최근 부품 산업의 기술 고도화에 따라 단순 금형이 아닌 정밀 가공, 내열, 내마모, 내피로 및 초고속 대량생산 등 극한 환경에 견딜 수 있는 금형이 요구되고 있다. 이 때문에 금형재료로 물리적, 기계적 특성이 우수한 고속도 공구강이 선호 되고 있으며, 합금원소조절, 제조방법, 열처리 및 표면처리를 통하여 특성을 향상시킴과 동시에 수명을 연장시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고속도공구강에 이온질화처리를 적용하여 특성향상 및 ...
최근 부품 산업의 기술 고도화에 따라 단순 금형이 아닌 정밀 가공, 내열, 내마모, 내피로 및 초고속 대량생산 등 극한 환경에 견딜 수 있는 금형이 요구되고 있다. 이 때문에 금형재료로 물리적, 기계적 특성이 우수한 고속도 공구강이 선호 되고 있으며, 합금원소조절, 제조방법, 열처리 및 표면처리를 통하여 특성을 향상시킴과 동시에 수명을 연장시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고속도공구강에 이온질화처리를 적용하여 특성향상 및 수명연장을 위한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 첫째로 금형소재로서 고속도공구강의 특성을 파악하기위해 진공 열처리에 따른 미세 조직과 탄화물의 거동 및 경도변화를 조사하고, 둘째로 고속도공구강의 내마모성에 대한 이온질화처리효과를 파악하기위해 질화층을 구성하는 화합물 층과 석출 층의 거동과 이온질화처리에 따른 질화층의 미세조직 및 경도 변화가 마모거동에 미치는 영향을 조사하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. 본 연구조건하에서 최적의 오스테나이트화 온도는 1,170℃에서의 경도 값 및 표면거칠기가 1,250℃에서의 값에 가깝고, 흡수에너지는 1,100℃에서의 값에 가까운 점으로부터 1,170℃로 판단되었다. 이온질화 처리한 시편의 경우 처리시간에 관계 없이 질화층 내에 기지+입상의 탄화물+흑색의 제2상으로 구성된 영역이 존재하며 이 영역에서는 주위보다 W, Mo, Cr, V이 주위의 영역보다 더 높은 값을 나타냈다. 그리고 퀜칭과 심랭처리 후 2회 반복템퍼링 한 시편에 대해 이온 질화처리 전에는 지배적인 마모기구가 응착마모이었으나 이온 질화처리 후에는 연삭마모이었으며, 이온질화 처리전보다 내마모성이 향상되었다. 이온질화처리 후 내마모성의 개선은 질화에 의한 경화층의 생성과 비금속인 ε(Fe₂-₃N) and γ ′(Fe₄N) 등 화합물 생성 등의 두 인자가 지배적인 것으로 판단되었다.
최근 부품 산업의 기술 고도화에 따라 단순 금형이 아닌 정밀 가공, 내열, 내마모, 내피로 및 초고속 대량생산 등 극한 환경에 견딜 수 있는 금형이 요구되고 있다. 이 때문에 금형재료로 물리적, 기계적 특성이 우수한 고속도 공구강이 선호 되고 있으며, 합금원소조절, 제조방법, 열처리 및 표면처리를 통하여 특성을 향상시킴과 동시에 수명을 연장시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고속도공구강에 이온질화처리를 적용하여 특성향상 및 수명연장을 위한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 첫째로 금형소재로서 고속도공구강의 특성을 파악하기위해 진공 열처리에 따른 미세 조직과 탄화물의 거동 및 경도변화를 조사하고, 둘째로 고속도공구강의 내마모성에 대한 이온질화처리효과를 파악하기위해 질화층을 구성하는 화합물 층과 석출 층의 거동과 이온질화처리에 따른 질화층의 미세조직 및 경도 변화가 마모거동에 미치는 영향을 조사하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. 본 연구조건하에서 최적의 오스테나이트화 온도는 1,170℃에서의 경도 값 및 표면거칠기가 1,250℃에서의 값에 가깝고, 흡수에너지는 1,100℃에서의 값에 가까운 점으로부터 1,170℃로 판단되었다. 이온질화 처리한 시편의 경우 처리시간에 관계 없이 질화층 내에 기지+입상의 탄화물+흑색의 제2상으로 구성된 영역이 존재하며 이 영역에서는 주위보다 W, Mo, Cr, V이 주위의 영역보다 더 높은 값을 나타냈다. 그리고 퀜칭과 심랭처리 후 2회 반복템퍼링 한 시편에 대해 이온 질화처리 전에는 지배적인 마모기구가 응착마모이었으나 이온 질화처리 후에는 연삭마모이었으며, 이온질화 처리전보다 내마모성이 향상되었다. 이온질화처리 후 내마모성의 개선은 질화에 의한 경화층의 생성과 비금속인 ε(Fe₂-₃N) and γ ′(Fe₄N) 등 화합물 생성 등의 두 인자가 지배적인 것으로 판단되었다.
High speed steel is more and more widely used as a component of metallic pattern of cutting tools, dies, punches, hot roll of iron works, cold strip roll, cold forging tools and hot processing tools, owing to excellent wear resistance, hardness as well as durability. Recently, as the component indus...
High speed steel is more and more widely used as a component of metallic pattern of cutting tools, dies, punches, hot roll of iron works, cold strip roll, cold forging tools and hot processing tools, owing to excellent wear resistance, hardness as well as durability. Recently, as the component industry has grown up with the high technology, metallic pattern is needed to have special properties such as precise processing, heat resistance, wear resistance, fatigue resistance and mass product. For these reason, high speed steels with good physical and mechanical properties is favored in the making of the metallic pattern. Moreover, to enhance the properties and extend the life time, the research related to the controlling of compound components, the method of processing, the heat treatment and surface treatments has been performed actively. But there are few researches about ion nitrided high speed steels for the purpose of enhancing the properties. Firstly, this study is focused on examining the micro-structure of nitrided case and relationship variation of hardening and wear behavior generated by vacuum heat treatment to grasp the properties of high speed steel for metallic pattern. Secondly, to understand the effect of ion nitriding for wear resistance of high speed steels the experiment to examine how much microstructure of nitrided layer and hardness variation affect on the wear behavior was conducted according to the ion nitrided treatment and behavior of compound layer and precipitation layer constituting nitrided layer. The results of experiment are as follows: The optimal austenitenizing temperature reached at 1250℃ under the condition of the hardness value and surface of roughness in 1,170 ℃ and absorption energy showed 1,170℃ in the case of 1,100℃. Ion nitrided specimen, under these experimental condition, shows the existence of the area of two phases with matrix and carbides and also shows the value of W, Mo, Cr and V components higher in these area. The ruling wear mechanism turned out to be adhesion wear before ion nitriding specimen to be tempered repeatedly twice after quenching and sub-zero treatment but it is abrasive wear and the wear resistance is more enhanced after that process. Such enhanced properties mainly come from the formation of quench-hardening layer and non-metallic compoundε (Fe₂-₃N) and γ ′(Fe₄N). This study has been focused on investigating microstructures.
High speed steel is more and more widely used as a component of metallic pattern of cutting tools, dies, punches, hot roll of iron works, cold strip roll, cold forging tools and hot processing tools, owing to excellent wear resistance, hardness as well as durability. Recently, as the component industry has grown up with the high technology, metallic pattern is needed to have special properties such as precise processing, heat resistance, wear resistance, fatigue resistance and mass product. For these reason, high speed steels with good physical and mechanical properties is favored in the making of the metallic pattern. Moreover, to enhance the properties and extend the life time, the research related to the controlling of compound components, the method of processing, the heat treatment and surface treatments has been performed actively. But there are few researches about ion nitrided high speed steels for the purpose of enhancing the properties. Firstly, this study is focused on examining the micro-structure of nitrided case and relationship variation of hardening and wear behavior generated by vacuum heat treatment to grasp the properties of high speed steel for metallic pattern. Secondly, to understand the effect of ion nitriding for wear resistance of high speed steels the experiment to examine how much microstructure of nitrided layer and hardness variation affect on the wear behavior was conducted according to the ion nitrided treatment and behavior of compound layer and precipitation layer constituting nitrided layer. The results of experiment are as follows: The optimal austenitenizing temperature reached at 1250℃ under the condition of the hardness value and surface of roughness in 1,170 ℃ and absorption energy showed 1,170℃ in the case of 1,100℃. Ion nitrided specimen, under these experimental condition, shows the existence of the area of two phases with matrix and carbides and also shows the value of W, Mo, Cr and V components higher in these area. The ruling wear mechanism turned out to be adhesion wear before ion nitriding specimen to be tempered repeatedly twice after quenching and sub-zero treatment but it is abrasive wear and the wear resistance is more enhanced after that process. Such enhanced properties mainly come from the formation of quench-hardening layer and non-metallic compoundε (Fe₂-₃N) and γ ′(Fe₄N). This study has been focused on investigating microstructures.
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