Gr23 의료용 티타늄 합금의 기계적 성질은 무엇입니까?

티타늄 합금은 높은 비강도, 가벼운 무게, 높은 작동 온도 및 우수한 내식성으로 인해 항공우주 분야에서 널리 사용됩니다. 현재 항공우주 부문에 사용되는 티타늄 합금은 전체 티타늄 생산량의 약 70%를 차지합니다. 고순도 티타늄은 가소성이 우수하지만 불순물 함량이 일정량을 초과하면 부서지기 쉬운 화합물이 형성되어 티타늄 합금의 가소성이 급격히 떨어집니다. 티타늄 합금의 미세 구조는 인장 강도, 피로 강도 및 균열 인성을 결정하는 중요한 요소입니다. 배열은 주로 상(phase)으로 구성되며, 배열형태는 바이스(Weiss), 메쉬바스켓(mesh basket), 바이모달(bimodal), 아이소메트릭(isometric) 배열로 나눌 수 있습니다.

(1) 인장함수: 일반적으로 원래의 결정립계는 조대상에 흩어져 있으며, 이 조대한 원래 결정립은 일반적으로 Weil 배열로 존재하며 대략 평행한 Weil's bar 방향으로 흩어져 있습니다. 일반적으로 WEA는 입자가 거칠기 때문에 상온가소성이 좋지 않습니다. 이중 모드 배열은 일반적으로 상대적으로 미세한 원시 상과 변형 배열로 구성됩니다. "고용체 + 시효" 처리를 통해 얻은 이중 모드 배열의 경우 실온 인장 강도가 다른 세 가지 배열보다 약간 강합니다.

(2) 균열인성 및 균열연신율 : 일반적으로 Weiss 배열의 균열인성은 등축배열 및 이봉배열에 비해 크다. 합금의 균열인성은 초기-상의 수와 크기에 크게 영향을 받으며, 초기-상의 감소에 따라 균열인성은 증가한다.

(3) 피로 함수: 위의 네 가지 배열 유형 중 아이소메트릭 배열의 피로 한계는 매우 크고 Weiss 배열의 피로 한계는 매우 열악합니다. 둘째, 피로도가 낮든 높든 상관없이 동일한 합금에 대해 바이모달 배열의 피로 성능은 매우 좋은 반면 Weil 배열의 피로 성능은 상대적으로 나쁩니다.

(4) 열 안정성 및 크리프 저항: 소위 내열 티타늄 합금은 열 안정성이 뛰어난 합금입니다. 그러나 α상은 내열성이 좋지 않기 때문에 일반적으로 열강화 티타늄 합금에는 α상 합금과 + -합금이 소량만 포함되어 있습니다. 내크리프성은 주로 배열 형태에 영향을 받습니다. 네 가지 배열 형태 중 아이소메트릭 배열은 미세한 입자 크기와 많은 인터페이스로 인해 크리프 기능이 좋지 않습니다. 와이스 조직은 크리프 저항성이 높지만 조직 결정립 크기가 매우 거칠고, 결정립계의 α상이 거칠고 산소에 의해 쉽게 오염된다는 단점도 있다. 따라서 고온에서 티타늄 합금을 적용하는 경우 일반적으로 2상태 배열과 바스켓 배열을 선택하며 유도가 좋아지면 1차 위상이 적습니다.