본 연구는 폐철 절단기 날에 널리 사용되는 H13 열간 공구강을 기준 재료로 하여 'Si 감소, V 감소 및 W 증가' 합금 설계 방안을 제시하였다. 열역학 이론 계산과 실험 검증을 결합하여 합금 원소 함량 변화가 H13 공구강 내 탄화물 석출 거동에 미치는 영향을 탐구하였으며, 신형 강의 미세조직 및 기계적 특성에 대한 열처리 공정의 영향을 체계적으로 연구하였다. 결과에 따르면 w[Si], w[V], w[W]를 각각 0.1%~0.3%, 0.5%~0.6%, 1.8%~2.2% 범위로 제어하고 최적의 열처리 조건에서 신형 강의 경도는 H13 공구강과 거의 동일하지만 충격 흡수 에너지는 H13의 2배이며, 우수한 열 안정성과 마찰 마모 특성을 나타냈다. 본 연구는 폐철 절단기 날 전용 DPG20 열간 공구강을 성공적으로 개발하였으며, 이 신형 강은 우수한 충격 인성, 내마모성 및 열 안정성을 갖추고 있어 고성능 열간 공구강 개발에 새로운 아이디어를 제공한다.

열간 공구강; 조성 설계; 열역학 계산; 충격 인성; 마찰 마모