KR100977040B1 - Dies manufactured by Vertical or Horizontal Centrifugal Casting and the Method for manufactured the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래의 기술과 비교하여 제조 비용이 저렴할 뿐만 아니라 수명이 향상될 수 있으며, 조직이 치밀하게 되는 수직 또는 수평 원심주조에 의한 다이스와 같은 금형 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 금형 부품, 즉 다이스는 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 10∼25, W : 10∼25, Fe : 1∼5, Mo : 1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스에 의하여 달성될 수 있다.The present invention relates to a mold part such as a die by vertical or horizontal centrifugal casting and a method of manufacturing the same, in which the manufacturing cost is not only lower than the conventional technology but the life can be improved, and the structure is dense. The mold part according to the present invention, that is, the die, in weight percent, C: 0.5 to 3.0, Si: 0.1 to 2.0, Mn: 0.1 to 2.0, Cr: 10 to 25, W: 10 to 25, Fe: 1 to 5, It is achieved by a die produced by centrifugal casting, which is composed of a die layer in the form of a hollow consisting of Mo: 1 to 10, Ni: 0.1 to 5, balance Co and other unavoidable impurities. Can be.

원심주조, 다이스, 이중 구조, 단조 Centrifugal casting, dies, double structure, forging

Description

수직 또는 수평 원심주조에 의한 다이스 및 다이스 제조 방법{Dies manufactured by Vertical or Horizontal Centrifugal Casting and the Method for manufactured the Same}Dies manufactured by Vertical or Horizontal Centrifugal Casting and the Method for manufactured the Same}

본 발명은 수직 또는 수평 원심주조에 의한 금형 부품 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직 또는 수평 원심주조에 의해 다이스층 및/또는 충격 완화층을 가지는, 예를 들어 다이스와 같은 압출 금형과 같은 열간 금형 및 기타 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mold part by vertical or horizontal centrifugal casting and a method of manufacturing the same, and more particularly to an extrusion mold such as a die having a die layer and / or an impact-relieving layer by vertical or horizontal centrifugal casting. It relates to a hot mold and other parts such as and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 비철 합금의 압출공정에 사용되는 압출 다이스용 재질로는 열간 금형강 또는 Ni합금, Co 합금 등이 사용되고 있다. 압출 다이스용 재질은 내마모성, 내열성, 내식성, 내피로성 등이 요구되는데, 상기의 재질 중에서 Ni, Co 합금의 열간 특성이 가장 우수하며, 수명이 다른 재질에 비해 뛰어나므로 가장 널리 사용되고 있다. 압출 다이스용 Co합금의 화학성분을 살펴보면 중량 %로 C: 2~2.5%, Cr :30~35% , W: 18% , 나머지 Co 와 기타 소량의 원소들로 이루어져 있다. 상기 조성의 Co합금 재질을 주조한 후 기계가공을 하여 최종적인 압출 다이스 제품을 만들며, 종래의 Ni, Co합금 재질로 이루어진 압출 다이스 부품의 경우 인성이 부족하 여 사용 중 열과 응력에 의한 충격으로 균열이 발생하는 문제점이 있다. 게다가 Ni, Co 합금의 경우 다른 재질에 비해 매우 고가이므로 제작비가 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있다Generally, hot die steel, Ni alloy, Co alloy, etc. are used as the material for extrusion dies used for the extrusion process of nonferrous alloys. Extrusion die material is required to be abrasion resistance, heat resistance, corrosion resistance, fatigue resistance, etc. Among the above materials, Ni, Co alloy has the most excellent hot properties, and has a long life is superior to other materials are used most widely. The chemical composition of the Co alloy for extruded dies is shown in weight percent C: 2 to 2.5%, Cr: 30 to 35%, W: 18%, and the rest of Co and other small amounts of elements. After casting the Co alloy material of the composition is machined to make a final extrusion die product, conventional extrusion die parts made of Ni, Co alloy material lacks toughness and cracks due to impact due to heat and stress during use There is a problem that occurs. In addition, Ni, Co alloys are very expensive compared to other materials, so there are problems such as excessive manufacturing costs.

한편, 도 1은 Ni, Co 합금으로 이루어진 종래 압출용 다이스의 개략도이다. 압출은 다이스(100)의 내경(Ic)을 통해서 이루어지며, 내경 표면(101)은 고온의 압출 소재와 접촉하므로 내마모, 열충격 등의 부하를 받게 된다. 이러한 환상의 주물은 주로 사형 주조를 하여 제작하였고, 대부분의 조직이 서서히 냉각되므로, 현미경을 통하여 보면, 탄화물 등이 조대하게 되어, 압출시의 열, 충격 등 매우 취약한 특성을 나타내게 된다.1 is a schematic diagram of a conventional die for extrusion consisting of Ni and Co alloys. Extrusion is made through the inner diameter (Ic) of the die 100, the inner diameter surface 101 is in contact with the high-temperature extruded material is subjected to a load, such as wear resistance, thermal shock. Such annular castings were mainly produced by sand casting, and since most of the tissues were gradually cooled, when viewed through a microscope, carbides became coarse and exhibit very weak characteristics such as heat and impact during extrusion.

최근에, 합금 철 등의 급격한 원가 상승에 따라서, 압출 금형을 위한 금형 부품, 즉 다이스의 경우에, 제조 원가중 소재비가 차지하는 비용이 증가함에 따라서 원가절감을 위한 대체 소재의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이나, 고온에서의 내마모성 저하를 방지하기 위한 일정량의 합금 첨가는 필수적이므로, 대체 소재의 개발이 용이하지 않은 편이다. 더욱이, 압출 금형을 위한 다이스의 경우에 사형 주조에 의해 제작되므로, 결정립이나 탄화물의 크기가 비교적 조대하여 조직이 치밀하지 않으므로, 금속 조직의 개선이 절대적으로 요구되고 있다. In recent years, with the rapid rise in cost of alloyed iron and the like, in the case of a die part for an extrusion die, that is, a die, the development of alternative materials for cost reduction is urgently required as the cost of the material cost in manufacturing costs increases. However, since the addition of a certain amount of alloy to prevent a decrease in wear resistance at high temperatures is essential, it is not easy to develop alternative materials. Moreover, since die casting for extrusion dies is produced by sand casting, the size of crystal grains and carbides is relatively coarse and the structure is not dense, so that the improvement of the metal structure is absolutely required.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 기술과 비교하여 제조 비용이 저렴할 뿐만 아니라 수명이 향상될 수 있으며, 조직이 치밀하게 되는 수직 또는 수평 원심주조에 의한 다이스와 같은 금형 부품 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a mold part such as a die by vertical or horizontal centrifugal casting and a method of manufacturing the same, which are not only cheaper in manufacturing cost but also can be improved in life compared to the prior art, and in which the structure becomes dense. have.

상기된 바와 같은 목적은, 본 발명의 한 실시예에 따라서, 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 10∼25, W : 10∼25, Fe : 1∼5, Mo : 1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스에 의하여 달성될 수 있다.The above-described object is, according to one embodiment of the present invention, in weight percent C: 0.5 to 3.0, Si: 0.1 to 2.0, Mn: 0.1 to 2.0, Cr: 10 to 25, W: 10 to 25, By centrifugal casting, characterized in that it comprises a hollow die layer made of Fe: 1 to 5, Mo: 1 to 10, Ni: 0.1 to 5, residual Co, and other unavoidable impurities and produced by centrifugal casting. It can be achieved by the die produced.

대안적으로, 상기된 바와 같은 목적은 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 20∼35, W : 10∼20, Fe : 1∼5, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스에 의하여 달성될 수 있다.Alternatively, the object as described above is also, according to another embodiment of the present invention, in weight percent C: 0.5-3.0, Si: 0.1-2.0, Mn: 0.1-2.0, Cr: 20-35, W 10 to 20, Fe to 1 to 5, Ni to 0.1 to 5, remainder Co and other unavoidable impurities, and produced by centrifugal casting, comprising a hollow die layer produced by centrifugal casting. It can be achieved by the die which becomes.

대안적으로, 상기된 바와 같은 목적은 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 5∼20, W : 5∼20, Fe : 1∼5, Mo : 2∼10, V : 0.1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스에 의하여 달성될 수 있다.Alternatively, the object as described above is also, according to another embodiment of the present invention, in weight percent C: 0.5-3.0, Si: 0.1-2.0, Mn: 0.1-2.0, Cr: 5-20, W : 5 to 20, Fe: 1 to 5, Mo: 2 to 10, V: 0.1 to 10, Ni: 0.1 to 5, remainder Co and other unavoidable impurities, and a hollow die layer formed by centrifugal casting It can be achieved by a die produced by centrifugal casting comprising a.

대안적으로, 상기된 바와 같은 목적은 또한, 본 발명의 여전히 다른 실시예에 따라서, 중량%로, C : 0.01∼0.7, Si : 0.1∼1.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 15∼20, Mo : 1∼5, Ni : 45∼55, Nb : 2∼7, Al : 0.1∼2.0, Ti : 0.1∼2.0, 잔부 Fe 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스에 의하여 달성될 수 있다.Alternatively, the object as described above is also, in accordance with still another embodiment of the present invention, in weight percent C: 0.01-0.7, Si: 0.1-1.0, Mn: 0.1-2.0, Cr: 15-20, Hollow dies made of Mo: 1 to 5, Ni: 45 to 55, Nb: 2 to 7, Al: 0.1 to 2.0, Ti: 0.1 to 2.0, balance Fe, and other unavoidable impurities and produced by centrifugal casting. It can be achieved by a die produced by centrifugal casting, characterized in that it comprises a layer.

본 발명에 따라서, 충격 완화 재료로 이루어진 충격 완화층을 주입하고, 1300∼1600℃의 온도에서 액상으로 응고가 시작되는 상기 충격 완화층의 중공부 내에 상기 다이스층의 조성물을 공급하여, 원심주조에 의해 상기 다이스층이 상기 충격 완화층의 중공부에 결합되도록 만들어진다.According to the present invention, a shock-absorbing layer made of a shock-absorbing material is injected, and the composition of the die layer is supplied into a hollow portion of the shock-absorbing layer at which solidification starts in a liquid state at a temperature of 1300 to 1600 ° C, thereby providing centrifugal casting. The die layer is thereby made to be bonded to the hollow portion of the impact mitigating layer.

상기에서, 상기 원심주조는 수평 또는 수직 원심주조이다. In the above, the centrifugal casting is a horizontal or vertical centrifugal casting.

바람직하게, 원심주조에 의하여 만들어진 상기 충격 완화층 및/또는 상기 다이스층은 단조 가공될 수 있다.Preferably, the impact mitigating layer and / or the die layer made by centrifugal casting may be forged.

상기된 바와 같은 목적은, 본 발명의 다른 양태에 따라서, 상기된 바와 같은 조성물을 1300∼1600℃의 온도에서 원심주조하여 다이스층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이스 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.The object as described above is achieved according to another aspect of the invention by a method for producing a die comprising forming a die layer by centrifuging the composition as described above at a temperature of 1300 to 1600 ° C. Can be.

대안적으로, 충격 완화 재료로 이루어진 충격 완화층을 주입하고, 1300∼1600℃의 온도에서 액상으로 응고가 시작되는 상기 충격 완화층의 중공부 내에 상기 다이스층의 조성물을 공급하여, 원심주조에 의해 상기 충격 완화층의 중공부에 상기 다이스층이 결합될 수 있다. Alternatively, by injecting a shock-absorbing layer made of a shock-absorbing material, supplying the composition of the die layer into the hollow portion of the shock-absorbing layer at which the solidification starts to liquid phase at a temperature of 1300 ~ 1600 ℃ by centrifugal casting The die layer may be coupled to the hollow portion of the impact mitigating layer.

상기에서, 상기 원심주조는 수평 또는 수직 원심주조이다. In the above, the centrifugal casting is a horizontal or vertical centrifugal casting.

바람직하게, 충격 완화층 또는 다이스층의 형성 단계 후에, 상기 충격 완화층 또는 상기 다이스층을 단조 가공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Preferably, after the step of forming the impact mitigating layer or the die layer, it may further include the step of forging the impact mitigating layer or the die layer.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 수직 또는 수평 원심주조에 의한 다이스 및 다이스 제조 방법에 의하면, 종래의 다이스 제조 비용보다 40% 절감하여 제조 비용이 저렴할 뿐만 아니라, 제조된 다이스에서의 결함(기포)의 발생이 현저하게 감소되고 조직이 치밀하여 충격 완화층과 다이스층의 접합률이 증가되고 내마모성 및 내충격성이 향상될 수 있어서 수명이 향상될 수 있다. According to the die and die manufacturing method by vertical or horizontal centrifugal casting according to the present invention as described above, the manufacturing cost is lowered by saving 40% compared to the conventional die manufacturing cost, and the defect (bubble) in the manufactured die The incidence can be significantly reduced, the structure is dense, and the bonding ratio between the shock absorbing layer and the die layer can be increased, and the wear resistance and the impact resistance can be improved, thereby improving the service life.

상기된 바와 같이, 본 발명에 따른 다이스는 중공의 원형으로 제작되기 때문에, 종래의 사형 주조에 비하여, 원심주조에 의해 제조되므로, 상대적으로 급냉 효과를 가져오므로, 주조 조직이 미세하고 치밀해져 상대적으로 내열, 내마모성이 우수한 제품을 얻을 수 있다. 또한, 압출 금형을 위한 다이스의 경우에 다이스층에서 일정깊이까지만 사용한 이후에 폐기처분되므로, 원심 주조시에 다이스층(내부층)은 내열, 내마모용 소재가 사용되며, 충격 완화층(외부층)은 저렴한 소재를 사용하기 때문에, 제조 비용이 저렴하게 되는 한편, 충격 완화 효과가 있어서 내충격성이 향상될 수 있다. As described above, since the die according to the present invention is manufactured in a hollow circle, it is manufactured by centrifugal casting as compared with the conventional sand casting, and thus has a relatively quenching effect, so that the casting structure becomes fine and dense and relatively The product excellent in heat resistance and abrasion resistance can be obtained. In addition, in the case of a die for an extrusion die, since it is disposed of only after the die layer is used to a certain depth, the die layer (inner layer) is a heat-resistant and wear-resistant material for centrifugal casting. In the case of using an inexpensive material, the manufacturing cost is low, and the shock resistance is improved, and the impact resistance can be improved.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 압출 금형용 다이스는 제 1 실시예에 따라서, 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 10∼25, W : 10∼25, Fe : 1∼5, Mo : 1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지는 다이스 층(2, 내부층)으로 이루어질 수 있다. According to the first embodiment, the die for an extrusion die according to the present invention is, in weight%, C: 0.5 to 3.0, Si: 0.1 to 2.0, Mn: 0.1 to 2.0, Cr: 10 to 25, W: 10 to 25, Fe : 1-5, Mo: 1-10, Ni: 0.1-5, remainder Co, and the die layer (2, inner layer) which consists of other unavoidable impurities.

본 발명에 따른 압출 금형용 다이스는 제 2 실시예에 따라서, 다이스층(2)이 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 20∼35, W : 10∼20, Fe : 1∼5, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어질 수 있다.According to the second embodiment, the die for an extrusion die according to the present invention has the die layer 2 in weight%, C: 0.5 to 3.0, Si: 0.1 to 2.0, Mn: 0.1 to 2.0, Cr: 20 to 35, W : 10-20, Fe: 1-5, Ni: 0.1-5, remainder Co, and other unavoidable impurities.

본 발명에 따른 압출 금형용 다이스는 제 3 실시예에 따라서, 다이스층(2)이 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 5∼20, W : 5∼20, Fe : 1∼5, Mo : 2∼10, V : 0.1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어질 수 있다.According to the third embodiment, the die for an extrusion die according to the present invention has the die layer 2 in weight%, C: 0.5 to 3.0, Si: 0.1 to 2.0, Mn: 0.1 to 2.0, Cr: 5 to 20, W : 5-20, Fe: 1-5, Mo: 2-10, V: 0.1-10, Ni: 0.1-5, remainder Co, and other unavoidable impurities.

본 발명에 따른 압출 금형용 다이스는 제 4 실시예에 따라서, 다이스층(2)이 중량%로, C : 0.01∼0.7, Si : 0.1∼1.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 15∼20, Mo : 1∼5, Ni : 45∼55, Nb : 2∼7, Al : 0.1∼2.0, Ti : 0.1∼2.0, 잔부 Fe 및 기타 불가피 불순물로 이루어질 수 있다.According to the fourth embodiment, the die for an extrusion die according to the present invention has the die layer 2 in weight%, C: 0.01 to 0.7, Si: 0.1 to 1.0, Mn: 0.1 to 2.0, Cr: 15 to 20, Mo. : 1-5, Ni: 45-55, Nb: 2-7, Al: 0.1-2.0, Ti: 0.1-2.0, remainder Fe, and other unavoidable impurities.

상기된 바와 같은 조성을 가지는 다이스층(2)은 1300∼1600℃의 온도로 용융되어 액상으로 원심주조법에 의해 소정의 외경 및 내경을 가지는 중공체로서 주조된다. 이 때, 사용되는 원심 주조법은 수평 또는 수직 원심주조법이 사용될 수 있다. The die layer 2 having the composition as described above is melted at a temperature of 1300 to 1600 ° C and cast as a hollow body having a predetermined outer diameter and an inner diameter by centrifugal casting in a liquid phase. At this time, the centrifugal casting method used may be a horizontal or vertical centrifugal casting method.

상기된 바와 같은 다이스의 제조 방법은 먼저 원심 주형을 소정의 온도에서 예열하고, 원심 주형의 내부에 이형 목적의 코팅제가 분사 도포된다. 이형 목적의 코팅제로는 실리카계(SILICA), 지르코니아 등의 이형제와 계면 활성제 등을 선택 또는 혼용하여 사용할 수 있다. 원심 주형을 고속 회전시키면서 액상의 다이스 층(2)을 위한 상기된 바와 같은 조성의 액상의 금속이 원심 주형 내로 주입되어 다이스층(2)이 형성된다. 상기된 바와 같은 조성의 다이스층(2)의 재료가 원심력에 의해서 원심 주형 내면에 고른 두께와 밀도로 밀착되면서, 소정의 두께를 갖는 관 형상의 다이스층(2)이 형성된다. In the method for producing a die as described above, first, the centrifugal mold is preheated at a predetermined temperature, and a coating agent for release purpose is spray-coated inside the centrifugal mold. As the coating agent for the release purpose, a release agent such as silica (SILICA), zirconia, and a surfactant may be selected or used in combination. While rotating the centrifugal mold at high speed, the liquid metal of the composition as described above for the liquid die layer 2 is injected into the centrifugal mold to form the die layer 2. While the material of the die layer 2 having the composition described above is closely adhered to the inner surface of the centrifugal mold by the centrifugal force with an even thickness and density, a tubular die layer 2 having a predetermined thickness is formed.

이와 같이 관 형상으로 형성된 다이스층(2)은 선택적으로 자유 단조, 형 단조 등과 같은 단조 성형이 수행될 수 있다. 이와 같이 단조 성형됨으로써, 다이스로서 성형되는 다이스층(2)은 조직이 보다 치밀하게 되어, 압출 금형을 위한 다이스로 사용될 수 있다. As such, the die layer 2 formed in a tubular shape may be selectively subjected to forging such as free forging, die forging, and the like. In this way, the die layer 2 formed as a die by forging molding becomes more dense in structure, and can be used as a die for an extrusion die.

한편, 본 발명에 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 단조 성형 가공 전에, 다이스층(2) 외측에 충격 완화층(1)이 제공되는 이중 구조의 다이스로서 형성될 수도 있다. 이와 같이, 다이스층(2) 외측에 충격 완화층(1)이 제공되는 경우에, 상기된 바와 같이 원심 주조법에 의해 충격 완화 재료로서 SS400, SCM440, SNCM, SKD61, DCI 등과 같은 저가 재료로서 충격 완화층(1)이 중공 형태로 만들어지고, 충격 완화층(1)의 온도를 체크한 후에 다이스층(2)의 상기 재료, 즉 내열, 내마모용 재료가 1300∼1600℃의 온도에서 용융되어 액상으로 충격 완화층(1) 내에 주입되어, 또한 원심주조에 의해 성형됨으로써, 다이스 층(2)의 중앙 부분에 중공부(3)가 형성된다. On the other hand, according to the present invention, it may be formed as a double-structured die in which the impact mitigating layer 1 is provided outside the die layer 2 before the forging molding process as shown in FIG. 2. As described above, in the case where the shock absorbing layer 1 is provided outside the die layer 2, the shock absorbing material is a low-cost material such as SS400, SCM440, SNCM, SKD61, DCI or the like as the shock absorbing material by centrifugal casting as described above. The layer 1 is made into a hollow form, and after checking the temperature of the shock absorbing layer 1, the material of the die layer 2, that is, the material for heat and abrasion resistance, is melted at a temperature of 1300 to 1600 ° C. The hollow part 3 is formed in the center part of the die layer 2 by inject | pouring into the shock alleviation layer 1, and also shape | molding by centrifugal casting.

다이스층(2)을 위한 재료는 상술한 바와 같이 원심 주조법에 의해 관형체로 성형된 충격 완화층(1)이 식으면서 완전히 굳기 전 상태의 적절한 타이밍에 충격 완화층(1) 내로 용융 상태에서 액상으로 주입된다. 이는 충격 완화층(1)의 내면과 다이스층(2)의 외면 사이의 접촉 구간의 경계면에서 서로 다른 재료가 상호 교환 및 혼련됨으로써, 충격 완화층(1)과 다이스층(2)의 상호 접합력을 향상시키기 위한 것이다.The material for the die layer 2 is a liquid phase in the molten state in the molten state into the impact mitigating layer 1 at an appropriate timing of the state before the solidification of the shock mitigating layer 1 formed into a tubular body by the centrifugal casting method as described above. Is injected into. This is because different materials are exchanged and kneaded at the interface of the contact section between the inner surface of the impact mitigating layer 1 and the outer surface of the die layer 2, thereby reducing the mutual bonding force between the impact mitigating layer 1 and the die layer 2. It is to improve.

다이스층(2)을 위한 재료를 용융 상태의 액상으로 주입하는 시점은 충격 완화층(1)의 재료에 따라서 차이는 있지만, 선택된 각 재료가 갖는 고유의 액상선(LIQUIDUS LINE) 온도 보다 낮은 온도 범위에서 다이스층(2)을 위한 재료를 주입하는 것이 바람직하다.The time point at which the material for the die layer 2 is injected into the liquid phase in the molten state is different depending on the material of the impact mitigating layer 1, but the temperature range is lower than the inherent LIQUIDUS LINE temperature of each selected material. It is preferable to inject the material for the die layer 2 in the.

액상 선은 액체 상태의 금속이 응고가 시작되는 온도를 나타내는 것으로, 즉 아웃터레이어 성형공정이 완료된 후, 충격 완화층(1)으로 선택된 재료가 서서히 식으면서 액상선 온도를 지나 하강하여 결국 완전한 응고가 시작되는 온도 이하로 떨어지는데, 고상이 이루어지기 전에 다이스층(2)이 주입되어야한다. The liquidus line represents the temperature at which the liquid metal begins to solidify, that is, after the outer layer forming process is completed, the material selected as the impact mitigating layer (1) slowly cools down and passes over the liquidus temperature to eventually complete solidification. It falls below the starting temperature, and the die layer 2 must be injected before the solid phase is achieved.

이와 같은 공정이 진행되는 동안 불활성가스나 질소가스등을 주입할 경우 접합면과 결합강도가 증가된다.If inert gas or nitrogen gas is injected during this process, the joint surface and bonding strength are increased.

도 3은 상술한 바와 같이 본 발명에 따라서 만들어진 2층 구조의 경계 거리와 경도의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 외부층, 즉 충격 완화층(1)의 경도가 낮고, 다이스층(2)과의 경계 구역에서 경도가 급상승하여, 내부층, 즉 다이스층(2)에서 경도가 완만하게 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 내부층을 구성하는 다이스층(2)은 보다 높은 경도를 가지는 것에 의하여 내열, 내마모성이 향상될 수 있으며, 보다 낮은 경도를 가지는 외부층, 즉 충격 완화층(1)은 충격을 완화시키기 때문에 내충격성이 향상될 수 있다.3 is a graph showing the relationship between the boundary distance and the hardness of the two-layer structure made according to the present invention as described above. As can be seen from FIG. 3, the hardness of the outer layer, i.e., the shock absorbing layer 1, is low, the hardness rises sharply in the boundary region with the dice layer 2, and the hardness of the inner layer, i. You can see that it increases slowly. Therefore, since the die layer 2 constituting the inner layer has a higher hardness, heat resistance and abrasion resistance can be improved, and the outer layer having a lower hardness, that is, the shock alleviation layer 1, can alleviate impact. Impact resistance can be improved.

도 3은 상술한 바와 같이 본 발명에 따라서 만들어진 2층 구조의 경계 거리와 경도의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 내부층, 즉 충격 완화층(1)의 경도가 낮고, 다이스층(2)과의 경계 구역에서 경도가 급상승하여, 외부층, 즉 충격 완화층(1)에서 경도가 완만하게 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 내부층을 구성하는 다이스층(2)은 보다 높은 경도를 가지는 것에 의하여 내열, 내마모성이 향상될 수 있으며, 보다 낮은 경도를 가지는 외부층, 즉 충격 완화층(1)은 충격을 완화하기 때문에 내충격성이 향상될 수 있다.3 is a graph showing the relationship between the boundary distance and the hardness of the two-layer structure made according to the present invention as described above. As can be seen from FIG. 3, the hardness of the inner layer, i.e., the shock absorbing layer 1 is low, and the hardness rises sharply in the boundary region with the dice layer 2, and thus the hardness of the outer layer, i. It can be seen that gradually increases. Therefore, since the die layer 2 constituting the inner layer has a higher hardness, heat resistance and abrasion resistance can be improved, and the outer layer having a lower hardness, that is, the shock alleviation layer 1, can alleviate impact. Impact resistance can be improved.

상기된 바와 같이, 충격 완화층(1) 및 다이스층(2)의 이중 구조로 된 본 발명에 따른 다이스는 충격 완화층(1)과 다이스층(2)의 구조를 치밀하게 하도록 선택적으로 상기된 바와 같은 단조 성형 가공이 또한 이루어질 수 있다. As described above, the die according to the present invention having a double structure of the shock alleviation layer 1 and the die layer 2 is selectively described as described above to compact the structure of the impact alleviating layer 1 and the die layer 2. Forging molding as such may also take place.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, It is obvious that the claims fall within the scope of the claims.

도 1은 Co 합금으로 이루어진 압출용 다이스의 개략도이다. 1 is a schematic view of an extrusion die made of a Co alloy.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 원심 주조법을 이용한 압출용 다이스의 주조 방법에 따라 제작된 압출용 다이스를 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view showing an extrusion die manufactured according to the casting method of the die for extrusion using a double centrifugal casting method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 상술한 바와 같이 본 발명에 따라서 만들어진 2층 구조의 경계 거리와 경도의 관계를 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the relationship between the boundary distance and the hardness of the two-layer structure made according to the present invention as described above.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 충격 완화층 2 : 다이스층1: Shock Mitigating Layer 2: Dice Layer

3 : 중공부3: hollow part

Claims (11)

중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 10∼25, W : 10∼25, Fe : 1∼5, Mo : 1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스.By weight%, C: 0.5-3.0, Si: 0.1-2.0, Mn: 0.1-2.0, Cr: 10-25, W: 10-25, Fe: 1-5, Mo: 1-10, Ni: 0.1- 5, a die made by centrifugal casting, comprising a remainder Co and other unavoidable impurities, and comprising a die layer in a hollow form produced by centrifugal casting. 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 20∼35, W : 10∼20, Fe : 1∼5, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스.By weight%, C: 0.5-3.0, Si: 0.1-2.0, Mn: 0.1-2.0, Cr: 20-35, W: 10-20, Fe: 1-5, Ni: 0.1-5, balance Co and others A die produced by centrifugal casting, which is made of an unavoidable impurity, and is made of a die layer in a hollow form produced by centrifugal casting. 중량%로, C : 0.5∼3.0, Si : 0.1∼2.0, Mn : 0.1∼2.0, Cr : 5∼20, W : 5∼20, Fe : 1∼5, Mo : 2∼10, V : 0.1∼10, Ni : 0.1∼5, 잔부 Co 및 기타 불가피 불순물로 이루어지고, 원심주조에 의해 제조되는 중공 형태의 다이스층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스.By weight%, C: 0.5-3.0, Si: 0.1-2.0, Mn: 0.1-2.0, Cr: 5-20, W: 5-20, Fe: 1-5, Mo: 2-10, V: 0.1- 10, Ni: 0.1-5, remainder Co, and other dies produced by centrifugal casting, characterized in that it consists of a hollow die layer formed by centrifugal casting. 삭제delete 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 충격 완화 재료로 이루어진 충격 완화층을 주입하고, 1300∼1600℃의 온도에서 액상으로 응고가 시작되는 상기 충격 완화층의 중공부 내에 상기 다이스층의 조성물을 공급하여, 원심주조에 의해 상기 다이스층이 상기 충격 완화층의 중공부에 결합되도록 만들어지는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스.The die-cutting layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the die-layer is injected into a hollow portion of the shock-absorbing layer in which a shock-absorbing layer made of a shock-absorbing material is injected and solidification starts in the liquid phase at a temperature of 1300-1600 占 폚. A die produced by centrifugal casting, wherein the die layer is made to bond to the hollow portion of the impact mitigating layer by supplying a composition. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 원심주조는 수평 또는 수직 원심주조인 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스.The die produced by centrifugal casting according to any one of claims 1 to 3, wherein the centrifugal casting is horizontal or vertical centrifugal casting. 제 5 항에 있어서, 원심주조에 의하여 만들어진 상기 충격 완화층 또는 상기 다이스층은 단조 가공되는 것을 특징으로 하는 원심주조에 의해 제조되는 다이스.6. The die produced by centrifugal casting according to claim 5, wherein the impact mitigating layer or the die layer made by centrifugal casting is forged. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 조성물을 1300∼1600℃의 온도에서 원심주조하여 다이스층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이스 제조 방법.A method for producing a die, comprising the step of forming a die layer by centrifugally casting the composition as claimed in claim 1 at a temperature of 1300 to 1600 ° C. 제 8 항에 있어서, 충격 완화 재료로 이루어진 충격 완화층을 주입하고 1300∼1600℃의 온도에서 액상으로 응고가 시작되는 상기 충격 완화층의 중공부 내에 상기 다이스층의 조성물을 공급하여, 원심주조에 의해 상기 충격 완화층의 중공부에 상기 다이스층이 결합되는 것을 특징으로 하는 다이스 제조 방법.10. The centrifugal casting process according to claim 8, wherein a shock-absorbing layer made of a shock-absorbing material is injected and the composition of the die layer is supplied into the hollow portion of the shock-absorbing layer at which solidification starts in the liquid phase at a temperature of 1300-1600 占 폚. And the die layer is bonded to the hollow portion of the impact mitigating layer. 제 8 항에 있어서, 상기 원심주조는 수평 또는 수직 원심주조인 것을 특징으로 하는 다이스 제조 방법.9. The method of claim 8, wherein the centrifugal casting is horizontal or vertical centrifugal casting. 제 9 항에 있어서, 충격 완화층 또는 다이스층의 형성 단계 후에, 상기 충격 완화층 또는 상기 다이스층을 단조 가공하는 단계를 추가로 포함하는 다이스 제조 방법.10. The method of claim 9, further comprising, after forming the impact mitigating layer or the die layer, forging the impact mitigating layer or the dice layer.
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