[논문]냉간단조용 WC-Co 금형의 수명에 미치는 WC 분말의 미세구조 및 Co 부피 분율의 분석

최정묵; 박준식; 오정석; 박지니; 이상엽; 정중희

doi:10.12656/jksht.2023.36.5.270

냉간단조용 WC-Co 금형의 수명에 미치는 WC 분말의 미세구조 및 Co 부피 분율의 분석
Analysis in Microstructures and Co Volume of WC Powder According to the Lifespan of WC-Co Molds for Cold Forging 원문보기

열처리공학회지 = Journal of the Korean society for heat treatment, v.36 no.5, 2023년, pp.270 - 276

최정묵 ((주)진합) , 박준식 (한밭대학교 신소재공학과) , 오정석 (한밭대학교 신소재공학과) , 박지니 (한밭대학교 신소재공학과) , 이상엽 (한밭대학교 신소재공학과) , 정중희 (한밭대학교 신소재공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we analyzed two types of cold forging dies commonly used for manufacturing general nuts and screws to investigate the differences in WC powder according to the lifespan. For both Type I and Type II dies, it was observed that as the lifespan of the molds increases, the area fraction of Co becomes larger and the size of the powder becomes smaller. Moreover, there is a trend where the strength also increases as the lifespan gets longer. Actually, the hardness value of the sample with the longest lifespan is ~ 131 HV higher than the specimen of the shortest lifespan, It is noted that the reduction in toughness of the WC-Co mold is caused by insufficient Co and the decrease in contact surface area of WC-Co results in a reduced bonding surface area. The lifespan of cold-working WC molds increases when the W content and the volume fraction of WC are high, and the size of the WC powder is small. The results can significantly enhance producing high-quality molds with an extended lifespan using WC powder for cold forging.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. I 금형의 절단 전, 절단 후 외관 사진. (a) 175,000회 수명의 금형 절단 전 외관(I-1), (b) 절단 후 금형 외관(I-1), (c) 120,000회 수명의 금형 절단 전 외관(I-2), (d) 절단 후 금형 외관(I-2), (e) 47,000회 수명의 절단 전 외관(I-3), (f) 절단 후 외관(I-3).
표 Table 1. I 및 II 금형의 제품 생산 횟수에 따른 수명
그림 Fig. 2. II 금형의 절단 전, 절단 후 외관 사진. (a) 86,000회 수명의 절단 전 외관(II-1), (b) 절단 후 외관(II-1), (c) 60,000회 수명의 절단 전 외관(II-2), (d) 절단 후 외관(II-2), (e) 18,000회 수명의 절단 전 외관(II-3), (f) 절단 후 외관(II-3).
그림 Fig. 3. I 금형의 BSE 분석 사진 (a) I-1, (b) I-2, (c) I-3.
그림 Fig. 4. II 금형의 SEM 분석 사진 (a) II-1, (b) II-2, (c) II-3.
표 Table 2. I 금형의 EDS 분석 결과
표 Table 3. II 금형의 EDS 분석 결과
그림 Fig. 5. I 금형의 Image J를 이용한 WC-Co 분율 분석 사진. (a) I-1, (b) I-2, (c) I-3.
그림 Fig. 6. I 금형의 Image J를 이용한 WC-Co 분율 분석 사진. (a) II-1, (b) II-2, (c) II-3.
표 Table 4. I, II 금형의 이미지 제이를 이용한 WC-Co의 면적 분율
그림 Fig. 7. I 금형의 직경측정법을 이용한 분말의 크기 측정 사진. (a) I-1, (b) I-2, (c) I-3.
그림 Fig. 8. II 금형의 직경측정법을 이용한 분말의 크기 측정 사진. (a) II-1, (b) II-2, (c) II-3.
그림 Fig. 9. 금형의 500 Kg 하중을 사용한 마이크로 비커스 경도 시험 그래프. (a) I 금형, (b) II 금형.

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