절삭 공구 재질의 종류

절삭 공구 재질의 요구 조건

가공재료보다 경도가 클 것

고온에서 경도가 감소되지 않을 것

인성과 내마모성이 클 것

마찰 계수가 적을 것

화학적으로 안정성이 클 것

저렴할 것

절삭 속도 

다이아몬드 > CBN, 세라믹 > 서밋, 피복 초경 > 초경 > 고속도강 

상온 경도

세라믹 > 초경합금 > 고속도강 > 탄소공구강 > 주조합금

고온 경도 (700 도씨)

세라믹 > 초경합금 > 주조합금 > 고속도강 

*탄소강은 사용 불가

절삭 공구 재질의 종류

탄소공구강 (carbon steel)

탄소함량 0.6~1.5%

인성 (toughness) 높음

고온에서 경도 저하

저속 절상공구에 사용

합금공구강 (alloy steel)

탄소함량 0.8~1.5% + 소량의 W, Cr, No, V, Mo

탄소공구강 대비 절삭성 우수, 내마멸성과 고온경도 우수 

(첨가 원소로 인해 당연히 성능이 좋아진다.)

저속 절삭 공구

고속도강 (high speed steel)

합금강의 일종

고온경도가 높고 내마모성 우수

절삭속도가 탄소공구강에 비해 2배 이상

밀링 커터, 드릴, 탭, 리머, 바이트 등에 사용

표준 고속도강 W(18%)-Cr(4%)-V(1%)

특수 고속도강 Co나 V 추가

초경합금

경질합금 탄화물 + Co, Ni

고온, 고속에서 경도를 유지

취성이 커서 진동이나 충격에는 약함

주조합금 (cast alloy)

대표적으로 스텔라이트 (stellite) 

고속도강보다 고온에서 경도가 높아 고온절삭용으로 사용

세라믹

AL2O3가 주성분 + Mg, Si 등 추가

초경합금보다 빠른 절삭이 가능하나 인성이 커서 충격이나 진동에 약함

세라믹 자체는 용접이 안되며 냉각제를 사용하면 파손되기 쉬움.

서멧 (cermet)

세라믹 + 메탈 (세라믹의 취성을 보완)

저속~고속절삭 가능, 공구수명이 김, 구성인선이 거의 없고 내충격성이 우수

다이아몬드

경도가 가장 큼

내마모성이 크고 절삭 속도가 빠름

취성이 커서 잘 깨지고 값이 비쌈

주로 비철금속의 초정밀 가공에 사용

입방정 질화 붕소 (CBN, cubic boron nitribe tool)

가장 많이 사용되는 재료

CBN 미소 분말을 소결한 것

세라믹이나 초경합금 대비 고온 경도가 높고 내마모성이 크고 열전도율이 좋음

피복 초경합금

초경합금에 TiC, AL2O3등을 피복한 것

초경합금에 내마모성과 내열성을 향상시킨 것