SKH(하이스강, 고속도강): 산업의 필수 소재

 

절삭 공구 제작에 필수적인 SKH 강재, 얼마나 알고 계신가요?
고온에서도 강한 내구성을 자랑하는 하이스강의 특징과 활용 비결을 알아보세요!

 

 

 

 

SKH 강재란 무엇인가?

 

SKH의 의미와 유래

SKH는 일본 공업 규격(JIS)에서 사용되는 고속도강(High-Speed Steel, HSS)의 표준 명칭입니다. 이는 "Steel-Kougu(공구)-High-Speed"의 앞 글자를 따온 것으로, 고속 절삭이 가능한 강재라는 점을 강조합니다. SKH는 고온에서도 경도를 유지하며, 내마모성이 뛰어난 것이 특징입니다. 이러한 특성 덕분에 공구 제작과 같은 고난도 작업에 이상적인 선택지로 자리 잡았습니다.

주요 특징과 활용 분야

SKH 강재는 정밀 가공과 고속 절삭이 필요한 드릴, 엔드밀, 톱날과 같은 공구 제작에 주로 사용됩니다. 특히, 고온 환경에서도 성능 저하가 적고 충격에 강한 특성 덕분에 다양한 산업군에서 활용되고 있습니다. CNC 선반 작업, 금형 제작, 고속 절삭 작업 등에서 SKH는 없어서는 안 될 중요한 재료로 인정받고 있습니다.

 

 

 

 

SKH의 종류와 주요 기호

텅스텐 기반 SKH 강재

텅스텐(W)을 주요 성분으로 하는 SKH2~SKH10은 높은 경도와 내마모성이 특징입니다. 이 계열은 정밀 가공 도구에 적합하며, 절삭 공구의 내구성을 크게 향상시킵니다.

몰리브덴 기반 SKH 강재

SKH51~SKH59는 몰리브덴(Mo)이 첨가되어 강재의 인성이 강화된 것이 특징입니다. 특히, SKH55와 SKH59는 인성과 내열성이 뛰어나 금형 제작과 난삭재 가공에 적합합니다.

분말야금 방식의 SKH 강재

분말야금 공법으로 제조된 SKH 강재는 균일한 미세 조직 덕분에 성능이 매우 우수합니다. 이 방식으로 제작된 SKH는 일반 강재에 비해 더 높은 내구성과 안정성을 제공합니다.

 

 

 

SKH 강재의 화학 성분

 

주요 합금 원소와 역할

SKH 강재의 성능은 첨가되는 다양한 합금 원소에 의해 좌우됩니다.

• 텅스텐(W): 고온에서 경도를 유지하며 내마모성을 높임.
• 몰리브덴(Mo): 인성을 강화하고 열충격에 대한 저항성을 개선.
• 크롬(Cr): 내식성과 내마모성을 증가.
• 바나듐(V): 탄화물을 형성하여 강재의 내구성을 강화.
• 코발트(Co): 고온에서도 안정된 경도를 제공.

SKH51, SKH55, SKH59의 차이점

SKH51은 가장 널리 쓰이는 강재로, 균형 잡힌 성분 덕분에 다양한 용도로 활용됩니다. SKH55는 고온 경도와 내마모성이 뛰어나며, SKH59는 가장 높은 성능을 제공해 정밀 가공에 적합합니다.

 

 

 

SKH 강재의 열처리 공정

열처리의 세 가지 단계

1. 소둔(Annealing): 균일한 조직을 형성해 가공성을 향상.
2. 담금질(Quenching): 고온에서 급랭하여 경도를 강화.
3. 뜨임(Tempering): 잔류 응력을 제거하고 인성을 높임.

열처리로 인한 물성 변화

열처리를 거친 SKH 강재는 HRC 63~65 수준의 경도를 갖추며, 내마모성과 충격 저항성이 뛰어납니다. 이러한 특징은 절삭 공구의 수명을 연장하고, 정밀 가공에서도 높은 안정성을 보장합니다.

 

 

 

SKH의 경쟁력과 다른 재료와의 비교

 

초경합금과의 차별성

초경합금은 경도가 높지만 인성이 부족해 충격에 약한 반면, SKH 강재는 인성과 경도를 균형 있게 제공하여 다양한 공정에서 활용도가 높습니다.

SKD 및 텅스텐과의 비교

SKD 강재는 SKH에 비해 내충격성이 우수하지만, 경도 면에서는 SKH가 앞섭니다. 텅스텐은 고유의 강점이 있지만, 합금 형태에서는 SKH가 더욱 우수한 성능을 발휘합니다.

 

 

 

SKH 강재의 주요 활용 사례

절삭 공구의 핵심 소재

SKH 강재는 드릴, 엔드밀, 톱날 등 절삭 공구 제작에 필수적인 재료로, 고속 절삭 작업에서도 탁월한 성능을 발휘합니다.

금형 제작 및 산업용 도구

금형 제작에서도 SKH는 없어서는 안 될 소재입니다. 특히, 고온과 마찰에 노출되는 펀치, 브로치와 같은 공구 제작에 효과적으로 사용됩니다.

 

 

 

SKH 강재의 구매와 미래 전망

구매 시 주의할 점

SKH 강재를 선택할 때는 JIS, ASTM 등 품질 인증을 확인하는 것이 중요합니다. 이를 통해 강재의 성능과 신뢰성을 보장받을 수 있습니다.

기술 혁신과 지속 가능성

친환경 제조 기술의 발전으로 SKH 강재 생산 과정에서 탄소 배출 감소와 재활용 소재 활용이 늘어나고 있습니다. 또한, 분말야금 공법의 지속적인 개선은 SKH 강재의 품질과 다양성을 한층 더 끌어올릴 것입니다.

 

SKH(하이스강, 고속도강)는 뛰어난 경도와 내마모성으로 절삭 공구와 금형 제작에 필수적인 소재입니다. 앞으로도 다양한 산업의 핵심 역할을 이어갈 SKH 강재의 가능성을 주목해보세요!

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