텅스텐 스틸이 경질 합금과 무엇이 다른지 궁금한 적이 있나요? 흔히 오해하는 것과 달리 이 두 소재는 구성과 용도에 있어 뚜렷한 차이가 있습니다. 이 글에서는 텅스텐강과 경질 합금의 고유한 특성을 자세히 살펴보고 제조 공정과 용도에 대해 설명합니다. 끝으로 각 소재의 구체적인 이점을 이해하여 엔지니어링 프로젝트에서 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.
오랫동안 많은 업계 전문가들은 경질 합금을 텅스텐 강철과 동의어로 간주해 왔습니다. 오늘은 경질 합금과 텅스텐강의 차이점에 대해 알아보겠습니다.
경질 합금은 내화성 금속 경질 화합물과 결합 금속을 분말 야금 공정을 통해 만든 매우 단단한 합금 소재입니다.
텅스텐 카바이드(WC)는 다음과 같은 주요 구성 요소입니다. 경질 합금전체 구성의 70%-97%를 차지합니다. 일반적으로 3%-30%로 구성된 결합 금속은 합금에서 바인더 역할을 합니다.
소결 과정에서 텅스텐 카바이드 분말을 감싸고 서로 단단히 결합하여 냉각되면 단단한 합금을 형성합니다.
따라서 일반적으로 사용되는 경질 합금은 구성 및 성능 특성에 따라 텅스텐 코발트, 텅스텐, 텅스텐의 세 가지 범주로 분류됩니다. 티타늄 코발트 및 텅스텐 티타늄 탄탈륨(니오븀) 유형입니다.
생산에 가장 널리 사용되는 것은 텅스텐 코발트 및 텅스텐 티타늄 코발트 경질 합금입니다.
1. 텅스텐 코발트 경질 합금
주요 구성 요소는 텅스텐 카바이드(WC)와 코발트입니다. 등급은 코드 YG와 코발트 비율로 표시됩니다. 예를 들어 YG6는 코발트 함량이 6%이고 텅스텐 카바이드가 94%인 텅스텐 코발트 경질 합금을 나타냅니다.
2. 텅스텐 티타늄 코발트 경질 합금
주요 구성 요소는 텅스텐 카바이드(WC), 티타늄 카바이드(TiC) 및 코발트입니다. 등급은 코드 YT와 그 뒤에 티타늄 카바이드의 백분율로 표시됩니다. 예를 들어 YT15는 티타늄 카바이드 함량이 15%인 텅스텐 티타늄 코발트 경질 합금을 나타냅니다.
3. 텅스텐 티타늄 탄탈륨(니오븀) 경질 합금
범용 경질 합금 또는 다목적 경질 합금이라고도 하는 이 유형의 경질 합금은 주로 텅스텐 카바이드(WC), 티타늄 카바이드(TiC), 탄탈 카바이드(TaC) 또는 니오븀 카바이드(NbC) 및 코발트로 구성됩니다. 등급은 코드 YW와 일련 번호로 표시됩니다.
표 1: 일반적인 경질 합금 등급 및 화학 성분
등급 | 화학 성분% | |||
WC | 틱 | TaC | Co | |
YG3X | 96.5 | – | <0.5 | 3 |
YG6 | 94.0 | – | – | 6 |
YG6X | 93.5 | – | <0.5 | 6 |
YG8 | 92.0 | – | – | 8 |
YG8N | 91.0 | – | 1 | 8 |
YG11C | 89.0 | – | – | 11 |
YG15 | 85.0 | – | 15 | |
YG4C | 96.0 | – | – | 4 |
YG6A | 92.0 | – | 2 | 6 |
YG8C | 92.0 | – | – | 8 |
YT5 | 85.0 | 5 | – | 10 |
YT14 | 78.0 | 14 | – | 8 |
YT30 | 66.0 | 30 | – | 4 |
YW1 | 84~85 | 6 | 3-4 | 6 |
YW2 | 82~83 | 6 | 3-4 | 8 |
참고: 등급 뒤에 오는 "X"는 미세 입자 합금을, "C"는 거친 입자 합금을, 문자가 없는 것은 일반 입자 합금을 나타냅니다.
일반적으로 텅스텐강은 고속강 또는 공구강이라고도 하는 강철 정제 공정에서 용강에 텅스텐 소재를 첨가하여 생산되며, 일반적인 텅스텐 함량은 15-25%입니다.
용융을 통해 고속강을 생산하는 것 외에도 분말 야금 고속강도 있는데, 이는 용융 방식에서 발생하는 탄화물 분리를 방지하여 기계적 특성이 저하되고 열처리 왜곡이 발생하는 것을 방지합니다.
반면 경합금은 텅스텐 카바이드를 주체로 하고 코발트 또는 기타 결합 금속을 소결하는 분말 야금 공정을 사용하여 만들어지며, 텅스텐 함량은 일반적으로 80% 이상입니다.
간단히 말해, 경도가 HRC65를 초과하는 합금은 경질 합금이라고 할 수 있습니다. 따라서 텅스텐강은 경질 합금의 일종입니다. 그러나 엄밀히 말하면 경질 합금이 반드시 텅스텐강은 아닙니다.