KR100343856B1 - A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel - Google Patents

A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel Download PDF

Info

Publication number
KR100343856B1
KR100343856B1 KR1019990057012A KR19990057012A KR100343856B1 KR 100343856 B1 KR100343856 B1 KR 100343856B1 KR 1019990057012 A KR1019990057012 A KR 1019990057012A KR 19990057012 A KR19990057012 A KR 19990057012A KR 100343856 B1 KR100343856 B1 KR 100343856B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat treatment
punch
tool steel
treatment method
speed tool
Prior art date
Application number
KR1019990057012A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010055732A (en
Inventor
홍성현
배종수
김용진
임태수
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1019990057012A priority Critical patent/KR100343856B1/en
Publication of KR20010055732A publication Critical patent/KR20010055732A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100343856B1 publication Critical patent/KR100343856B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium

Abstract

본 발명은 분말 고속도 공구강으로 만들어진 성형용 펀치의 열처리 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 1.0 내지 2.5wt%의 탄소(C), 3 내지 6wt%의 크롬(Cr), 0.2 내지 7.0wt%의 텅스텐(W), 1.0 내지 7.2wt%의 몰리브덴(Mo), 2.5 내지 11wt%의 바나듐(V), 0 내지 11wt%의 코발트(Co), 나머지가 철(Fe)로 구성된 분말 고속도 공구강으로 된 성형펀치의 열처리 방법에 있어서, 상기 성형펀치를 진공로나 불활성 가스분위기로 또는 염욕로에 장입하여 1020∼1200℃에서 3분 내지 2시간 유지한 후 급냉하고, 580∼680℃의 온도 범위에서 30분 내지 5시간씩 1회 이상 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 분말 고속도 공구강으로 만든 성형펀치의 열처리 방법을 제공한다. 이러한 열처리 방법을 사용한 분말 고속도 공구강 펀치는 성형을 할 때, 사용 중 쉽게 파손이 되지 않아 수명이 길고 또한, 펀치의 소요량을 대폭 줄일 수 있으므로 펀치소재비, 펀치가공비, 열처리비 등 제반 비용이 대폭 절감되여 경제적 효과가 매우 크다.The present invention relates to a heat treatment method of a forming punch made of powder high speed tool steel. For this purpose 1.0 to 2.5 wt% carbon (C), 3 to 6 wt% chromium (Cr), 0.2 to 7.0 wt% tungsten (W), 1.0 to 7.2 wt% molybdenum (Mo), 2.5 to 11 wt% A heat treatment method for a forming punch made of vanadium (V), 0 to 11 wt% cobalt (Co) and the remainder of powder high speed tool steel composed of iron (Fe), wherein the forming punch is subjected to vacuum furnace, inert gas atmosphere, or salt bath. Heat-treat the forming punch made of powder high-speed tool steel, which is charged and held at 1020-1200 ° C. for 3 minutes to 2 hours, then quenched and tempered at least once every 30 minutes to 5 hours in the temperature range of 580-680 ° C. Provide a method. Powdered high speed tool steel punches using this heat treatment method are not easily broken during use, so they have a long service life and can significantly reduce punch requirements, resulting in significant cost savings in punch material costs, punch processing costs, and heat treatment costs. The economic effect is very large.

Description

분말 고속도 공구강으로 만든 성형펀치의 열처리 방법{A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel}A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P / M High-speed Steel}

본 발명은 분말 고속도 공구강으로 만들어진 성형용 펀치의 열처리 방법에 관한 것으로서, 상세히는 상기 분말 고속도 공구강 펀치를 1020∼1200℃에서 오스테나이트 처리한 후, 580∼680℃의 온도 범위에서 고온 템퍼링을 실시함으로써, 높은 압력과 반복적인 응력으로 인해 발생하는 치핑(chipping)이나 파손을 억제하도록 하여, 상기 펀치의 수명을 대폭 증가시킨 열처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment method for forming punches made of powder high speed tool steel, and in detail, by performing austenite treatment of the powder high speed tool steel punch at 1020 to 1200 ° C, and then performing high temperature tempering at a temperature range of 580 to 680 ° C. The present invention relates to a heat treatment method in which chipping or breakage caused by high pressure and repetitive stress is suppressed, thereby greatly increasing the life of the punch.

소재를 용해한 후 주조, 열간단조, 압연 등의 일련의 공정에 의해 제조되고 있는 주조 고속도 공구강은 용해 및 주조할 때의 편석으로 인한 조직의 불균일성, 조대한 결정립 및 방향성 등이 발생하여 문제가 되고 있는데, 분말야금법에 의해 제조되는 분말 고속도 공구강은 소재를 용해한 후, 용탕을 가스 분무하여 만든 분말을 금속제 캔에 충진하고, 탈가스 처리한 후 밀봉하여 열간등압성형, 열간단조나 또는 압연의 공정을 거쳐 제조된다.Casting high speed tool steels manufactured by a series of processes such as casting, hot forging, and rolling after melting the material have become a problem due to unevenness of the structure, coarse grains and orientation due to segregation during melting and casting. The powder high speed tool steel produced by the powder metallurgy method is a process of hot isostatic pressing, hot forging or rolling after melting a material, filling powder made by gas spraying with a metal can, degassing and sealing it. It is manufactured through.

이러한 분말 고속도 공구강은 종래에 주조된 고속도 공구강과는 달리 편석이 없고 균일한 미세조직을 얻을 수 있으며, 각종 탄화물 형성 및 원소의 과포화 고용에 의한 내마모성이 향상됨은 물론, 열처리의 안정성 등의 특성이 우수하여 금형, 엔드밀, 성형펀치 등에 사용되고 있다.Unlike conventionally cast high speed tool steels, such powder high speed tool steels can obtain a uniform microstructure without segregation, and have excellent characteristics such as stability of heat treatment as well as improved wear resistance due to formation of various carbides and supersaturated solid solution of elements. It is used in molds, end mills, forming punches and the like.

현재 광범위하게 사용되고 있는 분말 고속도 공구강은 1.0 내지 2.5wt%의 탄소(C), 3 내지 6wt%의 크롬(Cr), 0.2 내지 7.0wt%의 텅스텐(W), 1.0 내지 7.2wt%의 몰리브덴(Mo), 2.5 내지 11wt%의 바나듐(V), 0 내지 11wt%의 코발트(Co), 나머지가 철(Fe)로 구성되어 있다.Currently used powder high speed tool steels are 1.0 to 2.5 wt% carbon (C), 3 to 6 wt% chromium (Cr), 0.2 to 7.0 wt% tungsten (W), 1.0 to 7.2 wt% molybdenum (Mo) ), 2.5 to 11 wt% vanadium (V), 0 to 11 wt% cobalt (Co), and the remainder is composed of iron (Fe).

예를들면, 코발트가 함유되지 않은 1.28wt%의 탄소(C), 4.20wt%의 크롬(Cr), 6.4wt%의 텅스텐(W), 5.0wt%의 몰리브덴(Mo), 3.1wt%의 바나듐(V), 나머지가 철(Fe)인 분말 고속도 공구강(상품명 ASP 23)은 적절한 인성과 내마모성을 가지고 있으므로 냉간성형펀치 등에 사용되고 있다. 이 분말 고속도 공구강은 종래의 주조법으로 제조된 소재보다 고압성형펀치에 적용할 때 사용수명이 높아서 많이 사용되고 있다.For example, 1.28 wt% carbon (C), 4.20 wt% chromium (Cr), 6.4 wt% tungsten (W), 5.0 wt% molybdenum (Mo), 3.1 wt% vanadium without cobalt (V) and powder high speed tool steels (trade name ASP 23), the remainder of which is iron (Fe), are used in cold forming punches and the like because they have appropriate toughness and wear resistance. This powder high speed tool steel has a high service life when applied to a high-pressure forming punch than a material produced by a conventional casting method, and is used a lot.

특히, 철계, 스테인레스계 및 동계의 소결기계부품을 제조하기 위하여 각종 금속 분말을 고압으로 성형할 때, 기계부품의 형상이 복잡함으로 인하여 펀치 자체가 예리한 모서리를 가지는 경우가 많다. 이러한 경우에 반복적인 하중에 의하여 예리한 부위에서 치핑형 파손이 발생하기 쉽다.In particular, when various metal powders are molded at high pressure to produce iron, stainless, and copper sintering machine parts, the punch itself often has sharp edges due to the complicated shape of the machine parts. In this case, chipping breakage tends to occur at sharp portions due to repeated loads.

한편, 이러한 고압성형용 분말 고속도 공구강의 열처리법은 대개 1020∼1200℃에서 3분 내지 2시간 동안 유지한 후 급냉하고, 항절력이나 경도를 최대로 하는 530∼560℃의 온도 범위에서 30분 내지 3시간씩 1회 이상 템퍼링 처리하는 열처리 방법을 많이 사용하고 있다.On the other hand, the heat treatment method of the powder high-speed tool steel for high-pressure molding is usually maintained at 1020 ~ 1200 ℃ for 3 minutes to 2 hours, then quenched, and 30 minutes to a temperature range of 530 ~ 560 ℃ to maximize the drag force or hardness Many heat treatment methods which temper at least once every 3 hours are used.

그러나, 고압성형펀치를 사용할 때, 사용 중 예리한 모서리 근처가 균열이생겨 파손됨으로써 수명을 다해, 잦은 교체가 불가피하게 되어 펀치의 제작비(재료비, 가공비, 열처리비)가 많이 드는 단점을 갖고 있다. 이러한 문제는 펀치에 반복적으로 고압이 걸리면 재료 내에서 피로균열이 생성되어 이 피로균열의 전파가 빠르기 때문에 발생하는 것이다.However, when using the high-pressure molding punch, the edge near the sharp edges during use, the end of life due to the cracks are broken, frequent replacement is inevitable, and the manufacturing cost (material cost, processing cost, heat treatment cost) of the punch is high. This problem occurs because the fatigue cracks are generated in the material when the punch is repeatedly subjected to high pressure, and the propagation of the fatigue cracks is rapid.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 분말 고속도 공구강 열처리의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 분말 고속도 공구강의 피로수명을 대폭 증가시켜 상기 분말 고속도 공구강으로 만들어진 성형용 펀치의 수명을 증가시키는 열처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the problem of the conventional powder high speed tool steel heat treatment as described above, and provides a heat treatment method for increasing the life of the punch for forming made of the powder high speed tool steel by significantly increasing the fatigue life of the powder high speed tool steel. Has its purpose.

이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention in detail as follows.

본 발명은 1.0 내지 2.5wt%의 탄소(C), 3 내지 6wt%의 크롬(Cr), 0.2 내지 7.0wt%의 텅스텐(W), 1.0 내지 7.2wt%의 몰리브덴(Mo), 2.5 내지 11wt%의 바나듐(V), 0 내지 11wt%의 코발트(Co), 나머지가 철(Fe)로 구성된 분말 고속도 공구강으로 된 성형펀치의 열처리 방법에 있어서, 상기 성형펀치를 진공로나 불활성 가스분위기로 또는 염욕로에 장입하여 1020∼1200℃에서 3분 내지 2시간 유지한 후 급냉하고, 580∼680℃의 온도 범위에서 10분 내지 5시간씩 1회 이상 템퍼링하는 것을 특징으로 한다.The present invention is 1.0 to 2.5wt% carbon (C), 3 to 6wt% chromium (Cr), 0.2 to 7.0wt% tungsten (W), 1.0 to 7.2wt% molybdenum (Mo), 2.5 to 11wt% A heat treatment method of a forming punch made of powder high speed tool steel composed of vanadium (V), 0-11 wt% of cobalt (Co), and the remainder of iron (Fe), wherein the forming punch is a vacuum furnace, an inert gas atmosphere, or a salt bath. It is charged to and then quenched after holding for 3 minutes to 2 hours at 1020 to 1200 ℃, characterized in that the tempering at least once every 10 minutes to 5 hours in the temperature range of 580 to 680 ℃.

상기에서, 오스테나이트 처리 온도 범위를 1020∼1200℃로 한정하는 것은, 오스테나이트 처리 온도가 1020℃ 이하이면 탄화물이 충분히 고용되지 않으므로,오스테나이트 처리한 후 급냉하여도 충분한 경화 열처리 효과를 얻을 수 없고, 1200℃ 이상이면 결정립 성장이 일어나 취약해지기 쉽기 때문이다.In the above description, the austenite treatment temperature range is limited to 1020 to 1200 占 폚, since carbides are not sufficiently dissolved when the austenite treatment temperature is 1020 占 폚 or less, so that sufficient hardening heat treatment effect cannot be obtained even after rapid cooling after austenite treatment. This is because grain growth is likely to occur at a temperature of 1200 ° C. or higher, making it brittle.

또한, 열처리 시간을 3분 내지 2시간 사이로 한정하는 것은, 오스테나이트 처리 온도에서 열처리 시간이 3분 이하로 짧으면 노내의 온도가 균일하지 않아 펀치의 위치별 열처리 온도의 차이가 발생하고, 2시간 이상으로 길면 결정립 성장이나 탄화물의 성장이 발생하여 취약해지기 때문이다.In addition, limiting the heat treatment time between 3 minutes and 2 hours is that if the heat treatment time is shorter than 3 minutes at the austenite treatment temperature, the temperature in the furnace is not uniform and a difference in the heat treatment temperature for each position of the punch occurs. This is because when it is long, grain growth and carbide growth occur and become vulnerable.

그러므로, 1020∼1200℃에서 3분 내지 2시간 유지하여 오스테나이트 처리를 한 후 고압가스나 냉각유로 급냉하는 것이 가장 바람직하다.Therefore, it is most preferable to hold the austenite treatment at 1020 to 1200 DEG C for 3 minutes to 2 hours and then quench with high pressure gas or cooling oil.

한편, 템퍼링 온도 범위도 580∼680℃로 한정하는 것은, 템퍼링 온도가 580℃ 이하로 낮으면 기지상 내에 미세한 2차 탄화물의 석출이 발생하고, 마르텐사이트의 분해가 완전히 일어나지 않아 기지상이 단단해지므로 피로균열의 전파가 용이하여, 고압성형 할 때 쉽게 피로 균열이 전파됨으로써, 펀치의 수명이 낮아지게 되며, 템퍼링 온도가 680℃ 이상으로 너무 높으면, 경도감소가 심하여 고압성형 할 때 펀치 모서리의 소성변형이 일어날 가능성이 높아 파손보다는 국부적인 변형이 발생하므로, 펀치의 치수가 변하여 좋지 않게 되기 때문이다.On the other hand, the tempering temperature range is also limited to 580 to 680 ° C. If the tempering temperature is low at 580 ° C or lower, fine secondary carbides are precipitated in the matrix and martensite does not completely decompose so that the matrix is hardened. It is easy to propagate, and the fatigue crack propagates easily during high pressure molding, and the life of the punch is lowered. If the tempering temperature is over 680 ° C, the hardness is severely reduced and plastic deformation of the punch edge occurs during high pressure molding. This is because local deformation is more likely to occur than breakage, and the punch dimensions change and become poor.

또한, 템퍼링 유지시간을 10분 내지 5시간으로 한정한 이유는, 템퍼링 유지시간이 10분 이하로 너무 짧으면 기지상 내에 마르텐사이트가 분해될 시간이 불충분하고, 유지시간이 5시간 이상으로 길면 비경제적이며, 펀치표면이 탈탄 현상이 일어나기 용이하여 좋지 않기 때문이다.Further, the reason for limiting the tempering holding time to 10 minutes to 5 hours is that if the tempering holding time is too short, less than 10 minutes, the time for decomposing martensite in the known phase is insufficient, and if the holding time is longer than 5 hours, it is uneconomical. This is because the punch surface tends to be decarburized, which is not good.

이하, 여러 가지 온도로 템퍼링 및 오스테나이트 처리한 시편의 반복적 하중에 대한 파괴저항성시험(삼중점 굽힘피로시험)을 실시한 실시예 1에 대해 설명한다.Hereinafter, Example 1 in which the fracture resistance test (triple point bending fatigue test) for the repeated load of the specimen tempered and austenitic at various temperatures will be described.

고압분말 성형펀치 소재로 주로 사용되는 분말 고속도 공구강(조성:1.2wt%의 탄소(C), 4.0wt%의 크롬(Cr), 4.9wt%의 몰리브덴(Mo), 6.2wt%의 텅스텐(W), 2.9wt%의 바나듐(V), 나머지는 철(Fe)) 성분을 가진 가스 분사된 분말을 캔에 장입하여 탈가스 처리한 후, 질소분위기 하에 1150℃에서 1시간 동안 1000기압의 압력으로 열간등압성형한 다음, 1100℃에서 열간가공하여 제조하였다.Powder high speed tool steel mainly used as high pressure powder forming punch material (composition: 1.2wt% carbon (C), 4.0wt% chromium (Cr), 4.9wt% molybdenum (Mo), 6.2wt% tungsten (W)) , 2.9 wt% vanadium (V), and the rest of the iron (Fe)) charged gas-discharged powder into the can and degassed, and then hot at 1000 atmosphere pressure for 1 hour at 1150 ℃ under nitrogen atmosphere. After isostatic pressing, it was prepared by hot working at 1100 ° C.

진공열처리로에 상기의 소재로 된 분말 고속도 공구강 펀치를 장입한 후 진공상태로 만들고, 분당 10℃의 가열속도로 850℃까지 가열한 후 20분 동안 유지하고 나서, 분당 15℃의 가열속도로 오스테나이트 처리온도인 1020∼1200℃까지 가열한 다음, 10bar의 질소가스로 담금질을 하였다.After inserting the powder high speed tool steel punch made of the above material into the vacuum heat treatment furnace, it is made into a vacuum state, heated to 850 ° C. at a heating rate of 10 ° C. per minute, and maintained for 20 minutes, followed by austerus at a heating rate of 15 ° C. per minute. It was heated to 1020 ~ 1200 ℃ nitrite temperature, and then quenched with 10 bar of nitrogen gas.

이어서, 분당 10℃의 가열속도로 템퍼링 온도 구역인 500∼620℃까지 가열하여 1시간 동안 유지한 후, 2bar의 질소가스로 냉각하고 나서, 동일한 템퍼링 조건으로 템퍼링 처리를 2회 실시하여 총 3회 템퍼링 처리를 실시하였다.Subsequently, it was heated to a tempering temperature zone of 500 to 620 ° C. at a heating rate of 10 ° C. per minute and maintained for 1 hour, followed by cooling with 2 bar of nitrogen gas, followed by two tempering treatments under the same tempering conditions, for a total of three times. Tempering treatment was performed.

연마된 2.3×2.3×17mm 크기의 시험편을 3중점 굽힘피로 시험용 지그(시편 지점간 거리:10mm)에 장착하여 일정 하중인 215㎏을 초당 1회씩 반복적으로 가하여 시편이 파괴될 때까지의 피로수명을 구하였다. 항절력 시험편은 5.0×5.0×30.6mm으로 연삭가공을 하여 25.4mm의 지지점 위에 시편을 적재한 후 항절력을 시험하고 경도 시험도 실시하였다. 이 결과를 다음의 표 1에 나타내었다.A test piece of polished 2.3 × 2.3 × 17mm size was mounted on a test jig (10mm between specimen points) with a triple point bending fatigue, and repeatedly applied a constant load of 215kg once per second to give the fatigue life until the specimen was destroyed. Obtained. The tensile strength test specimen was ground by 5.0 × 5.0 × 30.6mm, loaded on the support point of 25.4mm, and then tested for the tensile strength and hardness test was also performed. The results are shown in Table 1 below.

표 1로부터 템퍼링 온도가 500℃, 540℃와 같이 낮은 경우에 반복적 하중이 가해질 때 쉽게 치핑형 파손이 발생하고 피로수명이 낮아 실제 성형펀치에 적용할 때 균열이 쉽게 발생하여 수명이 낮아지게 되고, 템퍼링 온도가 580℃ 이상으로 증가하면 피로수명 및 펀치수명이 증가됨을 알 수 있다.From Table 1, when the tempering temperature is low, such as 500 ℃, 540 ℃, chipping breakage easily occurs when repeated load is applied, and fatigue life is low when cracking occurs easily when applied to the actual forming punch, and the life is shortened. It can be seen that when the tempering temperature increases above 580 ° C., fatigue life and punch life increase.

다음은 실시예 2로써 여러 가지 온도로 템퍼링 및 오스테나이트 처리한 분말성형펀치에 적용하여 시험한 결과에 대해 설명한다.Next, as a second example, the results of application to the powder forming punches tempered and austenitic at various temperatures will be described.

실시예 1에서 제시된 것과 동일한 방법으로 시편을 제조하여 차량용 부품인 플랜지 형상의 철계 분말야금제품을 성형하는 펀치를 제작하고, 진공열처리로에 분당 10℃의 가열속도로 850℃까지 가열하여 20분 동안 유지한 후, 분당 15℃의 가열속도로 오스테나이트 처리온도인 1175℃까지 가열하여 10분 동안 유지한 다음, 10bar의 질소가스로 담금질을 하였다.In the same manner as in Example 1, the specimen was manufactured to fabricate a punch for forming a flange-shaped iron-based powder metallurgy product as a vehicle part, and heated to 850 ° C. at a heating rate of 10 ° C. per minute in a vacuum heat treatment furnace for 20 minutes. After maintaining, the mixture was heated to 1175 ° C., which is an austenite treatment temperature at a heating rate of 15 ° C. per minute, and maintained for 10 minutes, and then quenched with 10 bar of nitrogen gas.

이어서, 분당 10℃의 가열속도로 템퍼링 온도 구역인 530∼610℃까지 가열하여 1시간 동안 유지한 후 2bar의 질소가스로 냉각하고, 계속해서 동일한 템퍼링 조건으로 2회의 템퍼링를 하여 총 3회 템퍼링 하였다. 펀치의 마무리 가공 후 성형체 단면적당 6ton의 압력으로 분말 성형을 실시하였다. 분말성형 펀치의 예리한 모서리 부위에 치핑형 파손이 일어날 때까지 성형한 제품수량을 측정하여 펀치의 수명을 결정하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.Subsequently, it was heated to a tempering temperature zone of 530 to 610 ° C. at a heating rate of 10 ° C. per minute, maintained for 1 hour, cooled with 2 bar of nitrogen gas, and then tempered twice with the same tempering conditions for a total of three times. After finishing the punching, powder molding was performed at a pressure of 6 tons per cross section of the molded body. The life of the punch was determined by measuring the number of molded products until chipping failure occurred at the sharp edges of the powder forming punch. The results are shown in Table 2.

표 2에서 템퍼링 온도가 500℃, 530℃로 낮은 경우에, 실제 고압 성형펀치에 적용할 때 균열이 쉽게 발생하여 수명이 낮아지게 되고, 템퍼링 온도가 580℃, 610℃ 이상으로 증가하면 치핑이 발생하지 않아 펀치수명이 급격히 증가하게 됨을 알 수 있다.In Table 2, when the tempering temperature is low as 500 ℃ and 530 ℃, when applied to the actual high-pressure molding punch, cracks easily occur and the service life is reduced, and when the tempering temperature increases above 580 ℃ and 610 ℃, chipping occurs. It can be seen that the punch life is increased rapidly.

이상과 같은 목적과 구성으로 이루어진 본 발명의 열처리 방법에 의하면, 분말 고속도 공구강으로 된 성형펀치를 오스테나이트 처리한 후 템퍼링 온도를 580∼680℃로 증가시켜, 사용시 하중이 반복적으로 가해지는 펀치가 쉽게 파손되지 않아 그 수명이 대폭 증가됨으로써, 동일한 생산량에 소요되는 펀치의 수량이 감소되여 펀치소재비, 펀치가공비, 열처리비 등 제반비용이 대폭 절감되는 효과가 있다.According to the heat treatment method of the present invention having the above object and configuration, after forming austenite punched molding punch made of powder high speed tool steel, the tempering temperature is increased to 580 to 680 ° C, and the punch repeatedly applied to the load is easily used. As the service life is greatly increased since it is not damaged, the number of punches required for the same production amount is reduced, and the overall cost such as punch material cost, punch processing cost, and heat treatment cost is greatly reduced.

Claims (2)

1.0 내지 2.5wt%의 탄소(C), 3 내지 6wt%의 크롬(Cr), 0.2 내지 7.0wt%의 텅스텐(W), 1.0 내지 7.2wt%의 몰리브덴(Mo), 2.5 내지 11wt%의 바나듐(V), 11wt%이하의 코발트(Co), 나머지가 철(Fe)로 구성된 분말 고속도 공구강으로 된 성형펀치의 열처리 방법에 있어서,1.0 to 2.5 wt% carbon (C), 3 to 6 wt% chromium (Cr), 0.2 to 7.0 wt% tungsten (W), 1.0 to 7.2 wt% molybdenum (Mo), 2.5 to 11 wt% vanadium ( V), in the heat treatment method of the forming punch made of powder high speed tool steel composed of cobalt (Co) of less than 11wt%, and the rest of iron (Fe), 상기 성형펀치를 열처리로에 장입하여 1020∼1200℃에서 3분 내지 2시간 유지한 후 급냉하고, 580∼680℃의 온도 범위에서 10분 내지 5시간씩 1회 이상 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 분말 고속도 공구강으로 만든 성형펀치의 열처리 방법.The molding punch is charged into a heat treatment furnace, held at 1020 to 1200 ° C. for 3 minutes to 2 hours, quenched, and tempered at least once for 10 minutes to 5 hours at a temperature range of 580 to 680 ° C. Heat treatment method of forming punch made of tool steel. 1.0 내지 2.5wt%의 탄소(C), 3 내지 6wt%의 크롬(Cr), 0.2 내지 7.0wt%의 텅스텐(W), 1.0 내지 7.2wt%의 몰리브덴(Mo), 2.5 내지 11wt%의 바나듐(V), 나머지가 철(Fe)로 나머지가 철(Fe)로 구성된 분말 고속도 공구강으로 된 성형펀치의 열처리 방법에 있어서,1.0 to 2.5 wt% carbon (C), 3 to 6 wt% chromium (Cr), 0.2 to 7.0 wt% tungsten (W), 1.0 to 7.2 wt% molybdenum (Mo), 2.5 to 11 wt% vanadium ( V), in the heat treatment method of the forming punch made of powder high speed tool steel, the remainder is iron (Fe), the remainder is iron (Fe), 상기 성형펀치를 열처리로에 장입하여 1020∼1200℃에서 3분 내지 2시간 유지한 후 급냉하고, 580∼680℃의 온도 범위에서 10분 내지 5시간씩 1회 이상 템퍼링하는 것을 특징으로 하는 분말 고속도 공구강으로 만든 성형펀치의 열처리 방법.The molding punch is charged into a heat treatment furnace, held at 1020 to 1200 ° C. for 3 minutes to 2 hours, quenched, and tempered at least once for 10 minutes to 5 hours at a temperature range of 580 to 680 ° C. Heat treatment method of forming punch made of tool steel.
KR1019990057012A 1999-12-13 1999-12-13 A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel KR100343856B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990057012A KR100343856B1 (en) 1999-12-13 1999-12-13 A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990057012A KR100343856B1 (en) 1999-12-13 1999-12-13 A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010055732A KR20010055732A (en) 2001-07-04
KR100343856B1 true KR100343856B1 (en) 2002-07-20

Family

ID=19625284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990057012A KR100343856B1 (en) 1999-12-13 1999-12-13 A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100343856B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6411945A (en) * 1987-07-03 1989-01-17 Daido Steel Co Ltd Cold tool steel
KR930003604A (en) * 1991-07-26 1993-02-24 헤롤드 엠. 크리스버그 Method and apparatus for communicating digital data using trellis coded QAM
US5433801A (en) * 1990-11-10 1995-07-18 Althaus; Wolfgang Razor blade steel having high corrosion resistance, razor blades and a process for manufacturing razor blades

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6411945A (en) * 1987-07-03 1989-01-17 Daido Steel Co Ltd Cold tool steel
US5433801A (en) * 1990-11-10 1995-07-18 Althaus; Wolfgang Razor blade steel having high corrosion resistance, razor blades and a process for manufacturing razor blades
KR930003604A (en) * 1991-07-26 1993-02-24 헤롤드 엠. 크리스버그 Method and apparatus for communicating digital data using trellis coded QAM

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010055732A (en) 2001-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108179350B (en) Low-cost short-production-period preparation method of wear-resistant steel
KR20100135205A (en) Hot work tool steel and steel product using the same
CN111511936B (en) Wire rod for cold heading, worked product using the same, and method for manufacturing the same
CN109735777B (en) Anti-oxidation hot-work die steel and preparation method thereof
CN113862576B (en) Non-quenched and tempered steel, crankshaft and production method thereof
JP2011236493A (en) Press forming mold made of spherical graphite cast iron and method of manufacturing the same
CN101392354B (en) High alloy cold-work die steel
JP5093010B2 (en) Hot working mold
JPH0892690A (en) Carburized parts excellent in fatigue resistance and its production
CN1918315A (en) Steel alloy for cutting details
US20030095886A1 (en) PM high-speed steel having high elevated-temperature strength
US20100021339A1 (en) Components made of steels with an ultrahigh carbon content and with a reduced density and high scaling resistance
EP3168319B1 (en) Microalloyed steel for heat-forming high-resistance and high-yield-strength parts
EP1158064B1 (en) Large bearing parts made of steel
KR20120102081A (en) Steel with high temper resistance
US5505798A (en) Method of producing a tool or die steel
JP2014025103A (en) Hot tool steel
JPH09170017A (en) Production of steel plate with high strength and high toughness
KR100834535B1 (en) Method for manufacturing high hardness and high toughness of hot-work tool steels
KR100343856B1 (en) A Heat Treatment Method of Forming Punch made of P/M High-speed Steel
US20060057419A1 (en) High-strength steel product excelling in fatigue strength and process for producing the same
JP4242157B2 (en) Steel products
JPH0643605B2 (en) Manufacturing method of non-heat treated steel for hot forging
US5182079A (en) Metallic composition and processes for use of the same
KR20030076723A (en) Steel article

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080604

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee