인장강도란 무엇인가?
인장 강도는 재료가 잡아당기거나 잡아당길 때 파단되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력을 나타냅니다. 이는 기본적인 기계적 특성으로, 일반적으로 메가파스칼(MPa) 또는 제곱인치당 파운드(psi)로 측정되며, 재료가 잡아당겨 찢어지는 것에 대한 저항성을 나타냅니다.
더 간단히 말해서, 인장 강도는 재료가 파괴되기 전까지 얼마나 큰 인장력을 견딜 수 있는지를 알려줍니다.
인장 강도 대 기타 기계적 특성
인장 강도는 종종 다음과 함께 논의됩니다.
압축 강도 – 압착 또는 압축에 대한 저항
전단 강도 - 미끄럼력에 대한 저항
횡파단강도(TRS) – 일반적으로 시멘트 카바이드와 같은 취성 재료에서 굽힘 저항을 근사화하는 데 사용됩니다.
그러나 텅스텐 카바이드는 취성 재료이기 때문에 인장 강도가 압축 강도보다 상당히 낮아 압력을 가할 때보다 인장 하에서 균열이 생기기 쉽습니다.
텅스텐 카바이드(초경합금)의 인장 강도
텅스텐 카바이드(WC)는 금속 바인더(일반적으로 코발트 또는 니켈)와 결합되어 시멘트 카바이드를 형성합니다. 시멘트 카바이드는 뛰어난 특성으로 잘 알려진 재료입니다. 경도 압축 강도를 가지고 있습니다. 그러나 인장 강도는 비교적 적당하며, 일반적으로 다음 범위에 속합니다.
등급 및 바인더 구성에 따라 250~700MPa
이는 세라믹과 같은 WC 입자가 강하지만 부서지기 쉽고, 인장 하중 하에서 균열이 빠르게 확산될 수 있기 때문입니다.
초경합금의 인장강도에 영향을 미치는 요인
텅스텐 카바이드의 인장 강도는 다음과 같은 여러 재료 및 공정 변수에 영향을 받습니다.
1. 접합재 콘텐츠
코발트 함량이 높을수록 인성과 인장 강도는 증가하지만 경도는 약간 감소할 수 있습니다.
예를 들어:
YG20(20% Co)은 YG6(6% Co)보다 더 높은 인장 강도를 제공합니다.
2. 입자 크기
미세립 WC는 균열 저항성이 더 뛰어나 인장 신뢰성이 높아집니다.
3. 다공성 그리고 결함
인장 강도는 내부 결함에 매우 민감합니다. 기공이나 개재물은 응력 집중 장치 역할을 하여 균열을 유발할 수 있습니다.
4. 소결 품질
잘 소결되고 완전히 밀도가 높은 탄화물은 인장 및 횡하중에서 더 나은 성능을 보입니다.
텅스텐 카바이드 공구에서 인장 강도가 중요한 이유
일지라도 텅스텐 카바이드 도구 순수한 인장 하중을 받는 경우는 드물지만 인장 강도는 여전히 여러 면에서 중요합니다.
▸ 공구 파손 및 칩핑
갑작스러운 충격, 고르지 못한 클램핑 또는 역방향 굽힘은 인장 응력을 유발할 수 있으며, 재료에 충분한 인장 강도가 부족하면 균열이나 파손으로 이어질 수 있습니다.
▸ 도구 형상 설계
얇은 단면, 날카로운 모서리 또는 긴 지지대가 있는 카바이드 부품은 인장 파괴에 더 취약합니다.
▸ 피로한 삶
반복되는 인장-압축 사이클(고속 등) 절단 또는 스탬핑)에는 균형 잡힌 인장 강도를 갖춘 카바이드 등급이 필요합니다. 강인함.
카바이드의 인장 강도 테스트
초경합금과 같은 취성 재료의 인장 시험은 까다롭습니다. 따라서 엔지니어들은 다음과 같은 방법을 사용합니다.
횡파단강도(TRS) 시험
굽힘 강도 측정
파괴역학이나 피로 분석과 같은 간접적인 방법
이는 해당 등급의 기계적 파손에 대한 저항성에 대한 실질적인 추정치를 제공합니다.
결론
인장 강도는 텅스텐 카바이드 공구에서 중요한 특성이지만, 종종 간과되는 부분입니다. 이러한 공구는 주로 압축 강도와 마모 강도가 중요하지만, 균열, 공구 파손 및 조기 파손을 방지하려면 충분한 인장 강도를 확보하는 것이 필수적입니다. 고성능 응용 분야에 적합한 초경 재종을 선택하려면 인장 강도와 인성, 경도 등 다른 특성의 균형을 맞추는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.
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