라탄에 관한 흥미로운 점
티타늄 합금의 마킹
국내 합금의 첫 글자는 개발 회사의 이름을 나타냅니다.
생산
가장 순수한 티타늄은 요오드화 또는 전해 분석 방법으로 얻어집니다. 이 과정에서 불순물의 함량은 다음과 같습니다:
| 불순물의 퍼센트 (%) | C | N | Fe | Cr | Mn | Si | Zr | O | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 요오드화 방법 | 0.001 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.05 | 0.03−0.06 | 99.87 |
| 전해 분석 방법 | 0.008 | 0.004 | 0.009 | 0.073 | 0.003 | 0.002 | <0.001 | 0.037 이하 | 99.837 |
그 후 티타늄 합금 생산의 기본은 마그네슘 열법으로 얻어진 티타늄 스펀지가 됩니다. 티타늄 스펀지는 1.5−2.0 g/cm3의 벌크 밀도를 가진 회색의 다공질 물질이며 매우 높은 점성을 가지고 있습니다.
티타늄 합금에서의 Al 역할
티타늄 합금은 알루미늄 함량의 증가 순서로 분류됩니다. 알루미늄은 티타늄 등급에 있어서는 철강의 탄소만큼이나 중요합니다. 알루미늄은 티타늄보다 가볍기 때문에 합금에서 그것은 탄성과 비강도를 높이며 약간의 가소성을 잃습니다. 알루미늄의 비율이 증가함에 따라 티타늄의 내열성이 높아지고 수소 취성에 대한 반응성이 감소하지만, 이로 인해 염분 부식에 대한 민감도가 증가합니다. 따라서 250−550°C의 온도 범위 내에서 염분 용액과 접촉할 때 알루미늄 함량이 가장 적은 등급을 선택합니다. 부식 저항성을 높이기 위해 합금에 팔라듐, 플래티넘, 루테늄을 추가합니다. 또한 Al은 열 안정성을 감소시킵니다. 로젠버그에 따르면 알파-타입 티타늄 합금은 AL 함량이 9%까지 열 안정성을 유지합니다.
분류
VT1−0은 알파 안정제(AL, Ga, In, 탄소, 질소, 산소)로 포화된 알파-합금에 속하며, 이는 티타늄의 변태 온도를 높입니다. 882.5°C까지 티타늄은 HCP-구조(알파-상)를 유지하며, 882.5°C부터 녹는점까지는 BCC 구조(베타-상)를 가집니다. 알파-합금 외에도 준 알파-합금(OT4−0, OT4−1, OT4 — Mo로 포화됨), 알파+베타 합금(VT6, VT6с, VT6кт — V로 포화됨), 전이형 합금(VT22, VT22И, VT30), 준 베타-합금(VT-35, VT32) 및 베타-합금(4201)이 존재합니다.
| 티타늄 등급 | 산소 | 질소 | 탄소 | 실리콘 | 철 | 알루미늄 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1−00 (매우 높은 순도) | 0.1 | 0.04 | 0.05 | 0.08 | 0.2 | 0.8 |
| VT1−0 (높은 순도) | 0.12 | 0.04 | 0.07 | 0.1 | 0.2 | 1.2 |
VT1−0의 장점
이 티타늄 등급은 고순도의 — 회색의 가벼운 내열 금속입니다, t°pl=1668°C. 그 특징은 작은 온도 팽창 계수, 낮은 밀도 (4.505 g/cm3), 매우 높은 연성 (20 − 80%)으로, 모든 형태의 부품을 얻을 수 있습니다. 표면의 산화 피막 덕분에, 그는 독보적인 내식성과 화학 저항성을 가지고 있으며, 이는 스테인리스 스틸의 저항성을 훨씬 초과합니다. 해수에서 4000 년 동안 티타늄의 두께는 얇은 종이 한 장과 같습니다.
단점
생산의 높은 노동 집약도. 티타늄의 용융은 진공 또는 비활성 기체 환경에서만 가능합니다, 왜냐하면 액체 티타늄은 모든 대기 가스와 적극적으로 반응하기 때문입니다. VT1−0은 절단이 잘 되지 않지만, 그 강도는 390−540 MPa 정도로, 충분히 높은 것으로 간주되지 않습니다. 비교적 AT6 또는 VT20의 강도는 1000 MPa 이상입니다. 알루미늄 함량이 감소하면 합금의 특수 강도와 내열성이 떨어지고 수소 취성에 대한 반응성이 증가합니다.
사용
내열성, 내식성, 경량 및 높은 연성을 가진 VT1−0은 우주 항공 및 항공 제작 (45−48%), 화학 산업, 조선 및 에너지 (20%까지)에서의 튜브, 스탬프 및 주조 부품 생산을 위한 이상적인 재료입니다. 항공에서 티타늄의 소비 증가를 다음 표가 명확하게 보여줍니다.
| 20세기 항공기(Ti의 %) | 21세기 항공기(Ti의 %) |
|---|---|
| Ан-24 0.48% | |
| Ту-334 | 8.7% |
| Ту-154 2% | 5% |
| Ил-86 3% | 9% |
| Ил-62М 4% | |
| Ту-204 | 9% |
| Ан-124 | 6% |
| Ил-76-Т | 12% |
작은 온도 팽창 계수는 건설에서의 사용을 가능하게 하며, 이때 VT1−0은 유리, 돌 및 기타 재료와 잘 결합됩니다. 대부분의 금속과 달리 VT1−0은 상당한 전기저항을 가지며 비자성 특성과 결합되어 라디오 전자공학과 전기 장비에 필수적입니다. 인체에 무해하여, 의료, 외상학 및 치과학에 사용됩니다.
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