티타늄 등급 2와 티타늄 등급 5
Dec 10, 2025
"미묘한 금속"이라는 티타늄의 명성은 강도, 가벼움, 내식성의 독특한 조합에서 비롯됩니다. 그러나 모든 티타늄이 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 티타늄 등급 2(순수 티타늄)와 등급 5(Ti-6Al-4V 합금)는 가장 널리 사용되는 티타늄 등급이지만 그 특성과 용도는 크게 다릅니다.
티타늄 등급 2와 등급 5
티타늄 등급 2(UNS R50400)
유형: 상업적으로 순수한(CP) 티타늄(-상 구조).
구성: 티타늄 99.2% 이상, 산소(0.25% 이하), 철(0.30% 이하), 탄소(0.08% 이하)를 1차 불순물로 함유하고 있습니다.
표준: ASTM B265(시트/플레이트), ASTM B338(파이프).
티타늄 등급 5(UNS R56400)
유형: 알파-베타 티타늄 합금(Ti-6Al-4V).
구성: 티타늄 90%, 알루미늄 6%, 바나듐 4%.
표준: ASTM B348(막대/막대), AMS 4928(항공).
주요 차이점: 티타늄 등급 2와 등급 5
화학 성분
| 요소 | 2학년 | 5학년 |
|---|---|---|
| 티타늄(Ti) | 99.2% 이상 | 90% |
| 알루미늄(Al) | - | 6% |
| 바나듐(V) | - | 4% |
| 산소(O) | 0.25% 이하 | 0.20% 이하 |
| 철(Fe) | 0.30% 이하 | 0.40% 이하 |
기계적 성질
| 부동산 | 2학년 | 5학년 |
|---|---|---|
| 인장강도 | 345~550MPa(50~80ksi) | 895~930MPa(130~135ksi) |
| 스트레치 제한 | 275~483MPa(40~70ksi) | 828~869MPa(120~126ksi) |
| 휴식시간 연장 | 20-30% | 10-15% |
| 피로 강도 | 300MPa(43.5ksi) | 500MPa(72.5ksi) |
| 경도 | 80~90HRK | 36-41HRC |
| 범죄 저항 | 70MPa√m | 55MPa√m |
내식성
2학년: 염화물, 산(예: 질산, 아세트산) 및 해수에 대한 내성이 탁월합니다. 화학 처리 및 해양 환경에 이상적입니다.
5학년: 합금성분으로 인해 내식성이 다소 저하되었으나 여전히 스테인레스강에 비해 성능이 뛰어납니다. 산(예: HCl)을 감소시키지 마십시오.
온도 성능
2학년: 300도(572F) 이상에서는 강도가 감소합니다. 최대 작동 온도: 400도(752도 F).
5학년: 450도(842F)에서 실온 강도의 80%를 유지합니다. 제트 엔진 및 고온 배기 시스템에 사용됩니다.
가공성 및 용접성
| 대하다 | 2학년 | 5학년 |
|---|---|---|
| 작업성 | 단순함(304 스테인레스 스틸과 유사) | 어려움(초경 공구, 절삭유 필요) |
| 용접성 | 우수(TIG, 플라즈마, 레이저) | 양호(-용접 후 열처리 필요) |
| 성형성 | 높음(연성) | 제한적(뒤쳐지기 쉬움) |
비용 비교
2학년: kg당 20~40원(원료 및 가공비 절감).
5학년: kg당 80~150(합금, 열처리, 가공 비용이 많이 소요됨).
산업용 애플리케이션 - 티타늄 등급 2 대 등급 5
티타늄 등급 2 사용 사례
화학 처리: 반응기 용기, 열 교환기(황산 및 질산에 대한 내성).
해양기술: 선박 선체, 해양 장비 부품, 담수화 플랜트.
건축학: 지붕, 외관(경량 및 내식성).
헬스케어: 비-내하중-임플란트(예: 두개골판, 치과용 스페이서).
티타늄 등급 5 사용 사례
항공우주: 제트엔진 팬블레이드(Boeing 787), 동체마운트, 랜딩기어.
생물의학: 5등급 ELI(Extra Low Interstitial)를 사용한 하중-지탱 임플란트(고관절 줄기, 척추 막대)입니다.
자동차: 커넥팅 로드(Porsche 911 GT3), 고성능-배기 시스템.
에너지: 지열 및 원자력 발전소용 터빈 블레이드.
2학년과 5학년 중에서 선택하는 방법
| 주장하다 | 다음과 같은 경우 2등급을 선택하세요. | 다음과 같은 경우 5학년을 선택하세요. |
|---|---|---|
| 고강도 | - | ✓ (구조적 하중에 중요) |
| 내식성 | ✓ (공격적인 화학 환경) | ✓ (보통 환경) |
| 예산 | ✓ (비용-민감한 프로젝트) | - |
| 고온 서비스 | - | ✓ (applications >300도) |
| 생체적합성 | ✓ (비-내하중-임플란트) | ✓ (ELI 변형을 포함하는-로드) |
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