텅스텐 카바이드 롤러텅스텐 카바이드 롤러는 현대 금속 가공 산업, 특히 제강, 압연, 플라스틱 가공 등에서 중요한 도구입니다. 텅스텐 카바이드 롤러는 높은 경도, 높은 내마모성, 그리고 뛰어난 열 안정성으로 인해 다양한 압연 공장에서 널리 사용됩니다. 텅스텐 카바이드 롤러 제조에는 재료 선정, 공정 설계, 가공 기술 등 여러 단계가 관여합니다. 본 글에서는 산업용 텅스텐 카바이드 롤 제조 방법을 자세히 살펴보고 주요 단계와 기술적 요구 사항을 분석합니다.

텅스텐 카바이드 롤러란 무엇입니까?

텅스텐 카바이드 롤러는 일반적으로 초경합금 소재(예: 텅스텐-코발트 합금, 텅스텐-탄소 합금 등)로 제작된 롤러를 말합니다. 초경합금은 내마모성, 고온 저항성, 내부식성이 뛰어나 금속 가공 공정, 특히 철강 압연 및 알루미늄 가공 분야에서 매우 높은 효율과 긴 수명을 자랑합니다.

텅스텐 카바이드 롤러의 적용은 다음과 같은 범주로 요약될 수 있습니다.

● 강철 압연: 텅스텐 카바이드 롤러는 종종 열간 압연, 냉간 압연 및 무봉강관 생산에 사용됩니다.

● 알루미늄 가공: 텅스텐 카바이드 롤러는 알루미늄의 열간 압연 및 냉간 압연 공정에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.

높은 내마모성 요구 사항이 있는 가공: 텅스텐 카바이드 롤러는 롤러 표면 마모에 대한 엄격한 요구 사항과 같이 롤러 내마모성에 대한 높은 요구 사항이 있는 일부 공정에 적합합니다.

텅스텐 카바이드 롤러의 재료 옵션은 무엇입니까?

텅스텐 카바이드 롤러의 핵심 기술은 재료 선정에 있습니다. 초경합금 재료의 주요 성분은 일반적으로 텅스텐, 탄소, 코발트, 니켈 및 기타 원소의 합금입니다. 다양한 조성 조합과 생산 공정은 텅스텐 카바이드 롤러의 성능에 영향을 미치며, 나아가 가공 효율과 수명에도 영향을 미칩니다. 아래에서는 텅스텐 카바이드 롤러에 일반적으로 사용되는 몇 가지 재료에 대해 살펴보겠습니다.

● 텅스텐-코발트 합금: 텅스텐-코발트 합금은 텅스텐 카바이드 롤러에 가장 널리 사용되는 소재 중 하나입니다. 텅스텐은 초경합금의 주성분으로 매우 높은 경도와 내마모성을 가지고 있으며, 코발트는 주로 결합제로 사용되어 인성과 내열성이 우수합니다. 텅스텐과 코발트의 비율을 조절함으로써 다양한 작업 조건에 맞춰 다양한 경도와 인성을 가진 합금을 얻을 수 있습니다.

● 텅스텐 탄소 합금: 텅스텐 탄소 합금은 경도가 높지만, 인성은 텅스텐 코발트 합금보다 약간 떨어지며 주로 일부 고내마모성 용도에 사용됩니다.

● 니켈기 합금 : 니켈기 합금은 일부 고온, 고압 환경에서 우수한 내식성 및 내마모성을 가지며 일부 특수 텅스텐 카바이드 롤러에 사용됩니다.

● 기타 합금 소재: 기술의 발전에 따라 몰리브덴계 합금, 크롬 합금 등 일부 새로운 합금 소재가 점차 텅스텐 카바이드 롤러 제조에 도입되고 있습니다.

텅스텐 카바이드 롤러의 제조 공정은 무엇입니까?

텅스텐 카바이드 롤러 제조는 원자재 선정부터 완제품 검사까지 여러 단계가 포함된 복잡한 공정입니다. 텅스텐 카바이드 롤러 제조의 주요 단계는 다음과 같습니다.

1. 합금분말의 제조

텅스텐 카바이드 롤 제조에는 먼저 적합한 분말을 준비해야 하는데, 이는 일반적으로 분말 야금 기술로 제조됩니다. 초경합금 분말의 준비는 최종 제품의 품질을 결정하는 핵심 요소입니다. 일반적인 분말 준비 방법은 다음과 같습니다.

● 볼 밀링: 텅스텐, 코발트, 탄소 및 기타 원료를 볼 밀링을 통해 분말로 분쇄합니다. 볼 밀링 공정에서는 최종 초경합금의 성능을 보장하기 위해 합금 조성의 균일성과 분말의 입자 크기를 제어해야 합니다.

● 에어플로우 밀링: 분말에 고압 에어플로우를 가해 충격을 주고 문질러 필요한 입자 크기로 더욱 분산시킵니다.

● 화학적 환원법 : 고순도 텅스텐 분말, 코발트 분말 등을 제조하여 합금 조성의 순도를 확보하는 데 사용함.

2. 합금분말의 혼합 및 압착

합금 분말을 제조한 후에는 설계 요건에 따라 다양한 구성 요소의 분말을 정확하게 혼합해야 합니다. 혼합된 분말은 프레스 기계에 공급되고, 고압을 이용하여 미리 정해진 형상의 블랭크로 프레스됩니다. 프레스 공정에서는 합금 분말이 완전히 혼합되고 기공이나 균열이 발생하지 않도록 온도와 압력을 정밀하게 제어해야 합니다.

3. 소결 공정

프레스된 블랭크는 소결 공정을 거쳐 밀도와 경도가 필요한 수준에 도달해야 합니다. 소결 공정은 고온 처리를 통해 분말 입자를 확산 및 융합시켜 치밀한 초경합금 구조를 형성하는 것입니다. 소결 온도는 일반적으로 1400℃~1600℃이며, 소결 분위기는 산화 반응을 방지하기 위해 일반적으로 수소 또는 아르곤입니다.

소결 과정에서 합금의 조성과 기공률이 변하기 때문에 온도, 분위기, 시간 등의 변수를 정확하게 제어해야 합니다. 소결된 합금은 우수한 밀도와 높은 경도를 가지며, 이는 후속 가공의 기반을 마련합니다.

4. 거칠게 다듬질하고 마무리하기

소결텅스텐카바이드 롤러 블랭크는 기본 경도와 밀도를 갖추고 있지만, 형상과 크기가 아직 요구 사항에 도달하지 못했기 때문에 거친 가공과 마무리 가공이 필요합니다.

● 황삭: 주로 선삭, 밀링 및 기타 기계적 가공 방법을 통해 잉여 소재를 제거하여 최종 형상에 가까운 가공물을 만듭니다. 황삭 작업 시에는 고온이나 부적절한 작업으로 인한 소재 손상을 방지하도록 특별히 주의해야 합니다.

● 정삭: 연삭 및 래핑과 같은 정밀 가공 기술을 통해 텅스텐 카바이드 롤러의 치수, 표면 조도 및 표면 경도는 최종 기준을 충족합니다. 정삭 공정에서는 냉각수 선택 및 가공 매개변수 조정이 가공 품질에 매우 중요합니다.

5. 표면처리 및 강화

마무리 작업 후, 텅스텐 카바이드 롤러의 표면 품질은 일반적으로 더욱 최적화되어야 하며, 특히 고부하 및 고속 작업 조건에서 더욱 그렇습니다. 표면 처리는 롤러 성능 향상의 핵심입니다. 일반적인 표면 처리 방법은 다음과 같습니다.

● 열처리: 추가적인 고온 가열 및 냉각 공정을 통해 텅스텐 카바이드 롤러의 내부 구조를 조정하여 경도와 내마모성을 향상시킵니다.

● 침탄처리 : 표면층에 탄소를 침투시켜 고경도 표면층을 형성하여 텅스텐 카바이드 롤의 내마모성을 향상시킵니다.

● 코팅 기술: 일부 고급 텅스텐 카바이드 롤러는 내식성과 내마모성을 향상시키기 위해 금속 세라믹 코팅 층으로 코팅되어 있습니다.

6. 완제품 검사

그 후에텅스텐 카바이드 롤러가공된 제품은 크기, 경도, 표면 품질 등이 기술 요건을 충족하는지 확인하기 위해 엄격한 검사를 거쳐야 합니다. 일반적인 검사 항목은 다음과 같습니다.

● 치수 측정 : 정밀 기기를 사용하여 텅스텐 카바이드 롤러의 직경, 길이, 표면 거칠기 등을 측정합니다.

● 경도 시험: 미소경도 시험기 또는 기타 경도 시험 방법을 사용하여 텅스텐 카바이드 롤이 설계된 경도에 도달하는지 확인합니다.

● 표면검사 : 표면에 균열, 기공 등의 결함이 있는지 검사합니다.

● 내마모성 시험 : 모의 작업 환경에서의 내마모성 시험을 통해 롤러의 내마모성을 시험합니다.

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