티타늄 합금의 종류 및 용도|고 인성|고강도|열처리

티타늄 합금은 티타늄을 기본으로 하여 기타 합금 원소로 구성된 합금입니다. 티타늄 합금은 구조용 티타늄 합금과 내열성 티타늄 합금, 또는 -형 티타늄 합금, -형 티타늄 합금, + -형 티타늄 합금으로 나눌 수 있습니다.

I. 티타늄 합금의 개발 역사

티타늄은 1950년대에 개발된 중요한 구조용 금속으로, 세계의 많은 사람들이 티타늄 합금 소재의 중요성을 인식하고 이에 대한 연구 개발을 진행하여 실용화하게 되었습니다.

실용적인 티타늄 합금은 1954년 미국에서 내열성, 강도, 가소성, 인성, 성형성, 용접성, 내식성 및 생체 적합성으로 인해 Ti{1}}Al-4V 합금 개발에 성공했습니다. 더 좋고 티타늄 합금 산업이 되면서 합금은 모든 티타늄 합금의 사용을 75%에서 85%로 차지했습니다. 다른 많은 티타늄 합금도 변형된 것으로 간주될 수 있습니다.

티타늄의 산업화 생산은 1948년에 시작되었습니다. 1950년대부터 1960년대까지는 주로 항공기 엔진용 고온 티타늄 합금과 기체용 구조용 티타늄 합금을 개발했으며, 1970년대에는 내식성 티타늄 합금이 다수 개발되었고, 1970년대에는 내식성 티타늄이 다수 개발되었습니다. 합금과 고강도 티타늄 합금은 1980년대부터 더욱 개발되었습니다. 내열 티타늄 합금의 사용온도는 1950년대 400도에서 1990년대에는 600-650도로 높아져 엔진의 콜드엔드(팬, 압축기)에 티타늄이 사용되어 엔진(터빈) 방향의 뜨거운 끝. 고강도, 고가소성, 고강도 및 고인성, 고탄성 및 높은 손상 허용 방향을 갖춘 구조용 티타늄 합금입니다.

1970년대부터 Ti-Ni, Ti-Ni-Fe, Ti-Ni-Nb와 같은 형상 기억 합금도 등장하여 엔지니어링 분야에서 점점 더 폭넓게 응용되고 있습니다.

중국은 1956년에 티타늄과 티타늄 합금에 대한 연구를 시작했습니다. 티타늄의 산업화 생산은 중반{1}}에 시작되었고 TB2 합금이 개발되었습니다.
둘째, 티타늄 합금의 주요 분류

티타늄에는 두 가지 종류의 균질한 이종 결정이 있습니다. 티타늄 합금 티타늄은 균질한 이성질체로 녹는점이 1668도이며 882도 미만에서는 티타늄으로 알려진 6각형 격자 구조의 조밀한 행이 있습니다. -티타늄으로 알려진 체심 입방 격자 구조보다 882도 높은 위치에 있습니다.

위의 두 구조의 티타늄의 서로 다른 특성을 사용하여 적절한 합금 원소를 추가하여 상전이 온도와 상 함량이 점차 변화하고 티타늄 합금의 다양한 조직을 얻습니다.

실온에서 티타늄 합금은 세 가지 유형의 매트릭스 조직을 가지며 티타늄 합금은 -합금, (+) 합금 및 -합금의 세 가지 범주로 나뉩니다. 중국에서는 이러한 합금을 각각 TA, TC 및 TB라고 합니다.

알파 티타늄 합금

이는 상 고용체로 구성된 단상 합금으로, 일반 온도와 실제 적용되는 고온 모두에서 안정한 조직으로 순수 티타늄보다 내마모성이 높고 내산화성이 강합니다. 500도-600도 이하에서는 여전히 강도와 크리프 저항성을 유지하지만 열처리로 강화할 수 없으며 상온 강도도 높지 않습니다.

티타늄 합금

이는 열처리 없이 높은 강도를 가지며 담금질 및 시효 후에 더욱 강화되는 상 고용체로 구성된 단상 합금으로 실온 강도는 최대 1372-1666MPa에 달할 수 있습니다. 그러나 열 안정성이 좋지 않아 고온에서 사용하기에는 적합하지 않습니다.

+ 티타늄 합금

이는 우수한 종합 성능, 우수한 조직 안정성, 우수한 인성, 가소성 및 고온 변형 특성, 우수한 열간 압력 가공, 담금질, 노화를 통해 합금을 강화하는 이중 상 합금입니다. 열처리 후 강도는 어닐링 상태보다 약 50% 더 높습니다. 고온 강도는 400도 ~ 500도의 온도에서 오랫동안 작동할 수 있으며 열 안정성은 티타늄 합금에 이어 두 번째입니다.

세 가지 종류의 티타늄 합금 중에서 α-티타늄 합금과 + -티타늄 합금이 일반적으로 사용됩니다. -티타늄 합금은 가공성이 좋고, + -티타늄 합금이 두 번째로 좋고, -티타늄 합금은 열악합니다.