어떤 합금을 선택해야 할까요? 2등급 티타늄과 5등급 티타늄

가장 중요한 차이점은 기계적 특성에 있습니다. 여기서 "순수"와 "합금"의 차이가 분명해집니다.

2등급(상업적 순수):이것을 티타늄 세계의 "연강"이라고 생각하십시오. 일반적인 항복 강도는 약 275-350MPa(40-50ksi)입니다. 알루미늄보다 확실히 강하지만 슈퍼 히어로는 아닙니다. 주요 기계적 자산은 연성입니다. 균열 없이 구부러지고, 형성되고, 용접될 수 있습니다.

5등급(Ti-6Al-4V):이는 "열처리 강철"과 동일합니다. 티타늄과 6% 알루미늄 및 4% 바나듐을 합금하면 항복 강도가 약 900-1100 MPa(130-160 ksi)로 치솟습니다. 이는 2등급보다 거의 3~4배 더 강합니다. 부품이 하중을 지탱해야 하는 구조용 브래킷, 서스펜션 암 또는 터빈 블레이드인 경우 5등급이 유일한 옵션입니다.

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5등급이 그렇게 강하다면 도대체 왜 2등급을 사용하는 걸까요? 대답은 부식 화학입니다. 두 등급 모두 바닷물에 사실상 면역이 되는 보호 산화물 층을 형성하는 반면, 등급 2는 극한의 화학적 환경에서 우위를 점합니다.

Grade 2는 상업적으로 순수(99% Ti)하기 때문에 산화막이 균일하고 안정성이 높습니다. 5등급에는 알루미늄과 바나듐이 포함되어 있습니다. 산화성이 높은 산(예: 농축 질산) 또는 고온-염소 환경에서 5등급의 합금 원소는 국부적인 부식의 약점이 될 수 있습니다. 이것이 바로 화학 처리 및 담수화 산업이 열 교환기, 배관 및 탱크 라이너에 대해 2등급을 압도적으로 선호하는 이유입니다. 화학적 공격에 대해 약간 더 높은 안전 마진을 제공합니다.

Jucheng Precision의 제조 관점에서 볼 때 2등급 티타늄과 5등급 티타늄의 싸움은 서로 다른 두 가지 골치 아픈 싸움입니다.

2등급은 "거미(Gummy)"입니다. 더 부드럽고 연성이 높기 때문에 부서지기 쉽습니다. 번지고 싶어합니다. 주요 위험은 절단 도구(빌트{3}}업 엣지)에 재료 자체가 용접되는 것입니다. 깨끗하게 자르려면 매우 날카롭고 광택이 나는 도구를 사용해야 합니다.
5등급은 "Hard & Hot"입니다. 훨씬 단단하고 최첨단에서 강렬한 열을 발생시킵니다. 많이 번지지는 않지만 마모와 열로 인해 공구가 빠르게 마모됩니다. 도구가 타는 것을 방지하려면 프리미엄 코팅(예: AlTiN)을 사용하고 특정 속도로 작동해야 합니다.

간단히 말해서, 2등급은 도구를 달라붙어서 죽입니다. 5등급은 도구를 태워서 죽입니다. 둘 다 전문적인 CNC 전략이 필요합니다.

예산은 종종 최종 선택을 결정합니다. 일반적으로 5등급은 가격이 더 비싸지만 원자재와 가공이라는 두 가지 요소로 인해 차이가 발생합니다.

재료비:바나듐은 비싸다. 따라서 등급 5 원재료는 일반적으로 등급 2보다 킬로그램당 가격이 더 높습니다.
가공 비용:여기서 격차가 벌어진다. 5등급은 공구가 더 빨리 마모되고 열을 관리하기 위해 더 느린 절단 속도가 필요한 경우가 많기 때문에 부품당 "가공 시간"이 더 높습니다. 또한 5등급의 공구 소모품 비용(엔드밀, 드릴)이 훨씬 더 높습니다.

완성된 5등급 구성요소는 복잡성에 따라 동일한 2등급 구성요소보다 20%~50% 더 많은 비용이 들 것으로 예상됩니다.

엔지니어가 선을 긋는 부분을 알아보기 위해 실제{0}}예를 살펴보겠습니다.

다음에 대해 2학년을 선택하십시오:
• 해양 하드웨어:프로펠러 가드, 선체 피팅.
• 화학 처리:플랜지, 밸브 및 열교환기 튜브.
• 의료 트레이:이식 불가능한 수술 장비 하우징.-
• 아노다이징 랙:전기도금조에 사용되는 지그.

다음에 대해 5학년을 선택하십시오:
• 항공우주:터빈 블레이드, 기체 패스너, 랜딩 기어.
• 모터스포츠:밸브 스프링, 커넥팅 로드, 서스펜션 액슬.
• 의료용 임플란트:하중을 지탱하는 데 강도가 중요한 골판 및 나사(종종 ELI - Extra Low Interstitial 버전).-

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