개요
카바이드 플랫 스트립 는 열처리 시 까다로운 내마모성 및 내마모성 응용 분야에 사용되는 매우 높은 경도의 재료로 변하는 화학적으로 복잡한 탄화물을 포함하는 평평한 철 합금강 전구체를 말합니다. 공차가 좁은 저거칠기 카바이드 합금 스트립 스톡은 작동 시 일관된 성능을 보장합니다.
어닐링된 플랫 스트립 전구체로 사용할 수 있는 주요 카바이드 재료 유형은 다음과 같습니다:
- 텅스텐 카바이드 합금
- 크롬 카바이드
- 바나듐 카바이드
- 탄탈 탄화물
- 실리콘 카바이드
이 스트립은 극한의 기계적 응력에 견디는 호크 원형 톱, 슬리터, 산업용 나이프, 전단 및 천공기 날을 제작하는 데 필요한 원료로 사용됩니다.
유형 카바이드 플랫 스트립 재료
화학적으로 복잡한 다양한 금속 탄화물은 미세하고 균일한 분산체 형태로 존재할 때 기존 공구강 재종을 크게 강화합니다:
텅스텐 카바이드
텅스텐 카바이드 결정은 다양한 메커니즘을 통해 인상적인 내마모성을 부여하는 2500 HV 이상의 경도 값을 가지고 있습니다:
- 물리적 차폐 효과
- 하중 지지대
- 골절 저항
텅스텐은 일반적으로 다른 강화 탄화물과 함께 특수 열간 가공 공구강 매트릭스 내에서 6-12% 농도로 나타납니다.
혜택
- 65 HRC 이상의 경도 기능
- 높은 인성
- 열 충격 안정성
제한 사항
- EDM이 필요한 고난도 가공
- 취약한 장애 모드
크롬 카바이드
크롬과 같은 합금 원소는 이동성 탄소와 결합하여 매우 단단한 내마모성 크롬 카바이드(Cr23C6)를 형성합니다. 분산된 인터레이스 크롬 카바이드는 복합 강화 메커니즘을 통해 내마모성을 강화합니다.
혜택
- 텅스텐보다 저렴한 합금 첨가
- 내식성
제한 사항
- 텅스텐 카바이드 재종보다 경도가 낮습니다.
바나듐 카바이드
0.5-2% 바나듐이 함유된 미세합금 철 공구강 조성물은 적절한 열처리 시 미세 탄화 바나듐 침전물(VC)의 다량 형성을 촉진하여 내마모성을 더욱 향상시킵니다.
혜택
- 비용 효율적인 강화
- 피로 저항력 향상
제한 사항
- 텅스텐/크롬 카바이드보다 낮은 경도
- 과도한 수준의 취성
제작 방법
맞춤형 카바이드 합금 스트립을 제작하는 일반적인 기술은 다음과 같습니다:
캐스팅
- 진공 유도 용융으로 원하는 화학 물질 형성
- 이어서 열간 압연하여 스트립으로 만듭니다.
분말 야금
- 혼합 원소/합금 분말
- 녹색 프리폼으로 압축
- 완전 고밀도 스트립으로 핫 통합
비교 기준
| 매개변수 | 캐스트 스트립 | P/M 스트립 |
|---|---|---|
| 동질성 | 보통 | ✅ 우수 |
| 포함 사항 | 가능 | 제거됨 |
| 합금 유연성 | 제한 | ✅ 광범위한 사용자 지정 |
| 비용 경제성 | 초기 비용 절감 | ✅ 더 높은 생산 속도 |
혼합된 나노 스케일 분말의 분말 야금 통합은 신뢰할 수 있는 일관된 카바이드 성능에 필요한 최적의 균질성과 청결성을 보장합니다.
주요 속성
고품질 카바이드 플랫 스트립의 중요한 고려 사항은 다음과 같습니다:
표면 마감
스트립의 엄격한 표면 거칠기 공차는 정밀한 인터페이스 치수를 보장하고 전단 작용으로 깔끔한 찢어짐/절단을 가능하게 하여 가장자리가 들쭉날쭉하거나 파손되는 것을 최소화합니다.
| 매개변수 | 일반적인 범위 |
|---|---|
| 평균 거칠기(Ra) | 0.4 - 0.7 μm |
| RMS 러프니스(Rq) | 0.6 - 1.0 μm |
치수 공차
좁은 폭, 두께, 평탄도 및 직각도 공차 유지 카바이드 플랫 스트립 는 슬리터, 산업용 나이프 및 관련 툴링 시스템을 정밀하게 조립하는 데 필수적입니다. 치수의 허용 오차가 ±0.025mm에 불과해 신뢰성을 보장합니다.
화학
0.25 wt% 내에서 조성을 제어하면 강화 탄화물의 분수 비율에 따라 담금질 후 열처리 경도와 인성을 일관되게 유지할 수 있습니다:
| 합금 | Wt% 범위 |
|---|---|
| 텅스텐 | 5 – 8% |
| 탄소 | 0.7 – 1.4% |
| 크롬 | 3 – 6% |
| 바나듐 | 0.8 – 1.5% |
이 임계값을 초과하면 부적절한 변형 경화 또는 과도한 취성의 위험이 있습니다.
테스트 및 검증
여러 품질 검사를 통해 성능을 검증합니다:
미세 구조 확인
현미경 사진은 적절한 매트릭스에서 강화 탄화물의 균일한 분포를 나타내야 합니다. 이미지 분석은 상 분율을 결정합니다.
경도 매핑
전체 스트립 표면의 Rockwell 또는 Vickers 마이크로/매크로 경도 들여쓰기 매핑은 부적절한 카바이드 형성 또는 불균일한 화학적 특성을 나타내는 편차를 식별합니다.
기계 가공성 평가
테스트 가공 시험은 본격적인 생산 전에 연삭성, 생성된 절삭력, 달성 가능한 표면 마감, 공구 마모율 및 버 형성 경향을 평가합니다.
열처리 반응 테스트
시료 스트립의 경도 전후를 측정하여 담금질 및 템퍼링 검증 공정 후 60 HRC 이상의 지정된 경도에 도달했는지 확인합니다.
애플리케이션 및 사용 사례
다양한 금속 카바이드 분산액의 열 유도 미세 구조 변형을 통해 구현되는 탁월한 경도는 이러한 소재에 고유하게 적합합니다:
산업용 슬리터 및 커터 블레이드
- 종이, 폴리머, 섬유 제조
- 엄격한 두께 허용 오차로 걸림 방지
- 탄화물은 마모성이 강한 매체를 견뎌냅니다.
원형 톱날
- 카바이드 재종은 내구성, 금속 제거율 및 수명을 향상시킵니다.
식품 가공 장비
- 슬라이서, 다이서, 천공기
- 탄화물은 마모성 뼈 조각에 저항합니다.
유리 절단 기계
- 미세 골절 없이 경도 측정
고속 강철 절삭 공구
- 드릴, 엔드밀, 공구 비트
표준 및 사양
애플리케이션별 표준은 제품 성능 요구 사항을 정의하는 데 도움이 됩니다:
| 표준 | 목적 |
|---|---|
| ASTM A681 | 공구강 스트립 표준 |
| AMS 6681 | 항공우주 등급 공구강 스트립 |
| AISI/SAE 52100 | 볼 베어링 스틸 |
| DIN 1.2510 | 합금 공구강 표준 |
고객과 생산자는 특수 등급 개발을 통해 최종 작동 조건에 따라 조성, 표면 마감, 공차 및 경도 요구 사항을 조정합니다.
비용 분석
카바이드 플랫 스트립 가격은 크게 달라집니다:
1. 카바이드 유형 및 구성
- 텅스텐 및 탄탈륨 등급은 크롬 또는 바나듐 카바이드 합금보다 더 비쌉니다.
2. 크기 요구 사항
- 규모의 경제는 더 긴 스트립 또는 높은 연간 볼륨 예측에 적용됩니다.
3. 리드 타임
- 서두르거나 빠른 배송은 프리미엄을 받습니다.
4. 확장성 테스트
- 더 엄격한 검증 절차로 비용 증가
| 등급 | 가격 견적 |
|---|---|
| T2 고속 강철 | kg당 $7 - $15 |
| M2 공구강 | $12 - $25 kg당 |
| 맞춤형 텅스텐 카바이드 | kg당 $30 - $60 |
구매자는 사용자 지정 개발 시 요구 사항과 예산의 균형을 맞춰야 합니다. 카바이드 플랫 스트립 요구 사항.
장점과 과제
혜택
- 뛰어난 내마모성 및 내마모성
- 사용자 정의 가능한 카바이드 구성 및 비율
- 분말 야금의 치수 정밀도
- 65 HRC 이상의 경도로 열처리 가능
제한 사항
- 표준 공구강보다 높은 비용
- 여전히 취약한 장애 모드 가능
- 성능을 완벽하게 특성화하기 어려운 복잡한 문제
- 2차 가공의 어려움
대안과 비교
| 매개변수 | 카바이드 스트립 | 세라믹 미디어 | 다이아몬드 코팅 |
|---|---|---|---|
| 내마모성 | 우수 | 최고 | 최고 |
| 인성 | 양호 | Poor | 양호 |
| 열 충격 저항 | 양호 | Poor | 우수 |
| 비용 | Medium | 높음 | 최고 |
자주 묻는 질문
Q: 산업용 슬리터 블레이드의 일반적인 카바이드 스트립 경도 수준은 어느 정도인가요?
A: 폴리머, 종이 및 직물을 가공하는 정밀 슬리터의 열처리 후 목표 경도는 일반적으로 62-65 HRC로, 변형 탄화물로 인한 마모 성능과 파단 저항성 사이의 최적의 균형을 제공합니다.
Q: 원형 톱날에는 어떤 두께 정밀도가 중요합니까?
A: 스택으로 조립된 카바이드 스트립 사이에 ±0.05mm 이상의 편차가 발생하면 런아웃 문제가 발생하여 절삭 정확도가 저하되고 작동 중 파손, 균열 또는 치아 손실 위험이 높아질 수 있습니다.
Q: 맞춤형 텅스텐 또는 탄탈 카바이드 합금에 조성 제어가 중요한 이유는 무엇인가요?
A: 정확한 합금 비율은 담금질 중에 형성되는 카바이드 체적 분율에 직접적인 영향을 미칩니다. 과도한 양은 취성의 위험을 초래하고 부적절한 수준은 내마모성을 감소시킵니다. 각 등급에는 최적화된 비율이 있습니다.
Q: 경화 초경합금강의 인성을 높이는 후처리 방법에는 어떤 것이 있나요?
A: 표준 템퍼링 후 영하의 온도를 적용하는 극저온 처리를 통해 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 전환되어 내마모성이 25-30% 향상되는 동시에 미세 구조를 변형하여 파단 인성과 유연성이 향상됩니다.
