KR100502193B1 - High speed tool steel having superior hardness and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절삭기계의 공구로 사용되는 고속도공구강 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed coated oral cavity and a method for manufacturing the same used as a tool of a cutting machine.

이 고속도공구강은 중량%로, C: 0.75~1.1%, Si: 0.1~1.0%, Mn: 0.5% 이하, Cr: 3.7~4.5%, Ni: 0.30% 이하, Co: 0.3~0.8%, Mo: 4.5~5.5%, W: 5.5~6.8%, V: 1.7~2.2%, Cu: 0.6% 이하, 나머지 Fe및 기타 불가피한 불순물로 조성된다. 또한, 이 고속도공구강의 제조방법 역시 제공된다.The high-speed coating steel is in weight%, C: 0.75 to 1.1%, Si: 0.1 to 1.0%, Mn: 0.5% or less, Cr: 3.7 to 4.5%, Ni: 0.30% or less, Co: 0.3 to 0.8%, Mo: 4.5-5.5%, W: 5.5-6.8%, V: 1.7-2.2%, Cu: 0.6% or less, remaining Fe and other unavoidable impurities. Moreover, the manufacturing method of this high speed coating steel is also provided.

이 고속도공구강은 M2 고속도공구강의 열간가공성을 가지면서 목표 경도치를 갖는다. 따라서, 선재 및 봉재의 생산이 용이하며, M2 고속도공구강의 품질이 향상된다.This high-speed coated oral has the target hardness value while having hot workability of the M2 high-speed coated oral. Therefore, the production of wire rods and rods is easy, and the quality of M2 high-speed coated oral is improved.

Description

고경도 코발트 미량함유 고속도공구강 및 그 제조방법{High speed tool steel having superior hardness and method for manufacturing the same}High speed tool steel having superior hardness and method for manufacturing the same

본 발명은 절삭기계의 공구로 사용되는 고속도공구강에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 Co 함량을 제어하여 경화온도에 따라 경도를 제어하는 동시에 Si을 첨가하여 경도를 향상시킨 코발트 미량함유 고속도공구강에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed coated oral steel used as a tool of a cutting machine, and more particularly, to a cobalt-free high-speed coated oral which improves the hardness by adding Si while controlling the hardness according to the curing temperature. .

고속도공구강은 타 강종에 비해 경도가 높아 기계부품을 가공하는 가공용 공구의 기본 소재로 널리 사용되고 있다. 이중 가장 널리 사용되고 있는 고속도공구강은 M2 고속도공구강으로, 로크웰(Rockwell) 경도로 최대 63~65의 경도를 갖는다. 그런데, 상기 M2 고속도공구강은 로크웰 경도 64수준을 안정적으로 확보하는 것이 요구되나, 실제로 64이상의 경도를 확보하는 것은 매우 어렵다.High-speed coating oral steel is widely used as a basic material for machining tools that machine mechanical parts due to its higher hardness than other steel grades. The most widely used high speed steel is M2 high speed steel, which has a hardness of 63-65 at Rockwell hardness. By the way, the M2 high-speed coating oral is required to secure a Rockwell hardness 64 level, but it is very difficult to actually secure a hardness of 64 or more.

M2 고속도공구강은 고탄소계 M2 고속도공구강과 저탄소계 M2 고속도공구강으로 나뉜다. 상기 고탄소계 M2 고속도공구강은 64 이상의 로크웰 경도를 안정적으로 확보하는 것이 가능하지만, 탄소 함량과 탄화물 형성원소의 함량이 높아 열간가공성이 열악한 문제점이 있어 봉상압연에 의해 선재나 봉재를 생산하는 대량생산 체계에는 부적합하다. 따라서, 저탄소계 M2 고속도공구강이 상업적으로 널리 사용되고 있는 실정이다. 그러므로, 저탄소계 M2 고속도공구강의 로크웰 경도를 64 이상으로 확보하는 것이 당 기술분야에서의 핵심과제이다.M2 high speed steel can be divided into high carbon M2 high speed steel and low carbon M2 high speed steel. The high carbon-based M2 high-speed coated oral steel can stably secure Rockwell hardness of 64 or more, but there is a problem of poor hot workability due to high content of carbon and carbide forming elements, so that mass production system for producing wire rod or bar by rod rolling Is not suitable. Therefore, low carbon M2 high-speed coating oral is widely used commercially. Therefore, securing the Rockwell hardness of low carbon-based M2 high-speed steel can be more than 64 is a key task in the art.

고속도공구강의 경도를 향상시키기 위한 종래기술로는 미국 특허번호 3,859,081호가 있다. 상기 종래기술은 코발트(Co)를 5~7중량%정도 첨가하여 기지조직의 경도와 미세한 2차 탄화물의 양을 증가시키는 것으로, 로크웰 경도가 최대 66~69 수준 까지도 달성 가능하다. 이러한 계열의 고속도공구강은 주로 고품위용으로 사용되며, 코발트의 높은 가격때문에 경제적으로 부담이 있는 문제점이 있다.The prior art for improving the hardness of high-speed coated oral is US Patent No. 3,859,081. The prior art is to add about 5 to 7% by weight of cobalt (Co) to increase the hardness of the matrix and the amount of fine secondary carbide, Rockwell hardness can be achieved up to 66 ~ 69 level. This series of high-speed coating oral is mainly used for high quality, and there is a problem that the economic burden due to the high price of cobalt.

또 다른 종래기술로는 미국 특허번호 5,435,827호가 있으며, 이는 분말야금법에 의해 고속도공구강을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 분말야금법은 미세한 합금 분말입자를 이용하기 때문에 일반적으로 주조 잉곳을 이용하여 제조하는 경우에 발생되는 잉곳 중심부의 편석이나 조대한 공정탄화물의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 상대적으로 균일한 금속조직을 갖는 고속도공구강을 제조할 수 있다는 장점이 있지만, 일반 주조 및 압연공정을 이용하는 방법에 비해 성형공정이 복잡하여 그 제조단가가 너무 비싼 문제점이 있다.Another prior art is US Pat. No. 5,435,827, which relates to a method for manufacturing a high speed steel ball by powder metallurgy. Since the powder metallurgy uses fine alloy powder particles, it is possible to generally suppress segregation and coarse eutectic carbides generated in the center of the ingot generated when the casting ingot is manufactured. Therefore, there is an advantage in that it is possible to manufacture a high-speed coated oral steel having a relatively uniform metal structure, but the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is too expensive compared to the method using a general casting and rolling process.

또 다른 종래기술로는 일본 공개특허공보 소57-198250호가 있으며, 이는 희토류 원소를 첨가하여 경도 및 기계적 특성을 향상시키는 것이다. 그러나, 상기 종래기술은 Co보다도 몇 배나 고가인 희토류 원소를 첨가하여야 하기 때문에 실제 제품에는 거의 적용되지 못하고 있는 문제점이 있다.Another prior art is Japanese Patent Laid-Open No. 57-198250, which adds rare earth elements to improve hardness and mechanical properties. However, the prior art has a problem in that it is hardly applied to an actual product because a rare earth element that is several times more expensive than Co must be added.

또 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 2002-76723호가 있는데, 상기 종래기술은 Si 함량을 0.32~1.0%로 제어함으로써 Si의 탄화물 미세화와 석출량 증가 효과로 경도를 향상시키는 것에 관한 것이다. 그러나, 상기 종래기술은 경화온도가 낮은 영역에서는 경도 상승효과가 있지만, 경화온도가 높은 경우에는 더 이상 경도가 향상되지 않는 문제점이 있다.Another prior art is Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-76723, which relates to improving hardness by controlling the Si content to 0.32 to 1.0% and increasing the carbide fineness and precipitation amount. However, the prior art has a hardness increase effect in the region where the curing temperature is low, but when the curing temperature is high, the hardness is no longer improved.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, Co 함량을 제어하여 경화온도에 따라 경도를 제어하는 동시에 Si을 첨가하여 경도를 향상시킨 코발트 미량함유 고속도공구강 및 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to control the Co content to control the hardness according to the curing temperature and at the same time to provide a cobalt-containing high-speed coating oral and improved manufacturing method by adding Si to the hardness , Its purpose is.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중량%로, C: 0.75~1.1%, Si: 0.1~1.0%, Mn: 0.5% 이하, Cr: 3.7~4.5%, Ni: 0.30% 이하, Co: 0.3~0.8%, Mo: 4.5~5.5%, W: 5.5~6.8%, V: 1.7~2.2%, Cu: 0.6% 이하, 나머지 Fe및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 포함하여 이루어진다.The present invention for achieving the above object by weight, C: 0.75 ~ 1.1%, Si: 0.1 ~ 1.0%, Mn: 0.5% or less, Cr: 3.7 ~ 4.5%, Ni: 0.30% or less, Co: 0.3 ~ 0.8%, Mo: 4.5-5.5%, W: 5.5-6.8%, V: 1.7-2.2%, Cu: 0.6% or less, including the remaining Fe and other inevitable impurities.

또한, 본 발명의 고속도공구강의 제조방법은, 상기와 같이 조성되는 강을 1100~1150℃에서 균질화처리하여 열간가공하는 것을 포함하여 이루어진다.In addition, the manufacturing method of the high-speed coated oral cavity of the present invention comprises performing hot working by homogenizing the steel formed as described above at 1100 to 1150 ° C.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명자들은 저탄소계M2 고속도공구강을 사용하여 열간가공성을 기본적으로 확보하면서 로크웰 경도를 높이기 위한 연구를 진행하던 중, 다음 2가지 사실을 확인하였다.The present inventors confirmed the following two facts while researching to increase the Rockwell hardness while basically securing the hot workability using the low carbon-based M2 high-speed coated steel.

(1) 특정 Co의 함량에서 경화처리온도가 증가함에 따라 경도상승효과가 있다는 것.(1) There is a hardness increase effect as the curing treatment temperature increases at a specific Co content.

(2) 특정 Si의 함량에서 경화처리온도가 낮은 영역에서만 경도상승효과가 있다는 것.(2) Hardness increase effect only in the region where curing temperature is low at specific Si content.

따라서, 상기 2가지 사실에 주목하여 Co와 Si의 함량을 적절하게 제어하면, 단지 미량의 Co만으로 높은 경화처리온도에서도 경도상승을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 Si을 동시에 제어하여 경화처리온도 전영역에서 경도를 상승시키며 동시에 희망하는 경도로 경도를 제어하는 것이 가능한 것이다.Therefore, paying attention to the above two facts, if the content of Co and Si is properly controlled, not only can a hardness increase at a high curing treatment temperature with only a small amount of Co, but also Si can be controlled simultaneously to cover the entire curing treatment temperature range. It is possible to increase the hardness and simultaneously control the hardness to the desired hardness.

본 발명은 M2고속도 공구강에서 Co와 Si의 함량을 복합제어 하는데 특징이 있는 것으로, 이하 강조성과 제조방법을 나누어서 설명한다.The present invention is characterized in the composite control of the content of Co and Si in M2 high speed tool steel, and will be described below by dividing emphasis and manufacturing method.

[강조성][Strength]

C: 0.75~1.1중량%C: 0.75 to 1.1 wt%

고속도공구강에서의 탄소 함량은 탄화물 형성원소인 W, Mo, V 및 Cr의 함량에 의해 결정되는 인자로서, (W+Mo+V+Cr)/C의 비율에 따라 저탄소계 고속도공구강 및 고탄소계 고속도공구강으로 나뉘어진다. 상기 고탄소계 고속도공구강은 0.95~1.10중량% 정도의 탄소를 함유하며, 저탄소계 고속도공구강은 0.75~0.90중량% 정도의 탄소를 함유한다.Carbon content in high-speed coatings is a factor determined by the contents of W, Mo, V and Cr, which are carbide forming elements, and is based on the ratio of (W + Mo + V + Cr) / C. Divided into tool steel. The high carbon-based high-speed oral cavity contains about 0.95 to 1.10% by weight of carbon, and the low carbon-based high-speed oral cavity contains about 0.75 to 0.90% by weight of carbon.

상기 C는 V, Cr, Mo, W등과 같은 여러가지 탄화물 형성원소와 결합하여 다양한 탄화물을 형성하는데 필요한 기본 성분으로, 0.75중량% 미만 첨가되면 충분한 양의 탄화물 형성이 어렵고, 1.1중량%를 초과하여 첨가되면 과잉의 탄소가 기지에 잔류되어 과잉의 오스테나이트 상을 형성시켜 경도를 저하시킨다. 또한, 과잉의 탄소는 고상선을 크게 낮춤으로써 오스테나이징 처리시에 국부 용융이 발생시킬 수 있으므로, 그 함량을 0.75~1.1중량%로 제한하는 것이 바람직하다.The C is a basic component necessary to form various carbides in combination with various carbide forming elements such as V, Cr, Mo, W, etc., if it is added less than 0.75% by weight, it is difficult to form a sufficient amount of carbide, and is added in excess of 1.1% by weight. Excess carbon remains at the base, forming excess austenite phase, thereby lowering the hardness. In addition, since excessive melt | dissolution can generate local melt at the time of austenizing treatment by greatly reducing a solidus line, it is preferable to limit the content to 0.75 to 1.1 weight%.

Si: 0.1~1.0중량%Si: 0.1-1.0 wt%

상기 Si은 탈산제로 첨가되는 성분으로, 탄화물 석출을 보다 증대시켜 경도 향상에도 기여한다. 상기 Si의 함량이 0.1중량% 미만이면 Si 고유의 탈산효과가 거의 없으며, 1.0중량%를 초과하여 첨가되면 소재의 인성이 감소하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 탈산효과도 포화되므로, 그 함량을 0.1~1.0중량%로 제한하는 것이 바람직하다.Said Si is a component added as a deoxidizer and contributes to the improvement of hardness by further increasing carbide precipitation. When the content of Si is less than 0.1% by weight, there is almost no inherent deoxidation effect of Si, and when added in excess of 1.0% by weight, the toughness of the material is not only reduced, but also the deoxidation effect is saturated, so that the content is 0.1 to 1.0. It is preferable to limit the weight percentage.

상기 Si의 함량범위에서 경화처리온도가 낮은 경우에는 경도상승효과가 뚜렷하지만, 경화처리온도가 높은 경우에는 더 이상 경도상승이 이루어지지 않는다. 따라서, 상기 Si의 함량과 함께 Co의 함량을 복합적으로 제어하여 경화처리온도가 증가함에 따라 지속적으로 경도상승효과가 나타나도록 하여야 한다.When the curing treatment temperature is low in the content range of Si, the hardness increase effect is obvious, but when the curing treatment temperature is high, the hardness increase is no longer achieved. Therefore, the content of Co together with the content of Si must be controlled in a complex manner so that the hardness increase effect is continuously observed as the curing treatment temperature increases.

특히, 상기 Si의 함량을 0.32~1.0중량%로 관리하면 0.32중량% 이상에서 얻을 수 있는 Si 고유의 탄화물 석출증대효과를 동반할 수 있게 되어 낮은 경화처리온도에서도 보다 높은 경도를 유지할 수 있으므로, 보다 바람직하다.Particularly, if the content of Si is controlled to 0.32 to 1.0% by weight, it can be accompanied by Si's inherent carbide deposition effect, which can be obtained at 0.32% by weight or more, and thus can maintain a higher hardness even at low curing treatment temperatures. desirable.

Mn: 0.5중량% 이하Mn: 0.5 wt% or less

상기 Mn은 오스테나이트 안정화 원소로, 0.5중량%를 초과하여 첨가되면 잔류 오스테나이트를 증가시켜 경도를 급격하게 감소시키므로, 그 함량을 0.5중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.The Mn is an austenite stabilizing element, and when added in excess of 0.5% by weight, the residual austenite is increased to drastically decrease the hardness, so that the content is preferably limited to 0.5% by weight or less.

Cr: 3.7~4.5중량%Cr: 3.7-4.5 wt%

상기 Cr은 고온 내산화성을 제어하고 템퍼링시에 탄화물 석출을 지연함으로써 경화능을 제공하는 성분으로, 3.7중량% 미만 첨가되면 이 두가지의 역할을 충분히 달성하기 어렵고, 4.5중량%를 초과하여 첨가되면 과잉의 오스테나이트를 잔류시키므로, 그 함량을 3.7~4.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다.The Cr is a component that provides hardenability by controlling high temperature oxidation resistance and delaying carbide precipitation during tempering. When Cr is added less than 3.7% by weight, it is difficult to fully achieve these two roles. Since austenite is retained, the content is preferably limited to 3.7 to 4.5% by weight.

Ni: 0.30중량% 이하Ni: 0.30 wt% or less

상기 Ni은 Mn과 마찬가지로 오스테나이트 안정화 원소로, 0.30중량%를 초과하여 첨가되면 잔류 오스테나이트를 증가시켜 경도를 급격하게 감소시키므로, 그 함량을 0.30중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Ni, like Mn, is an austenite stabilizing element. When Ni is added in excess of 0.30% by weight, the residual austenite is increased to rapidly decrease the hardness. Therefore, the content is preferably limited to 0.30% by weight or less.

Co: 0.3~0.8중량%Co: 0.3 ~ 0.8 wt%

상기 Co는 고속 기계가공에 따른 공구의 온도상승에 견디는 내열성 확보와 기지경도 향상을 위해 주로 첨가되며, 그 함량이 적어도 3중량% 이상에서만 그 효과가 나타나는 것으로 알려져 있다.Co is mainly added to secure heat resistance and improve the hardness of the tool according to the high-speed machining, it is known that the effect is only at least 3% by weight.

하지만, Co의 함량을 본 발명의 범위인 0.3~0.8중량%로 관리하면 경화처리온도가 높은 영역에서 경도증가 효과가 나타나게 된다.However, when the content of Co is controlled to 0.3 to 0.8% by weight, which is the scope of the present invention, the hardness increase effect appears in the region where the curing treatment temperature is high.

상기 Co의 함량이 0.3중량% 미만이면 경화처리온도가 낮은 영역이나 높은 영역에 상관없이 경도증가 효과가 거의 없으며, 0.8중량%를 초과하면 경화온도가 높은 영역에서 열처리하는 경우에 오스테나이트의 안정성을 높여 급냉시 오스테나이트를 상온까지 잔류시켜 경도를 감소시키므로, 그 함량을 0.3~0.8중량%로 제한하는 것이 바람직하다.If the Co content is less than 0.3% by weight, there is little effect of increasing hardness regardless of the region of low or high curing temperature. If the content of Co is higher than 0.8% by weight, the stability of austenite is increased when heat treatment is performed in the region of high curing temperature. In order to reduce the hardness by retaining austenite to room temperature during rapid quenching, it is preferable to limit the content to 0.3 to 0.8% by weight.

Mo: 4.5~5.5중량%Mo: 4.5-5.5 wt%

상기 Mo는 M2 고속도공구강에서 M6C형태의 탄화물 형성을 위해 첨가되는 성분으로, 4.5중량% 미만 첨가되면 과잉의 탄소를 발생시켜 열간가공성 등의 인성과 관련된 물성을 저해하고, 5.5중량%를 초과하여 첨가되면 기지의 인성을 떨어뜨려 물성을 낮추는 문제점을 야기하므로, 그 함량을 4.5~5.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다.The Mo is a component added for the formation of M 6 C-type carbide in M2 high-speed coating oral, and when less than 4.5 wt% is added, it generates excess carbon to inhibit physical properties related to toughness such as hot workability and exceeds 5.5 wt%. When added to reduce the known toughness to cause a problem of lowering the physical properties, it is preferable to limit the content to 4.5 to 5.5% by weight.

W: 5.5~6.8중량%W: 5.5-6.8 wt%

상기 W은 상기 Mo과 마찬가지로 M2 고속도공구강에서 M6C형태의 탄화물 형성을 위해 첨가되며, 5.5중량% 미만 첨가되면 과잉의 탄소를 발생시켜 열간가공성 등의 인성과 관련된 물성을 저해하고, 6.8중량%를 초과하여 첨가되면 기지의 인성을 떨어뜨려 물성을 낮추는 문제점을 야기하므로, 그 함량을 5.5~6.8중량%로 제한하는 것이 바람직하다.W is added to form M 6 C carbide in M2 high-speed coating oral, like Mo. When W is added below 5.5 wt%, excess carbon is generated to inhibit properties related to toughness such as hot workability, and 6.8 wt%. If it is added in excess of the drop in the known toughness causes a problem of lowering the physical properties, it is preferable to limit the content to 5.5 ~ 6.8% by weight.

V: 1.7~2.2중량%V: 1.7-2.2 wt%

상기 V은 MC형태의 탄화물 형성을 위해 첨가되며, 1.7중량% 미만 첨가되면 충분한 탄화물의 확보가 어려울 뿐만 아니라 과잉의 탄소잔류로 인성을 떨어뜨리고, 2.2중량%를 초과하여 첨가되면 기지에 잔류하여 기지의 인성을 떨어뜨리므로, 그 함량을 1.7~2.2중량%로 제한하는 것이 바람직하다.The V is added for the formation of MC-type carbide, and if it is added less than 1.7% by weight, it is difficult to secure sufficient carbides, as well as to reduce toughness due to excess carbon residue, and when added in excess of 2.2% by weight, it remains at the base. Since it lowers the toughness, it is preferable to limit the content to 1.7 to 2.2% by weight.

Cu: 0.6중량% 이하Cu: 0.6 wt% or less

상기 Cu는 주로 스크랩등에서 유입되는 성분으로, 0.6중량%를 초과하여 첨가되면 파괴인성을 저하시키므로, 그 함량을 0.6중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Cu is a component mainly introduced from scraps, and when added in excess of 0.6% by weight, the fracture toughness is lowered, and therefore, the content thereof is preferably limited to 0.6% by weight or less.

상기한 조성 이외에 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다.In addition to the above compositions, the remainder is composed of Fe and other unavoidable impurities.

[제조방법][Manufacturing method]

상기와 같이 조성되는 강을 1100~1150℃에서 균질화처리한다. 상기 균질화처리는 뾰족한 형태의 M2C 공정탄화물을 둥글고 미세한 MC 및 M6C 탄화물로 분해하는 효과가 있다.Homogenized treatment at 1100 ~ 1150 ℃ the steel composition as described above. The homogenization treatment has the effect of decomposing the pointed M 2 C eutectic carbide into round and fine MC and M 6 C carbide.

상기 균질화처리 온도가 1100℃ 미만이면 M2C 공정탄화물을 미세한 MC 및 M6C 탄화물로 분해시키는데 걸리는데 필요한 유지시간이 길어지며, 1150℃를 초과하면 열간압연 초기 투입온도에 비해 높아지는 문제점이 있으므로, 상기 균질화처리 온도는 1100~1150℃로 제한하는 것이 바람직하다.If the homogenization treatment temperature is less than 1100 ° C, the holding time required to decompose the M 2 C process carbide into fine MC and M 6 C carbides is long, and if it exceeds 1150 ° C, there is a problem in that it is higher than the initial input temperature of hot rolling. The homogenization treatment temperature is preferably limited to 1100 ~ 1150 ℃.

상기 균질화처리 후, 같은 온도에서 적절한 형상으로 열간가공한다. 상기 열간가공 온도가 1100℃ 미만이면 열간압연시 온도강하로 인하여 롤의 부하가 증가될 뿐만 아니라 열간가공성도 열화되고, 1150℃를 초과하면 열간취성에 의해 소재가 쉽게 깨지는 문제점을 야기하므로, 상기 열간가공 온도는 1100~1150℃로 제한하는 것이 바람직하다.After the homogenization treatment, hot working is carried out to an appropriate shape at the same temperature. If the hot working temperature is less than 1100 ℃ not only increases the load of the roll due to the temperature drop during hot rolling but also deteriorates the hot workability, and if it exceeds 1150 ℃ causes a problem that the material is easily broken by hot brittleness, the hot It is preferable to limit processing temperature to 1100-1150 degreeC.

상술한 바와 같이, 본 발명은 고속도공구강에 Co를 미량 첨가하여 경화처리온도에 따라 지속적인 경도향상을 얻는 것이다. 덧붙여 Si을 복합적으로 관리함으로써 원하는 경도를 경화처리온도의 제어를 통하여 얻어내는데 특징이 있다.As described above, the present invention is to add a small amount of Co to the high-speed coating oral to obtain a continuous hardness improvement according to the curing treatment temperature. In addition, it is characteristic to obtain desired hardness through control of hardening temperature by managing Si compositely.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예]EXAMPLE

하기 표 1과 같은 조성을 갖는 강을 진공용해로를 이용하여 50kg의 잉곳으로 제조하였다. 상기 제조된 잉곳을 열처리로에서 1100~1150℃로 2시간 동안 균질화처리한 후에 약 12mm로 열간압연하여 판재로 제조하였다. 상기 제조된 판재를 실제 제품과 동일한 구상화 열처리, 경화처리(오스테나이징 처리) 및 템퍼링 처리 등의 열처리 공정에 적용한 후에 로크웰 경도를 측정하였다.Steel having a composition as shown in Table 1 was prepared in a 50 kg ingot using a vacuum melting furnace. The prepared ingot was homogenized at 1100 to 1150 ° C. for 2 hours in a heat treatment furnace, and then hot rolled to about 12 mm to prepare a plate. Rockwell hardness was measured after applying the produced plate to the same heat treatment process as spheroidizing heat treatment, hardening treatment (austenizing treatment) and tempering treatment.

상기 구상화 열처리는 840℃에서 4.2시간동안 유지한 후, 660℃까지 21℃/시간의 냉각속도로 냉각한 후에 취출하였다.The spheroidization heat treatment was taken out after holding at 840 ° C. for 4.2 hours, cooling to 660 ° C. at a cooling rate of 21 ° C./hour.

상기 오스테나이징 처리는 1190~1220℃ 구간에서 5분간 유지한 후에 유냉하였다.The austenizing treatment was oil-cooled after maintaining for 5 minutes in the 1190 ~ 1220 ℃ section.

상기 템퍼링 처리는 535℃에서 2시간동안 유지한 후에 유냉하고 다시 한번 더 535℃에서 2시간동안 유지한 후에 유냉하는 과정을 반복하여 수행하였다.The tempering treatment was performed by repeatedly cooling the oil after maintaining the oil at 535 ° C. for 2 hours and then maintaining the oil at 535 ° C. for 2 hours.

도1은 Co 함량과 경화처리온도에 따른 비교재(1~3) 및 발명재(1)의 경도변화를 나타낸 그래프이다. 도 1에 나타난 바와 같이, Co의 함량이 0.3중량% 미만인 비교재(1~2)는 경화처리온도에 따라서 경도상승이 거의 이루어지지 않고 있다. 또한, Co의 함량이 0.8중량%를 초과한 비교재(3)은 고가의 Co가 보다 많이 첨가됨에도 불구하고 1220℃의 경화처리온도에서 경도가 저하됨을 알 수 있다.1 is a graph showing the hardness change of the comparative material (1 to 3) and the invention material (1) according to the Co content and the curing treatment temperature. As shown in Figure 1, the comparative material (1 to 2) having a Co content of less than 0.3% by weight hardly increases in hardness depending on the curing treatment temperature. In addition, the comparative material (3) having a Co content of more than 0.8% by weight can be seen that the hardness is lowered at a curing treatment temperature of 1220 ° C even though more expensive Co is added.

그러나, Co가 0.610중량% 첨가된 발명재(1)의 경우, 1220℃의 경화처리온도에서 1.0 이상의 경도상승이 나타나고 있다.However, in the case of the inventive material 1 to which 0.610% by weight of Co was added, a hardness increase of 1.0 or more appeared at a curing treatment temperature of 1220 ° C.

도 2는 Si 함량과 경화처리온도에 따른 비교재(1, 4~5)의 경도변화를 나타낸 그래프이다. 도 2에 나타난 바와 같이, Si의 함량이 본 발명의 범위를 만족하더라도 Co의 함량이 본 발명의 범위를 만족하지 않는 비교재(1, 4~5)의 경우, 낮은 경화처리온도에서는 경도상승이 이루어지나 1220℃ 정도의 높은 경화처리온도에서는 경도상승이 더 이상 유지되지 않는 것을 알 수 있다.2 is a graph showing the hardness change of the comparative materials (1, 4 ~ 5) according to the Si content and the curing treatment temperature. As shown in FIG. 2, even when the content of Si satisfies the scope of the present invention, in the case of the comparative materials (1, 4 to 5) in which the content of Co does not satisfy the scope of the present invention, the hardness increase is low at low curing treatment temperatures. However, it can be seen that the hardness increase is no longer maintained at a curing temperature of about 1220 ° C.

도 3은 Co와 Si을 복합적으로 제어함에 따른 비교재(1) 및 발명재(2~3)의 경도변화를 나타낸 그래프이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 도 3에 나타난 바와 같이 Co함량과 Si함량을 복합제어함으로써 경도의 절대값을 상승시키는 동시에 경화처리온도가 상승함에 따라 경도상승이 지속적으로 이루어지는 고속도공구강을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 발명재는 경화처리온도 제어에 의해 원하는 공구의 경도를 제어하는 것이 가능할 뿐만 아니라 공구메이커에서 합격기준인 로크웰 경도 64 이상을 전 경화처리온도 구간에서 확보할 수 있다.Figure 3 is a graph showing the hardness change of the comparative material (1) and the invention material (2 to 3) by controlling Co and Si in combination. As shown in FIG. 3, the present invention provides a high-speed coated oral steel which continuously increases hardness as the curing temperature increases while simultaneously increasing the absolute value of hardness by controlling the Co content and the Si content as shown in FIG. 3. can do. In other words, the invention according to the present invention can not only control the hardness of the desired tool by the curing treatment temperature control, but also ensures that Rockwell hardness 64 or more, which is the acceptance criterion in the tool maker, in the entire curing treatment temperature section.

상술한 바와 같이, 본 발명은 M2 고속도공구강의 열간가공성을 확보하는 동시에 목표 경도치를 쉽게 달성하게 함으로써, 선재 및 봉재의 생산을 용이하게 하고 M2 고속도공구강의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of ensuring the hot workability of the M2 high-speed coated oral and easily achieving the target hardness value, thereby facilitating the production of wire rods and rods and improving the quality of the M2 high-speed coated oral.

도 1은 Co함량 및 경화처리온도에 따른 M2 고속도공구강의 경도변화를 나타내는 그래프1 is a graph showing the hardness change of M2 high-speed coated oral according to Co content and curing treatment temperature

도 2는 Si함량 및 경화처리온도에 따른 M2 고속도공구강의 경도변화를 나타내는 그래프2 is a graph showing the hardness change of M2 high-speed coated oral according to Si content and curing treatment temperature

도 3은 Co와 Si 복합첨가에 따른 M2 고속도공구강의 경도변화를 나타내는 그래프3 is a graph showing the hardness change of the M2 high-speed coated oral according to the addition of Co and Si composite

Claims (5)

중량%로, C: 0.75~1.1%, Si: 0.1~1.0%, Mn: 0.5% 이하, Cr: 3.7~4.5%, Ni: 0.30% 이하, Co: 0.3~0.8%, Mo: 4.5~5.5%, W: 5.5~6.8%, V: 1.7~2.2%, Cu: 0.6% 이하, 나머지 Fe및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 포함하여 이루어지는 고경도 코발트 미량함유 고속도공구강.By weight%, C: 0.75 to 1.1%, Si: 0.1 to 1.0%, Mn: 0.5% or less, Cr: 3.7 to 4.5%, Ni: 0.30% or less, Co: 0.3 to 0.8%, Mo: 4.5 to 5.5% , W: 5.5-6.8%, V: 1.7-2.2%, Cu: 0.6% or less, high hardness cobalt-containing high-speed coating oral including the composition of the remaining Fe and other unavoidable impurities. 제1항에 있어서, 상기 Si은 0.32~1.0중량%임을 특징으로 하는 고경도 코발트 미량함유 고속도공구강.The high hardness cobalt-containing high-speed coating oral cavity according to claim 1, wherein the Si is 0.32 to 1.0 wt%. 제1항에 있어서, 상기 고속도공구강은 로크웰 경도가 64이상임을 특징으로 하는 고경도 코발트 미량함유 고속도공구강.The high hardness cobalt-containing high speed steel ball according to claim 1, wherein the high speed steel ball has a Rockwell hardness of 64 or more. 중량%로, C: 0.75~1.1%, Si: 0.1~1.0%, Mn: 0.5% 이하, Cr: 3.7~4.5%, Ni: 0.30% 이하, Co: 0.3~0.8%, Mo: 4.5~5.5%, W: 5.5~6.8%, V: 1.7~2.2%, Cu: 0.6% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강을 1100~1150℃에서 균질화처리하여 열간가공하는 것을 포함하여 이루어지는 고경도 코발트 미량함유 고속도공구강의 제조방법.By weight%, C: 0.75 to 1.1%, Si: 0.1 to 1.0%, Mn: 0.5% or less, Cr: 3.7 to 4.5%, Ni: 0.30% or less, Co: 0.3 to 0.8%, Mo: 4.5 to 5.5% , Hardness cobalt comprising hot working, homogenizing at 1100 ~ 1150 ℃ for steel composed of W: 5.5 ~ 6.8%, V: 1.7 ~ 2.2%, Cu: 0.6% or less, remaining Fe and other unavoidable impurities Method for producing a high speed coating oral containing small amount. 제4항에 있어서, 상기 Si은 0.32~1.0중량%임을 특징으로 하는 고경도 코발트 미량함유 고속도공구강의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the Si is 0.32 to 1.0 wt%.
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