고속도강

공구강

공구강은 탄소 함유량을 늘려 담금질(퀜칭, Quenching) 열처리를 통해 강도를 높인 강재이다. 공구강을 사용해서 빠른 속도로 가공하면 마찰과 함께 급속히 상승하는 절삭열로 인해 공구가 가열되어 물러지는 연화(軟化) 현상이 발생한다. 이러한 제약으로 인해 공구강은 비교적 저렴한 일반 공구와 범용 금형의 재료로 사용하고 있다.

고속도강

공구강의 결함을 극복하기 위해 빠른 속도로 절삭해도 고온에서 강도와 경도, 내마모성을 유지하고 절삭성 또한 우수한 공구 재료를 만들었는데 이 합금이 고속도강(HSS, High Speed Steel)이다.(고속도 공구강 또는 하이스로 부르기도 한다) 공구강은 250℃ 이하에서 날이 무디어지는 반면 고속도강은 500~600℃에 도달해도 절삭 성능이 떨어지지 않는다. 절삭열에 대응하는 고온 경도는 초경합금이 가장 우수하고 고속도강, 공구강 순이다.

고속도강의 표준조성 명칭은 소위 “18-4-1 고속도강”이라고 불리우는데 텅스텐(W) 18%, 크롬(Cr) 4%, 바나듐(V) 1%로 이루어져 있다. 최근에는 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브덴(Mo) 등의 원소 함량을 변경해서 용도에 맞게 개량하여 사용하고 있다. 주요 원소 이외에 코발트(Co)를 소량 첨가하면 성능이 더 좋아진다.

고속도강은 금속 재료를 빠른 속도로 절삭하는 공구에 사용하는 특수강이다. 공구날에 PVD 또는 CVD 등의 표면 처리를 하면 절삭력이 강대해진다. 각종 절삭 공구, 다이, 드릴 등에 사용된다.