工具鋼の重要性とその製造方法

部品や製品を製造する際に、メーカーや加工業者はさまざまな種類の金属を最大限に活用できます。信頼性の高いアルミニウムを選択する人もいれば、ステンレス鋼を選択する人もいます。しかし、さまざまなツールを作成する際によく使用される特定の金属の 1 つが工具鋼です。

工具鋼の概要

工具鋼は、部品や製品、特に手工具や工作機械を製造するために必要な品質を確保するために、さまざまな合金元素で構成されています。工具鋼で製造される最も一般的な製品には、金型とドリル ビットがあります。

メーカーにとって工具鋼が重要な点は、材料硬度が高く、変形や平坦化に強いことです。また、優れた靭性を備えているため、チッピングや破損に耐えることができます。それらは摩耗、磨耗、侵食にも耐えることができました。最終的に、工具鋼は高温でも形状を維持できます。

一般的な工具鋼のグレード

工具鋼のすべての等級は、これらの主要な利点を誇っています。ただし、より多くの合金元素が追加されると、一部の工具鋼グレードはその特性が改善されることが知られています。さまざまな業界で使用されている最も一般的な工具鋼の等級は次のとおりです。

• 水硬化 – 水硬化工具鋼は高炭素鋼で構成されており、高硬度で手頃な価格で知られています。ただし、高熱では機能しません。
• 空気硬化 – 一方、空気硬化工具鋼はクロム含有量が高く、耐摩耗性、強靭性、機械加工性に優れています。
• 油硬化 – 油焼入れ工具鋼は、用途が広いため汎用材料として知られています。高い耐摩耗性と高い靭性を備えています。
• 耐衝撃 – 耐衝撃工具鋼は、代わりに高い靭性値を持っています。これらの値により、極端な温度や衝撃に耐えることができます。ただし、炭素含有量が少ないため、耐摩耗性は高くありません。
• 熱間加工 – 熱間工具鋼は、最終的に高い硬度と靭性の値を持ちます。また、高温アプリケーションを長時間処理することもできます。

高品質の工具鋼の作成

工具鋼は一般に、条件が制御された環境で製造され、高品質の特性が得られるようになっています。また、さまざまな割合のクロム、モリブデン、タングステンとともに、約 0.5% から 1.5% の炭素が追加されます。工具鋼を最適に生成できるようにするために、専門家はさまざまなプロセスから工具鋼を生成できます。

• 電気アーク炉の溶解 – 工具鋼を生成する 1 つの方法は、電気空気炉溶解です。このプロセスは、残りの金属を溶かし、別の容器で溶かした金属を精製して、高品質の工具鋼を作成することによって行われます。
• エレクトロスラグの精製 – エレクトロスラグ再仕上げは、高品質の工具鋼を作成するもう 1 つの方法です。このプロセスは、金属を徐々に溶かし、高品質の表面仕上げ、改善された延性、強化された耐疲労性を備えたインゴットを生成することによって行われます。
• ホット アンド コールド ドローイング –工具鋼を作成するために絞りを最大化すると、材料がコンパクトなサイズで大きな公差を得るのに役立ちます。熱間絞り工程では、材料を複数回通過させることができます。一方、冷間加工では、単一の光パスに制限されます。

工具鋼の詳細については、Gunna Engineering にお電話ください。