다이캐스팅용 금형의 열처리 기술동향

전문가 제언

○ 공구강을 금형재료로 사용한 금형은 담금질 냉각속도가 빠를수록 인성이 높아지지만 급랭으로 인하여 크게 변형된다. 열처리에 의한 급랭기술, 변형, 변형치수 등을 방지하는 기술로써 열처리 변형에 미치는 담금질조건의 영향과 낮은 응력 열처리 기술은 다이캐스팅재의 열처리에 적용한 중요한 기술이다.

 

○ 다이캐스팅재로 사용되는 SKD61 화학성분 ; C 0.32~0.42, Si 0.8~1.2, Mn<0.5, Cr 4.5~5.5, Mo 1.0~1.5, V 0.8~1.2%, Fe bal. 합금강을 페라이트 상에서 담금질하면 마르텐사이트 조직이 생성되어 단단해지고 높은 인성을 나타낸다. 그러나 고온부에서 급랭하면 고온에서 재료의 변형저항이 작기 때문에 열응력에 의해서 소성변형을 크게 일으킨다.

 

○ 다이캐스팅용 SKD61재의 금형치수가 큰 금형모델을 CAE(Computer Aided Engineering) 해석에 의한 담금질방법에서 열처리 변형은 고온영역을 오일냉각 급랭한 경우와 평형풍 냉각에 의해 비교적 서서히 냉각한 경우의 변형 거동은, 고온영역의 변형이 최종변형에도 크게 영향을 미치고 고온영역을 서서히 냉각함으로써 변형을 저감할 수 있다는 열처리 특징이 있다.

 

○ 진공로 열처리는 진공로 내부를 진공펌프로 약 6bar 정도 감압시키고, 금형을 장입하여 가열하고, 가압식 중성가스 냉각이나 오일 냉각하여 마르텐사이트 조직을 얻는데, 금형의 심부까지 마르텐사이트화하기 위한 열처리 방법으로 고온부에서 서서히 냉각하고 500℃ 이하에서 급랭하는 방법을 이용하여 금형의 변형을 감소시키는 특징이 있다.

 

○ 우리나라도 (주)동우에이치에스티, (주)신아 열처리, 제일진공에이치티 등 다수의 열처리 공장에서 금형 열처리를 하고 있으며 광주의 산업기술연구원에서도 Al-Si합금의 고압다이캐스팅에 관한 연구 등을 하고 있다. 자동차 부품에 사용되는 다이캐스팅용 대형 금형 열처리도 CAE 해석/유한요소법 등을 활용하여 더 정밀한 금형 열처리가 필요하다고 생각된다.

저자

NISHITA Jyuniji

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

55(2)

잡지명

素形材

과학기술
표준분류

재료

페이지

29~34

분석자

황*길

분석물

• 다이캐스팅용 금형의 열처리 기술동향.pdf [313,943 byte]

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