니다. 특히 H13과 같이 용접성이 좋은 등급에서는 예열과 용접 후 열처리를 통해 용접이 가능합니다.
A: H13과 같은 열간 금형강은 최대 500°C의 고온에서도 경도와 인성을 유지하므로 상온에서 가장 좋은 성능을 발휘하는 냉간 가공강과 달리 단조 및 다이캐스팅에 적합합니다.
금형강은 금속, 플라스틱, 고무 등의 재료를 성형, 절단, 성형 또는 프레스하는 산업용 금형을 제조하는 데 사용됩니다. 높은 경도, 내마모성, 충격 및 고온에 견디는 능력으로 인해 금형강은 다음 분야에 널리 적용됩니다.
열간 단조 금형
냉간 성형 다이
플라스틱 사출 금형
다이캐스팅 금형
펀칭 및 스탬핑 도구
내구성이 뛰어나 자동차, 항공우주, 기계, 공구 산업에 필수적입니다.
다이강은 일반적으로 세 가지 주요 범주로 분류됩니다.
냉간 가공 다이 스틸
절단, 스탬핑, 펀칭, 전단에 사용됩니다.
등급: D2, D3, O1, Cr12MoV
열간 다이스 스틸
고온 단조, 다이캐스팅, 압출에 사용됩니다.
학년: H13, H11, H21
플라스틱 금형강
플라스틱 사출 및 성형에 사용
등급: P20, S136, 718H
각 유형은 다양한 응력, 온도 및 마모 조건을 처리하도록 설계되었습니다.
다이강은 경도, 인성 및 내열성을 향상시키기 위해 신중하게 제어된 화학 조성을 가진 합금강으로 만들어집니다. 일반적인 합금 요소는 다음과 같습니다.
탄소(C) 경도를 나타내는
크롬(Cr) 내마모성을 위한
몰리브덴(Mo) 열 안정성을 위한
바나듐(V) 인성 및 입자 미세화를 위한
텅스텐(W) 열간경도용
다양한 다이강 등급은 특정 성형 또는 성형 용도에 맞게 구성이 다양합니다.
금형강 경도는 등급 및 열처리 공정에 따라 다릅니다.
| 유형 | 일반 경도(HRC) |
|---|---|
| 냉간 가공 금형강(예: D2) | 58~62HRC |
| 열간 금형강(예: H13) | 44~52HRC |
| 플라스틱 금형강(예: P20) | 28~35HRC |
냉간 가공 금형강은 경도가 가장 높고, P20은 부드러워 가공이 용이합니다.
라는 단어는 '다이' 재료를 절단, 성형 또는 스탬프하는 데 사용되는 모양의 도구를 가리키는 오래된 제조 용어에서 유래되었습니다. '다이'는 재료를 원하는 형태로 형성합니다. 이는 금형이 플라스틱을 형성하는 방식과 유사합니다.
금속 가공에서 금형은 다음과 같은 용도로 필수적입니다.
절단
펀칭
형성
압출
스탬핑
따라서 이러한 도구를 만드는 데 사용되는 강철을 다이강 이라고 합니다..
다이의 목적은 재료를 정밀하게 성형하거나 절단하는 것입니다. 다이는 다음 용도로 사용됩니다.
스탬프 판금
자동차 및 항공 산업의 부품 성형
금형 플라스틱 부품
구멍을 뚫거나 모양을 잘라냅니다.
스레드, 기어 및 패스너 생성
다이는 엄격한 공차로 일관되고 반복 가능한 생산을 보장합니다.
강철은 다이캐스팅할 수 없습니다 . 녹는점이 너무 높기 때문에 (약 1370~1510°C)
다이캐스팅 금형을 파괴하세요
극심한 마모 유발
과도한 에너지 소비
프로세스를 경제적으로 실행 불가능하게 만듭니다.
다이캐스팅은 강철이 아닌 알루미늄, 아연, 마그네슘과 같은 저융점 금속에 적합합니다.
표준 다이는 일반적으로 다이강 으로 만들어집니다 . 특히 다음과 같습니다.
H13 열간 작업용
D2 냉간 펀치 및 절단용
P20 플라스틱 사출 금형용
이 강은 산업용 공구에 필요한 경도, 인성, 내열성 및 내마모성을 제공합니다.
예. D2 공구강은 경도가 매우 높고 인성이 상대적으로 낮기 때문에 치핑이 발생하기 쉽습니다. D2는 뛰어난 내마모성을 제공하지만 다음과 같은 경우 부서지기 쉽습니다.
충격 하중
영향
불량한 다이 정렬
저온 영향
적절한 열처리와 다이 설계를 통해 이러한 위험을 최소화할 수 있습니다.
다음과 같이 연성이 매우 낮은 금속은 단조할 수 없습니다 .
주철
고탄소 공구강(경화 상태)
일부 텅스텐 합금
부서지기 쉬운 금속간 화합물
이러한 재료는 단조 중에 변형되기보다는 균열이 발생합니다.
가장 단단한 강철은 다음과 같습니다.
텅스텐 기반 고속도강(HSS) → 최대 70+ HRC
초경강 또는 초경합금 → 기술적으로는 강철이 아니지만 최대 90HRA
고탄소 마르텐사이트 공구강(D2, M2) → 60~65 HRC
금형강의 경우 D2와 M2는 가장 일반적으로 사용되는 유형 중 하나입니다.
4140은 공구강으로 분류되지 않지만 다음과 같습니다.
크롬-몰리브덴 합금강
매우 견고하고 다재다능함
샤프트, 기어, 기계부품에 사용
공구강은 D2, H13, O1에 비해 4140이 달성할 수 없는 뛰어난 경도와 내마모성을 요구합니다.
그러나 4140은 저응력 금형 이나 단조 금형 에 사용할 수 있습니다..
4140 강철은 1018 강철보다 훨씬 더 단단합니다.
| 강종 | 경도 | 특성 |
|---|---|---|
| 1018 | 120~150HB | 연강, 가공이 용이함 |
| 4140 | 200~250HB | 더 강하고 견고한 합금강 |
4140은 열처리를 통해 훨씬 더 높은 경도를 얻을 수 있지만 1018은 그렇지 않습니다.
예, 하지만 용접 금형 강철은 어렵고 다음이 필요합니다.
예열
냉각 제어
특수 충진재
용접 후 열처리
잘못된 용접은 균열을 일으키거나 금형 수명을 단축시킬 수 있습니다.
H13 및 P20은 D2보다 용접 친화적입니다.
금속 다이는 다음 작업에 사용되는 정밀 도구입니다.
자르다
펀치
형태
만곡부
우표
돌출
금속 시트 또는 금속 빌렛을 특정 모양으로 만듭니다.
금속 다이는 일반적으로 내구성을 보장하기 위해 으로 만들어집니다 다이강(H13, D2, P20) .
