진공 열처리 및 오일 담금질을 통한 냉간 및 열간 금형강에 대한 완벽한 분석

I. 냉간 및 열간 금형강의 핵심 차이점
재료 구성 및 특성

냉간 가공 금형강: 주로 고탄소(1.3%-2.3%)이며 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 합금 원소를 포함합니다. 고경도(58~64HRC)와 내마모성을 강조하여 상온가공(스탬핑, 냉간압조 등)에 적합합니다. 일반적인 강종으로는 Cr12, Cr12MoV 및 DC53이 있습니다.

열간 금형강: 탄소 함량이 낮습니다(0.3%-0.6%). 크롬(Cr), 텅스텐(W), 실리콘(Si) 등의 원소를 첨가해 열경도(고온에서 경도를 유지하는 능력)와 열전도율을 높인다. 다이캐스팅, 열간 단조 등 고온 환경(500~1000도)에 사용됩니다. 대표적인 강종으로는 H13, 3Cr2W8V, 5CrNiMo 등이 있습니다.

다이 스틸

냉간 가공 다이 스틸

응용

냉간 가공 다이: 블랭킹 다이, 냉간 압출 다이, 와이어 드로잉 다이 등은 일반적으로 200도 이하의 온도에서 작동합니다.

열간 가공 금형: 열간 단조 금형, 다이캐스팅 금형,{0}}열간 압출 금형 등 캐비티 표면 온도가 600도 이상에 도달하고 반복적인 열 순환 및 열 피로를 받기 쉽습니다.

II. 진공 열처리 및 오일 담금질 공정 특성
1. 냉간 금형강의 진공 오일 담금질 공정

프로세스 단계:

예열 처리: 어닐링(내부 응력 제거), 정규화(탄화물 미세화) 및 템퍼링(미세 구조 균일성 개선)이 포함됩니다.

최종 열처리:

진공 담금질: 산화 및 탈탄을 방지하기 위해 진공로에서 950-1050도까지 가열한 다음 오일 담금질 매체(예: 급속 담금질 오일)로 냉각하여 변형 및 균열 위험을 줄입니다.

템퍼링: 높은 경도를 유지하기 위한 저온 템퍼링(180-250도) 또는 인성과 내마모성의 균형을 위한 중온 템퍼링(400-500도).

장점:

미세-변형: 진공 환경에서 균일한 가열과 오일 담금질의 부드러운 냉각 속도가 결합되어 금형 변형이 크게 줄어듭니다.

표면 품질: 산화물 층을 방지하여 후속 마무리 작업의 필요성을 줄입니다.

향상된 사용 수명: 예를 들어 진공 오일 담금질 후 Cr12MoV 강철의 내마모성과 피로 강도가 30%-50% 증가합니다.

2. 열간 금형강의 진공 오일 담금질 공정

프로세스 단계:

예열 처리: 미세 구조를 안정화하기 위한 고온 템퍼링(600~650도)-

최종 열처리:

진공 담금질: 1000-1150도까지 가열, 오일 담금질 및 고온 템퍼링(500-650도)을 통해 고온 경도와 열피로 저항성을 향상합니다.

장점:

열피로 저항성: 진공 처리로 표면 결함을 줄이고, 고온 템퍼링으로 탄화물 분포를 안정화하여 열 순환 시 금형 수명을 연장합니다.

적색 경도 개선: 예를 들어 H13 강철은 진공 오일 담금질 후 600도에서 45도 이상의 경도를 유지할 수 있습니다. HRC 8.

III. 공정 매개변수 비교 및 ​​주의사항
냉간 가공 강철: 고온 담금질로 인한 과도한 잔류 오스테나이트를 피하세요.- 오스테나이트를 변태시키고 경도를 높이려면 극저온 처리(-70도 이하)가 필요합니다.

열간강: 열응력을 완전히 완화하고 균열을 방지하려면 템퍼링 시간을 엄격하게 제어해야 합니다(2~4시간).

IV. 일반적인 적용 사례
냉간 작업 금형 예: Cr12MoV 실리콘 강판 스탬핑 금형은 진공 오일 담금질 후 수명이 3배 이상 증가했으며 치수 정확도는 ±0.01mm에 이릅니다.

열간 가공 금형 예: 3Cr2W8V 다이캐스팅 다이는 진공 오일 담금질 및 고온 템퍼링 후 열 피로 수명이 50% 증가하여 알루미늄 합금 다이캐스팅에 적합합니다.-

V. 요약
진공 오일 담금질 기술은 비산화 가열 및 제어된 냉각을 통해 냉간 및 열간 금형강의 포괄적인 성능을 크게 향상시킵니다.{0}}

냉간 가공 금형강: 높은 경도와 내마모성에 중점을 두고 진공 공정을 통해 변형이 줄어들고 정밀 스탬핑에 적합합니다.

열간 금형강: 고온 경도와 열피로 저항에 중점을 두고, 진공 처리와 결합된 고온 템퍼링으로 고온 안정성을 향상합니다.-

두 가지 유형 간의 공정 차이는 주로 담금질 온도, 템퍼링 사양 및 합금 설계에 있습니다. 특정 작업 조건에 따라 최적의 솔루션을 선택해야 합니다.