티타늄 합금 개발 및 응용

독특한 물리적, 화학적 특성을 지닌 티타늄 합금은 항공, 우주항공, 자동차, 화학, 의료 등 다양한 분야에서 없어서는 안 될 소재가 되었습니다. 초기 고온 티타늄 합금부터 오늘날의 의료용 티타늄 합금에 이르기까지 티타늄 합금의 개발 및 적용은 계속해서 새로운 혁신을 이루고 있습니다.
I. 고온 티타늄 합금의 혁신
세계 최초로 개발에 성공한 고온 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V로 최대 300-350도까지 사용할 수 있습니다. 그 후 기술이 발전함에 따라 IMI550, BT{5}} 및 최대 400도까지 온도를 사용하는 기타 합금과 같은 고온 티타늄 합금이 도입되었으며 IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti{ {10}} 및 기타 합금은 450-500 정도의 고온 및 안정적인 작업이 가능합니다. 현재 항공기 엔진에 적용되는 새로운 고온 티타늄 합금으로는 영국의 IMI829 및 IMI834 합금, 미국의 Ti-1100 합금, 러시아의 BT18Y 및 BT36 합금이 있습니다.
티타늄 합금 온도의 사용을 더욱 개선하기 위해 외국에서는 급속 응고/분말 야금 기술, 섬유 또는 입자 강화 복합 재료 및 기타 신기술을 적극적으로 사용하여 650도 이상의 고온에서 작동할 수 있는 티타늄 합금을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 미국 맥도넬 더글라스(McDonnell Douglas Company)사는 급속 응고/분말 야금 기술을 이용하여 760도에서도 우수한 강도를 유지하는 고순도, 고밀도 티타늄 합금 개발에 성공했습니다.

둘째, 티타늄 알루미늄 화합물 기반 티타늄 합금의 부상
Ti3Al( 2), TiAl( ) 금속간화합물 등의 티타늄 알루미늄 화합물계 티타늄 합금은 고온 성능, 내산화성, 내크리프성, 경량성 등을 갖춰 항공엔진 및 항공기의 미래가 될 것입니다. 구조 부품 경쟁 재료. 현재 Ti-21Nb-14Al 및 Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo와 같은 Ti3Al 기반 티타늄 합금이 있습니다. 미국에서 대량생산을 시작했습니다. 그리고 TAl-(1-10)M(at.%)과 같은 TiAl( )계 티타늄 합금도 독특한 특성으로 인해 폭넓은 주목을 받아왔습니다.
셋째, -형 티타늄 합금 개발
유형 티타늄 합금은 우수한 열간 및 냉간 가공 성능, 용이한 단조, 압연 및 용접을 특징으로 하며 항공우주, 자동차 및 기타 분야에서 중요한 재료입니다. 대표적인 티타늄 합금으로는 Ti1023, Ti153, 21S 등이 있는데, 이는 우수한 기계적 성질과 내환경성을 가질 뿐만 아니라 고강도, 고인성 등의 특성을 갖고 있습니다.
넷째, 의료용 티타늄 합금의 혁신
티타늄은 무독성이고 가볍고 고강도이며 생체적합성이 뛰어나 의료용으로 이상적인 금속재료입니다. 현재 Ti-6Al-4v ELI 합금은 의료분야에서 널리 사용되고 있으나, 바나듐 및 알루미늄 이온이 인체에 석출되어 유해할 수 있어 의료계의 우려가 커지고 있다. . 이러한 이유로 알루미늄이 없고 바나듐이 없는 생체 적합성 티타늄 합금이 활발히 개발되고 있습니다. 예를 들어 일본에서는 생체적합성이 뛰어난 +티타늄 합금과 티타늄 합금 시리즈를 개발해 향후 Ti-6Al-4V ELI 합금을 대체하고 의료용 임플란트의 주류 소재가 될 것으로 기대된다. .