제품소개

티타늄

강철처럼 보이고 은회색 광택을 가진 티타늄은 전이 금속이며 과거 얼마 동안 희귀 금속으로 여겨져 왔습니다. 티타늄은 희귀 금속이 아니며 지각의 티타늄은 총 중량의 약 0.42%를 차지하며 구리, 니켈, 납, 아연을 16배 합친 것입니다.

금속 세계에서 7위를 차지하며 티타늄을 함유한 광물은 70개 이상 있습니다.
티타늄은 고강도, 저밀도, 고경도, 고융점 및 강한 내식성을 가지고 있습니다.
고순도 티타늄은 가소성이 좋지만 불순물이 있으면 취성적이고 단단해집니다.

종류

- 순수티타늄:Grade 1~4 : 순도에 따라 구분되며, 순도가 높을수록 가공성은 좋지만 강도는 낮음
- 티타늄 합금(Titanium Alloys) : 우수한 내식성, 고온 안정성, 고강도, 열처리 가능, 항공용 주력 합금

특징

1. 항복 강도 및 파괴 강도
• 항복 강도 (σ₀.₂)와 파괴 강도 (σF)는 티타늄의 중요한 기계적 특성으로, 재료 내 원소 (산소 [O], 질소 [N], 탄소 [C])의 함량에 따라 달라집니다.
• 이러한 원소들은 등가 산소([O]eq)로 합산되어 영향을 미칩니다.
• 산소 [O]eq가 증가하면 항복 강도가 크게 증가하며, 티타늄 합금은 미세 구조에 따라 강도가 달라집니다.

2. 신장, 표면 수축 및 충격 에너지
• 신장은 온도와 [O]eq에 따라 영향을 받으며, [N]의 영향을 가장 크게 받습니다.
• 고온에서 신장이 감소할 수 있으며, 특히 500도 근처에서 신장과 충격 에너지가 낮아집니다.
• 산소와 질소의 함량이 높을수록 신장 및 표면 수축이 감소하고 충격 에너지가 영향을 받을 수 있습니다.

3. 피로 강도 및 피로 한도
• 피로 강도 (σN)는 피로 수명과 관련이 있으며, 구조와 주변 환경에 따라 달라집니다.
• 거친 등축 구조는 피로 강도가 낮고, 2차원 구조는 더 높은 피로 강도를 가집니다.
• 피로 균열 전파 저항성은 변형된 구조가 더 우수합니다.

4. 파괴 인성
• 파괴 인성 (KIC)은 미세 구조와 관련이 깊으며, 가공된 파괴 인성은 미세 구조보다 우수합니다.
• 파괴 인성은 특히 구조적인 두께와 방향성에 영향을 받습니다.

5. 크리프 저항성
• 크리프 저항성은 고온에서 티타늄 합금의 변형 저항성을 나타냅니다.
• 400~500도 고온에서 높은 크리프 저항성을 보이며, 열처리 후 냉각된 상태에서 가장 높은 크리프 저항성을 나타냅니다.
• 고온에서 야금학적 불안정성이나 Ti₃X 석출물, 규산염 침전, 산소가 풍부한 표면층 형성 등으로 기계적 특성이 손상될 수 있습니다.

■ 활용 산업
• 고강도, 내식성, 내열성이 뛰어난 특성 덕분에 항공, 의료, 해양, 자동차, 화학, 전자, 스포츠 등 다양한 산업 분야에서 필수적인 소재