1. 핵심 포지셔닝: YG와 YN의 근본적인 차이점
(A) 명칭으로 드러나는 구성
- YG 시리즈 (WC-Co 탄화물): 경상(硬相)으로 텅스텐 카바이드(WC)를, 결합상(結合相)으로 코발트(Co)를 사용 (예: YG8은 8% Co 함유), 인성(靭性)과 비용 효율성을 위해 설계됨.
- YN 시리즈 (TiC 기반 탄화물): 순수 TiC 기반 (예: Ni-Mo 결합제를 사용한 YN10) 또는 WC-TiC 복합재 (예: Co-Ni 결합제를 사용한 YN6)의 두 가지 유형이 있으며, 고경도, 내열성 및 특수 환경 적용을 위해 최적화됨.
(B) 초기 적용 시나리오 판단
- YG는 연성 재료 및 충격 시나리오에 탁월함: 주철, 비철금속(알루미늄, 구리) 및 지질 드릴링, 스탬핑 다이와 같이 충격 저항이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
- YN은 경질 재료 및 극한 환경에 특화됨: 탄소강/담금질강 마무리, 고온 부식 환경(화학, 항공우주) 및 비자성 전자 부품에 적합합니다.
2. 심층 비교: 구성에서 성능, 적용까지
(A) 구성: 결합제 및 경상의 화학적 코드
1. YG 시리즈: 순수 WC-Co 시스템의 인성 챔피언
- 핵심 공식: 85%-94% WC, 6%-15% Co (예: 15% Co를 함유한 YG15), 티타늄(Ti) 없음, 밀도 13.9-14.8g/cm³ (중합금).
- 미세 구조적 장점: Co의 연성은 굴곡 강도(YG8은 2300MPa에 도달)를 향상시킵니다. 미세 입자 등급(예: YG3X)은 WC 입자를 정제하여 경도를 92HRA까지 높여 마모 저항성과 칩핑 저항성의 균형을 이룹니다.
2. YN 시리즈: TiC 기반 합금의 성능 혁신
- TiC 기반 합금 (예: YN10): 90% 이상 TiC, 10% Ni-Mo 결합제, 밀도 5.5-6.0g/cm³에 불과, 경도 92-95HRA, 1200℃에서도 절삭 능력을 유지하며 크레이터 마모에 대한 뛰어난 저항성을 보입니다.
- WC-TiC 복합재 (예: YN6): 92% WC가 우세하고, 2% Ni + 6% Co가 추가되어 YG의 인성(1800MPa 굴곡 강도)과 YN의 내식성을 통합하여 중부하 산/알칼리 시나리오에 적합합니다.
(B) 성능 차이: 가공 효율 및 공구 수명의 핵심 변수
1. 경도 및 내마모성: YN은 정밀 가공의 벤치마크를 설정합니다.
- YG 경도: 89-91HRA (YG3X 미세 입자는 92HRA에 도달), 거친 주철 가공의 표면 마모에 적합합니다.
- YN 순수 TiC 기반 경도: 91-95HRA, 담금질강(60HRC) 가공 시 YG에 비해 공구 수명을 3-5배 연장합니다. 낮은 마찰 계수(0.3 vs YG의 0.5)는 공작물 열 손상을 줄입니다.
2. 인성 및 충격 저항: YG는 간헐 절삭을 선도합니다.
- YG의 코발트는 4-8J/cm²의 충격 인성(YG20C는 6J/cm²)을 제공하여 간헐 절삭(예: 주철 또는 단조 블랭크 밀링) 시 칩핑 위험을 40% 줄입니다.
- YN 순수 TiC 기반은 인성이 낮지만(1500MPa 굴곡 강도), 복합재 YN15는 WC와 Co를 추가하여 굴곡 강도를 2000MPa로 높여 경부하 연속 절삭에 대한 진동 방지 요구 사항을 충족합니다.
3. 내열성 및 화학적 안정성: YN은 고온 가공을 개척합니다.
- YG 적색 경도: 600-800℃, Co는 철금속과 쉽게 결합하여 공구 빌드업 엣지를 유발합니다.
- YN 순수 TiC 기반은 1000-1300℃를 견딜 수 있으며, Ni-Mo 결합제는 산화를 방지합니다. TiC의 강철에 대한 낮은 친화성은 스테인리스강 가공 시 접착 방지 성능을 60% 향상시켜 고속 절삭(선형 속도 ≥200m/min)에 적합합니다.
(C) 적용 시나리오: 정밀 가공 요구 사항에 대한 “객관식”
1. YG 시리즈: 비철금속 및 일반 가공에 대한 비용 효율적인 선택
- 주철 가공: 회주철의 황삭 선삭용 YG6/YG8(이송 >0.3mm/r); 연성철의 간헐 밀링용 YG15, 충격 저항을 30% 향상시킵니다.
- 금형 제조: YG20C(20% Co)와 같은 고Co 등급은 냉간 단조 다이에 사용되어 2000MPa 이상의 압축 응력을 견디며 HSS 금형보다 5배 더 오래 지속됩니다.
- 지질 드릴링: YG11C 드릴링 비트는 셰일 가스 추출 시 암석 충격 파손을 25% 줄여 드릴링 효율을 15% 향상시킵니다.
2. YN 시리즈: 강철 마무리 및 특수 환경에 대한 성능 리더
- 담금질강의 정밀 가공: YN10 선삭 공구는 150m/min으로 58HRC 베어링강을 마무리하여 표면 조도 Ra0.4μm을 달성하여 연삭 정밀도에 근접합니다.
- 화학 산업의 내식성 부품: YN6 씰링 링은 10% 염산에서 연간 0.05mm의 부식률을 보이며 YG 씰보다 3배 더 오래 지속됩니다.
- 비자성 전자 부품: MRI 장비 부품용 YN15 비자성 합금(투자율 <1.0001)은 정밀 오차에 대한 자기 간섭을 방지합니다. <0.001mm.
3. 선택 가이드: 최적의 재료를 위한 4단계
(A) 1단계: 공작물 재료 특성 정의
- 주철/알루미늄/구리/비금속 → YG 우선 (비용 효율성을 위해 YG8, 마무리를 위해 YG6X 미세 입자).
- 탄소강/합금강/담금질강/스테인리스강 → YN 우선 (고속 마무리를 위해 순수 TiC 기반 YN10, 중부하 일반 사용을 위해 복합재 YN6).
(B) 2단계: 절삭 조건 평가
- 간헐 절삭/중절삭 가공: YG 시리즈 (YG15의 2250MPa 굴곡 강도는 YN보다 40% 더 높은 충격 저항을 제공합니다).
- 연속 마무리/고속 절삭: YN 시리즈 (YN10의 내열성은 50% 증가, 절삭 속도는 250m/min에 도달).
(C) 3단계: 환경 요구 사항 고려
- 고온/부식성/비자성 환경: YN 시리즈 (YN15는 600℃ + 산/알칼리에 저항; YN6는 전자 제품에 대한 비자성 요구 사항을 충족합니다).
- 일반 환경/비용 민감: YG 시리즈 (YN보다 20%-30% 저렴, 대량 구매에 이상적).
(D) 4단계: 일반적인 등급 비교 표 참조
| 적용 시나리오 | 권장 등급 | 핵심 장점 | 가공 효율 비교 |
|---|---|---|---|
| 주철 황삭 선삭 | YG8 | 충격 저항 + 내마모성, 저렴한 비용 | 0.5mm/r 이송 시 공구 수명 >8시간 |
| 담금질강 마무리 선삭 | YN10 | 고경도 + 내열성, Ra0.8μm 표면 마감 | 200m/min에서 안정적인 정밀도 |
| 내식성 화학 밸브 시트 | YN6 | 산/알칼리 저항 + 중간 인성 | 부식성 환경에서 수명 >2년 |
| 고부하 냉간 단조 다이 | YG20C | 고Co 인성, 칩핑 방지 | >100,000 스탬핑 사이클 |
4. 결론: 가공 효율을 높이기 위해 올바른 초경 합금을 선택하십시오.
YG와 YN은 상반된 선택이 아니라 서로 다른 가공 시나리오를 위한 “정밀 도구”입니다. YG는 비용 효율성과 인성으로 일반 가공을 커버하는 반면, YN은 고성능으로 난삭재 및 극한 환경의 병목 현상을 돌파합니다. 주철 가공의 안정적인 생산, 담금질강 마무리의 정밀 추구, 또는 부식성 환경에서의 장기적인 내구성 등, 요구 사항을 명확히 하고 구성-성능-적용 논리를 일치시키면 초경 합금의 가치를 극대화할 수 있습니다.
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