고속도강의 열처리

고속도강은 탄소강에 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 바나듐(V), 등이 첨가된 합금강으로써, 500 ~ 600℃의 고온에서도 경도가 저하되지 않고 내마멸성이 커서 고속절삭 작업이 가능한다.
고속도강은 담금질 한 후에 뜨임을 적절히 함으로써 경도를 높일 수 있으며, 특히 550 ~ 580℃에서 뜨임 하면 경도가 더 커지는 2차 경화가 나타난다.
고속도강은 주조 또는 단조상태의 조직과 내부응력을 개선하기 위해 풀림을 한다.

1. 담금질(Quenching)

1.1 처리방법

① 고속도강은 합금원소의 영향 때문에 2단 예열을 충분히 행한다.
② 담금질 온도는 1250 ~ 1350℃에서 행하며 조직은 마르텐자이트가 형성된다.

③ 고속도강의 가열은 염욕 가열이 사용되며, 자경성이 좋아 공냉에서도 충분히 경화되지만 산화 피막을 억제하기 위해 300℃까지 유냉 후 꺼내어 공냉하는 것이 좋다.

1.2 담금질 시 주

① 통상적인 열처리 보다 고온에서 행하므로 오스테나이트화 온도 조절과 탈탄에 유의해야 한다.

② 탈탄층이 있을 경우 제거하지 않으면 균열이나 변형의 원인이 된다.

③ 고속도강은 열전도율이 낮으므로 2단 예열하며, 담금질 온도에서도 일정시간 유지하여 균열 발생을 방지한다.

2. 뜨임(Tempering)

2.1 처리 방법

① 고속도강은 절삭내구력을 향상시키기 위해 2~3회의 템퍼링이 필요한다.
열처리 시 잔류 오스테나이트는 540 ~ 580℃의 템퍼링 온도에서 1~2시간 유지한 후 냉각할 때 마르텐자이트로 변태하며 2차로 생성된 마르텐자이트에 인성을 주는 재 템퍼링이 필요한다.

② 1차 템퍼링의 경도가 필요한 경도에 도달했으면 2차 템퍼링은 1차 템퍼링 보다 10 ~ 30℃ 정도 낮은 온도에서 실시한다.

2.2 뜨임 시 주의

① 뜨임 후 급냉 하면 균열이 발생함으로 노내에서 서냉한다
② 뜨임 온도가 600℃ 이상이면 경도가 급감함으로 온도 조절에 유의 한다.

① 1300℃에서 기름에 담금질
② 1130℃에서 기름에 담금질
③ 950℃에서 기름에 담금질

3. 풀림

3.1 처리 방법

풀림 온도는 820 ~ 860℃이며, 풀림 온도에서 5 ~ 8시간 유지한 후 20℃/h의 냉각속도로 600℃까지 노냉하여 변태가 끝난 후 꺼내어 공냉시키며, 조직은 소르바이트 바탕에 탄화물이 산재된 조직이다.

3.2 풀림 시 주의사항

자경성이 크므로 풀림 후 서냉한다.