다양한 유형의 티타늄 합금
Jan 19, 2026
티타늄 합금은 높은 강도, 낮은 무게, 우수한 내식성으로 유명한 엔지니어링 소재입니다.
티타늄을 다양한 원소와 합금함으로써 이러한 합금은 다양한 산업의 특정 성능 요구 사항을 충족하도록 개발될 수 있습니다.
이 문서에서는{0}}티타늄 합금의 분류, 기계적, 물리적, 열적 특성, 해당 합금이 발견되는 산업, 기계 가공 및 열처리 고려 사항에 대해 심층적으로 설명합니다.
알파( ) 합금
알파 합금은 알루미늄, 산소, 질소, 탄소 등의 화학 원소로 안정화된 HCP 결정 구조를 지닌 단상 소재입니다. 이러한 합금은 적당한 강도를 제공하고 내부식성이 매우 높으며{2}}고온에서 우수한 성능을 발휘합니다.
단상 구조로 인해 -열 처리가 불가능-하여 석출 경화가 제한됩니다.
대신 알파-안정화 화학 원소는 고용 강화를 통해 고강도를 선호하지만 과도한 합금(예: 9% 이상의 알루미늄 당량)은 부서지기 쉬운 금속간 화합물을 침전시킬 수 있습니다. 이 합금은 공격적인 환경에서 파괴 인성과 크리프 저항성을 제공합니다.
준-알파 합금
니어-알파 티타늄 합금은 몰리브덴이나 실리콘과 같은 베타-안정화 화학 원소가 1~2% 포함된 알파상으로 주로 구성되며, 여기에 소량의 연성 베타 합금상이 도입됩니다.
이 합금은 알파 합금의 내식성과 파괴 인성을 유지하면서 열간 가공성을 향상시키고 열처리성을 제한합니다.
기본적으로 입자 경계를 따라 작은 베타 입자가 있는 알파 구조의 미세 구조는 고온에서 크리프 저항성을 나타내므로 일부 응용 분야에 유용합니다.
알파-베타( - ) 합금
알파-알루미늄 합금은 미세 구조에 2개의 상이 있으며, 알루미늄과 같은 알파-안정화 화학 원소와 바나듐 및 몰리브덴과 같은 베타-안정화 화학 원소를 첨가하여 알파상과 베타상의 혼합물로 구성됩니다.
이 합금은 열처리가 가능하며 담금질 및 노화를 통해 고강도를 크게 높일 수 있습니다. 알파 및 알파 합금에 비해 베타상은 우수한 성형성, 피로 저항성 및 낮은 크리프 저항성을 제공합니다.
알파{0}}베타 합금 Ti-6Al-4V는 균형 잡힌 기계적 특성을 가지며 약 50%의 티타늄 합금을 사용합니다.
베타( ) 합금
베타 티타늄 합금은 몰리브덴, 바나듐 또는 철과 같은 고농도의 베타{0}}안정화 원소에 의해 안정화된 BCC 구조를 가지고 있습니다. 이 합금은 열처리가 가능하며 노화 중에 미세한 알파 입자가 석출되어 매우 높은 강도에 도달할 수 있습니다.
베타 합금은 냉간 성형성과 내파괴성이 우수하지만 열처리 시 연성과 피로 저항성이 저하됩니다.-
몰리브덴 당량이 10-30인 준안정 베타 합금은 급속 냉각 후에도 완전한 베타 상태를 유지하며 가장 까다로운 응용 분야에 높은 강도를 제공할 수 있습니다.
Ti-6Al-4V
Ti-6Al-4V(또는 ASTM Grade 5)는 약 6%의 알루미늄과 4%의 바나듐, 소량의 탄소, 질소 및 수소로 구성된 많이 사용되는 티타늄 합금입니다.
이는 895-1100MPa 범위의 인장 강도를 나타내는 알파{0}}베타 합금으로, 대기 내 부식에 강하고 중량 대비 강도 비율이 매우 우수하여 항공우주 및 생체의학 재료에서 선호됩니다.
열처리 공정은{0}}용체화 처리와 노화의 균형을 통해 원하는 기계적 및 물리적 특성을 제공하여 우수한 연성을 유지하면서 높은 강도를 촉진할 수 있습니다.
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(Ti-6242)
알파에 가까운 콤보인 Ti-6242는 높은 온도에서 개발되었습니다. 이 제품은 알루미늄 6%, 주석 2%, 지르코늄 4%, 몰리브덴 2%를 함유하고 있어 최대 550도까지 높은 온도에서 높은 강도를 유지할 수 있는 뛰어난 크리프 저항성을 제공합니다.
미세 구조는 부식에 대한 저항성과 열 안정성을 지원하므로 제트 엔진 및 기타 고온 항공우주 부품에 적합합니다.-
티타늄 합금의 특성 비교표
| 합금 종류 | 인장강도(MPa) | 항복강도(MPa) | 신장률(%) | 밀도(g/cm3) | 전기저항률(μΩ·m) |
| 상업적으로 PureGrade 1 | 240–370 | 170–310 | 24–30 | 4.51 | 0.420 |
| 상업적으로 PureGrade 4 | 550–750 | 480–620 | 15–20 | 4.51 | 0.420 |
| Ti-6Al-4V(5등급) | 895–1100 | 825–1050 | 8–15 | 4.43 | 1.780 |
| Ti-6242(거의 알파 합금) | 895–1000 | 830–950 | 6–12 | 4.54 | 1.700 |
| 베타 C(베타 합금) | 1104–1276 | 1000–1200 | 6–10 | 4.82 | 1.600 |
기계적 성질
티타늄 합금의 기계적 특성은 하중을 지탱하는 응용 분야에 매우 중요합니다.- MatWeb 데이터를 기반으로 아래 표에는 주요 티타늄 등급의 인장 강도, 항복 강도, 연신율 및 경도가 자세히 나와 있습니다.
| 합금 종류 | 인장강도(MPa) | 항복강도(MPa) | 신장률(%) | 경도(로크웰 C) |
| 상업적으로 순수한 1등급 | 240–370 | 170–310 | 24–30 | 14–17 |
| 상업적으로 순수한 4등급 | 550–750 | 480–620 | 15–20 | 24–30 |
| Ti-6Al-4V(5등급) | 895–1100 | 825–1050 | 8–15 | 36–41 |
| Ti-6242(거의 알파 합금) | 895–1000 | 830–950 | 6–12 | 34–38 |
| 베타 C(베타 합금) | 1104–1276 | 1000–1200 | 6–10 | 40–44 |
여기에는 중간-강도와 높은{1}}연성 상업용 순수 티타늄 등급이 포함되어 있으며, 그 중 등급 4가 상업용 순수 등급 중에서 가장 강력합니다. Ti-6242와 같은 알파 및 준-알파 합금은 중간 강도와 높은 파괴 인성을 제공합니다.
Ti-6Al-4V와 같은 알파{0}}베타 유형은 높은 강도와 내피로성을 제공합니다. 대조적으로, 베타 C와 같은 고온 베타 합금은 1200 MPa 이상으로 발현될 수 있어 고응력 응용 분야에 적합하지만 연성이 제한됩니다.
물리적 특성
물리적 특성은 특정 중량이나 자기 특성이 필요한 용도에 대한 합금의 적합성에 영향을 미칩니다. MatWeb에서 가져온 아래 표에는 밀도와 비중이 자세히 나와 있습니다.
| 합금 종류 | 밀도(g/cm3) | 비중 |
| 상업적으로 순수한 1등급 | 4.51 | 4.51 |
| 상업적으로 순수한 4등급 | 4.51 | 4.51 |
| Ti-6Al-4V(5등급) | 4.43 | 4.43 |
| Ti-6242(거의 알파 합금) | 4.54 | 4.54 |
| 베타 C(베타 합금) | 4.82 | 4.82 |
밀도가 4.4~4.8g/cm3인 티타늄 합금은 강철(7.9g/cm3)과 같은 다른 금속보다 훨씬 가볍기 때문에 가볍고 강도가 높습니다. 티타늄 합금은 의료 및 항공우주 요구 사항과 같이 낮은 자기 간섭이 필요한 곳에 적합한 옵션입니다.
전기적 특성
티타늄 합금은 구리(0.017μΩ·m) 등 다른 금속에 비해 전기 저항률(0.42~1.78μΩ·m)이 높아 전도성이 낮다.
이 특성은 화학 처리 장비와 같이 내식성과 비전도성이 가장 요구되는 환경에서 전기 절연 재료가 될 수 있습니다.
열적 특성
열적 특성은 고온과 관련된 응용 분야에 매우 중요합니다. 아래 표에는 열전도율과 최대 서비스 온도가 자세히 나와 있습니다.
| 합금 종류 | 열전도율(W/m·K) | 최대 서비스 온도(도) |
| 상업적으로 순수한 1등급 | 15.6–22.0 | 300–350 |
| 상업적으로 순수한 4등급 | 15.6–22.0 | 300–350 |
| Ti-6Al-4V(5등급) | 6.7 | 400 |
| Ti-6242(거의 알파 합금) | 7.0 | 550 |
| 베타 C(베타 합금) | 8.0 | 450 |
열전도율이 낮은 티타늄 합금은 기계 가공이 어렵지만 고온 전반에 걸쳐 허용됩니다.
상 안정성으로 인해 상업적으로 순수한 티타늄은 350도로 제한되는 반면 Ti-6Al-4V 및 Ti-6242와 같은 합금은 각각 400~550도의 극한 온도를 겪습니다.
우리 공장
우리는 티타늄 및 티타늄 합금의 심층 가공에 종사하는 전문 제조업체로서 티타늄 튜브, 플레이트, 바, 와이어 및 포일을 포함한 전체 제품 범위를 제공합니다. 우리 시설에는 두꺼운 판재를 위한 강력한 역방향 열간 압연기와 정밀 시트 및 포일을 위한 멀티롤 냉간 압연기를 갖춘 현대적인 전용 생산 라인이 갖추어져 있습니다.- 튜브 제조에는 정밀 콜드 필거 밀과 무봉제 튜브 생산 라인이 활용되며, 바 및 와이어 제품은 고속-바/와이어 압연 밀과 연속 인발 장비를 통해 형성됩니다. 중요한 공정은 정밀 열처리를 위한 진공 어닐링로로 지원되며 마무리는 CNC 머시닝 센터, 레이저 절단 시스템, 정밀 레벨링 기계로 처리됩니다. 원자재부터 완제품까지 전체 공정을 감독하는 포괄적인 품질 관리 시스템을 통해 우리는 항공우주, 의료 기기, 화학 처리 및 고급 소비재와 같은 산업을 위한 고성능 정밀 티타늄 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.-
티타늄 제품 포장
우리는 산업용{0}}등급 보호 표준을 구현하여 각 티타늄 제품에 대한 맞춤형 포장 솔루션을 제공합니다. 튜브와 바는 강화된 나무 상자 안에 녹 방지 VCI 라이닝으로 개별적으로 고정됩니다.- 플레이트와 호일은 긁힘 방지 PE 필름으로 -삽입되고 튼튼한-골판 상자에 포장됩니다. 와이어는 산업용 릴에 정밀하게-감겨 있습니다. 모든 패키지에는 건조제가 포함되어 있으며 추적 코드가 포함된 명확한 제품 라벨이 부착되어 있어 보관 및 글로벌 물류 중에 정밀 티타늄 재료가 습기, 충격 및 마모로부터 보호되어 생산 라인에 안전하게 도착할 수 있도록 보장합니다.
