티타늄 합금의 성능 특성

티타늄 합금은 저밀도, 높은 비강도, 우수한 내식성, 높은 내열성, 우수한 가공 성능 등의 장점을 갖고 있어 보다 이상적인 항공우주 공학 구조 재료입니다. 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

티타늄은 새로운 유형의 금속, 티타늄 특성 및 순수 티타늄 요오드화물 불순물 함량과 관련된 탄소, 질소, 수소, 산소 및 기타 불순물의 함량이 0.1%를 넘지 않지만 강도가 높습니다. 낮고 가소성이 높습니다. 산업용 티타늄 성능의 99.5%는 순수합니다: 밀도 ρ=4.5g/cm3, 융점 1725도, 경도 HB195.

고강도

티타늄 합금 밀도는 일반적으로 약 4.51g/cm3이며 강철의 60%에 불과하며 순수 티타늄의 강도는 일반 강철의 강도에 가깝고 일부 고강도 티타늄 합금은 많은 합금강의 강도를 초과합니다. 따라서 티타늄 합금의 비강도(강도/밀도)는 다른 금속 구조 재료보다 훨씬 크고 고강도, 우수한 강성, 경량 부품을 생산할 수 있습니다. 현재 티타늄 합금은 비행기의 엔진 부품, 뼈대, 스킨, 패스너 및 랜딩 기어에 사용됩니다.

높은 열 강도

중간 온도에서 알루미늄 합금보다 수백 도 더 높은 온도를 사용하면 여전히 필요한 강도를 유지할 수 있으며 장기간 작업을 위해 450 ~ 500 도의 온도에 있을 수 있습니다. 150도 ~ 500도 범위의 티타늄 합금은 여전히 ​​매우 높은 비강도를 가지며, 150도 범위의 알루미늄 합금은 강도가 명백히 감소합니다. 티타늄 합금의 작동 온도는 500도에 도달할 수 있는 반면, 알루미늄 합금은 200도 미만입니다.

좋은 내식성

습한 대기 및 해수 매체에서 티타늄 합금이 작동하며 내식성은 스테인레스 스틸보다 훨씬 우수합니다. 피팅, 산성 부식, 응력 부식 저항이 특히 강합니다. 알칼리, 염화물, 염소, 유기물, 질산, 황산 등의 내식성이 우수합니다. 그러나 티타늄은 산소 및 크롬염 매체를 환원하는 데 대한 내식성이 좋지 않습니다.

좋은 저온 성능

저온 및 초저온의 티타늄 합금은 여전히 ​​기계적 특성을 유지할 수 있습니다. 우수한 저온 성능, 갭 요소는 매우 낮은 티타늄 합금이며 -253 정도에서는 어느 정도의 가소성을 유지할 수 있습니다. 따라서 티타늄 합금은 중요한 저온 구조 재료이기도 합니다.

높은 화학적 활성

티타늄은 화학적으로 활성을 가지며 대기 중의 O, N, H, CO, CO2, 수증기, 암모니아 등과 강하게 반응합니다. 탄소 함량이 0.2%보다 높으면 티타늄 합금에서 단단한 TiC가 형성됩니다. 온도가 높을 때 N의 역할은 또한 TiN의 단단한 표면층을 형성합니다. 600도 이상에서는 티타늄이 산소를 흡수하여 경도가 높은 단단한 경화층을 형성합니다. 수소 함량이 증가하면 취약한 층도 형성됩니다. 가스를 흡수하여 단단하고 부서지기 쉬운 표면층 깊이는 최대 0.1~0.15mm, 경화 정도는 20%~30%입니다. 티타늄은 화학적 친화력도 커서 마찰면과의 접착 현상이 발생하기 쉽습니다.

작은 열전도율, 작은 탄성 계수

티타늄의 열전도율 λ= 15.24W/(mK)는 니켈의 약 1/4, 철의 1/5, 알루미늄의 1/14이며, 각종 티타늄 합금의 열전도율은 그보다 약 50% 정도 낮습니다. 티타늄의. 티타늄 합금의 탄성률은 강철의 약 1/2이므로 강성이 낮고 변형되기 쉽고 가느다란 봉이나 벽이 얇은 부품을 만드는 데 적합하지 않으며 절단 시 가공 표면의 반동이 매우 큽니다. 스테인리스보다 약 2~3배 정도 크기 때문에 공구 후면 블레이드 표면의 날카로운 마찰, 접착 및 접착 마모가 발생합니다.