티타늄은 어떤 물질인가요?

티타늄 합금은 조직에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. (1 알루미늄 및 주석 원소가 포함된 티타늄.2 알루미늄 크롬 몰리브덴 및 바나듐과 같은 합금 원소가 포함된 티타늄3 알루미늄 및 바나듐과 같은 원소가 포함된 티타늄.) 티타늄 합금은 강도가 높고 밀도가 낮으며 기계적 특성, 인성 및 부식이 우수합니다. 저항이 아주 좋습니다. 또한 티타늄 합금 가공 성능이 좋지 않아 절단 및 가공이 어렵습니다. 열처리에서는 수소, 산소, 질소, 탄소 및 기타 불순물을 흡수하기가 매우 쉽습니다. 내마모성도 열악하고 생산 공정이 복잡합니다. 티타늄 합금과 다른 원소로 구성된 티타늄 기반 합금. 티타늄 산업 생산은 1948년에 시작되었습니다. 항공 산업의 발전에 따라 티타늄 산업은 연평균 약 8%의 성장률을 기록해야 합니다. 현재 세계 연간 티타늄합금 가공재료 생산량은 40,000톤에 달하는 티타늄 합금 등급 거의 30종에 달합니다. 가장 널리 사용되는 티타늄 합금은 Ti-6Al{{1{52}}}}V(TC4), Ti-5Al-2.5Sn(TA7) 및 산업용 순수 티타늄입니다. (TA1, TA2 및 TA3). 티타늄 합금은 주로 항공기 엔진 압축기 부품 제작에 사용되며, 그 다음으로 로켓, 미사일, 고속 항공기의 구조 부품 제작에 사용됩니다.{{20}}중반에는 티타늄 및 그 합금이 일반적으로 사용되었습니다. 전기분해 산업용 전극, 발전소용 콘덴서, 석유 정제 및 해수 담수화용 히터, 환경 오염 제어 장치를 만드는 산업 응용 분야에 사용됩니다. 티타늄과 그 합금은 부식 방지 구조 재료가 되었습니다. 또한 수소저장재료와 형상기억합금을 생산하는 데에도 사용됩니다. 중국은 1956년에 티타늄과 티타늄 합금에 대한 연구를 시작했습니다. 티타늄의 산업적 생산은 중반에 시작되었으며{23}} TB2 합금이 개발되었습니다. 특성 다른 금속 재료와 비교하여 티타늄 합금은 다음과 같은 장점이 있습니다. ① 높은 비강도(인장 강도/밀도)(차트 참조), 최대 100~140kgf/mm2의 인장 강도, 강철의 밀도는 60%에 불과합니다. ② 중간 온도에서 강도가 좋고, 알루미늄 합금보다 수백 도 더 높은 온도를 사용하면 중간 온도에서 여전히 필요한 강도를 유지할 수 있으며 450-500 도의 온도에서 장기간 작업할 수 있습니다. . ③ 좋은 내식성, 대기 중 티타늄 표면은 즉시 균일하고 치밀한 산화막을 형성하며 다양한 매체 침식에 저항하는 능력이 있습니다. 일반적으로 티타늄은 산화성 및 중성 매체에서 내식성이 우수하며 해수, 습한 염소 가스 및 염화물 용액에서 내식성이 더욱 좋습니다. 그러나 염산 및 기타 용액과 같은 환원 매체에서는 티타늄의 내식성이 좋지 않습니다. ④ 우수한 저온 성능, TA7과 같은 매우 낮은 갭 원소 티타늄 합금은 -253 정도의 가소성을 유지할 수 있습니다. ⑤ 낮은 탄성계수, 작은 열전도도, 비강자성. 합금 원소 티타늄에는 두 가지 종류의 균질 결정과 이질 결정이 있습니다. 882도 이하의 조밀한 육각형 구조를 갖는 티타늄과 882도 이상의 체심 입방 구조를 갖는 티타늄입니다. 상전이 온도에 미치는 영향에 따른 합금 원소는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. . 알루미늄은 티타늄 합금의 주요 합금 성분으로 상온 및 고온에서 합금의 강도를 향상시키고 비중을 낮추며 탄성률을 높이는 데 명백한 효과가 있습니다. ② 상 안정화, 상안정화 요소에 대한 요소의 상전이온도 감소, 동종결정형과 공융형 2종으로 나눌 수 있다. 전자에는 몰리브덴, 니오븀, 바나듐 등이 있습니다. 후자에는 크롬, 망간, 구리, 철, 규소 등이 있다. ③ 상전이 온도에 거의 영향을 미치지 않는 원소는 지르코늄, 주석 등 중성 원소이다. 산소, 질소, 탄소 및 수소는 티타늄 합금의 주요 불순물입니다. -상의 산소와 질소는 용해도가 더 크고, 티타늄 합금은 강화 효과가 크지만 가소성은 감소합니다. 일반적으로 티타늄의 산소와 질소 함량은 각각 0.15-0.2%와 0.04-0.05%로 규정됩니다. 상 용해도의 수소는 매우 작으며, 과량의 수소에 용해된 티타늄 합금은 수소화물을 생성하여 합금이 부서지기 쉽습니다. 일반적으로 티타늄 합금의 수소 함량은 0.015% 미만으로 제어됩니다. 티타늄의 수소 용해는 가역적이며 진공 어닐링을 통해 제거할 수 있습니다. 카테고리 티타늄 합금은 상의 구성에 따라 -합금, (+) 합금, -합금의 세 가지 카테고리로 나눌 수 있으며, 중국에서는 각각 TA, TC, TB로 표시됩니다. ① -합금은 일정량의 안정한 -상 원소를 함유하고 있으며, 평형 상태는 주로 -상으로 구성되어 있습니다. - 합금은 비중이 작고 열강도가 좋으며 용접성이 좋고 내식성이 우수하지만 상온 강도가 낮다는 단점이 있어 일반적으로 내열재료 및 내식재료로 사용됩니다. -합금은 전체- -합금(TA7), 근- -합금(Ti-8Al-1Mo-1V) 및 소수의 합금으로 나눌 수 있습니다. -합금(Ti-2.0%)과 -합금(Ti-2.4%)의 화합물. (Ti-2.5Cu). ② ( + ) 합금은 및 상을 안정시키는 원소를 일정량 함유하고 있으며, 평형 상태에서는 합금이 및 상으로 조직되어 있다. ( + ) 합금은 중간 강도를 가지며 열처리를 통해 강화할 수 있지만 용접 성능이 좋지 않습니다. ( + ) 합금이 널리 사용되며 그 중 전체 티타늄 소재에서 Ti-6Al-4V 합금 생산이 절반 이상을 차지합니다. ③ 합금은 안정한 상 원소를 많이 함유하고 있어 고온 상이 모두 실온으로 유지될 수 있습니다. 합금은 열처리 가능한 합금(준안정 합금 및 준안정 합금)과 열 안정화 합금으로 나눌 수 있습니다. 열처리 가능한 합금은 담금질된 상태에서 우수한 가소성을 가지며 130-140 kgf/mm2의 인장 강도까지 시효 처리될 수 있습니다. - 합금은 일반적으로 고강도, 고인성 재료로 사용됩니다. 단점은 비율이 크고 비용이 높으며 용접 성능이 좋지 않고 절단 및 가공이 어렵다는 것입니다. 티타늄 합금은 내열합금, 고강도 합금, 내식합금(티타늄-몰리브덴, 티타늄-팔라듐 합금 등), 저온합금, 특수기능합금(티타늄-철수소)으로 나눌 수 있습니다. 저장 재료 및 티타늄 - 니켈 메모리 합금) 등. 일반적인 합금의 구성과 특성이 표에 나와 있습니다. 열처리 티타늄 합금은 열처리 공정을 조정하여 다양한 상 조성과 조직을 얻을 수 있습니다. 일반적으로 미세한 등축 조직은 더 나은 가소성, 열 안정성 및 피로 강도를 갖는다고 믿어집니다. 바늘 모양의 조직은 내구성, 크리프 강도 및 파괴 인성이 더 높습니다. 아이소메트릭 및 바늘형 조직이 혼합되어 전반적인 성능이 더 좋습니다. 일반적으로 사용되는 열처리 방법에는 어닐링, 용체화 및 시효 처리가 있습니다. 어닐링은 더 나은 전체 성능을 얻기 위해 내부 응력을 제거하고 가소성 및 조직 안정성을 향상시키는 것입니다. 일반적으로 합금 및 (+)합금 어닐링 온도는 (+)-→상전이 지점 120~200도 이하에서 선택됩니다. 용액 및 시효 처리는 마텐자이트 상과 준안정상을 얻기 위해 빠른 냉각의 고온 영역에서 이루어지며, 중간 온도 영역에서는 이러한 준안정상의 분해가 따뜻하게 유지됩니다. , 목적을 강화하기 위해 합금을 만들기 위해 두 번째 상의 미세 분산과 같은 상 또는 화합물을 얻는 것입니다. 일반적으로 ( + ) - → 상전이 지점은 40 ~ 100도 이하에서 ( + ) 합금 담금질되고, ( + ) - → 상전이 지점은 40 ~ 80도 이상에서 하위 안정 합금 담금질됩니다. 시효처리 ​​온도는 일반적으로 450-550도이다. 또한 공작물의 특별한 요구 사항을 충족하기 위해 업계에서는 이중 어닐링, 등온 어닐링, 열처리, 변형 열처리 및 기타 금속 열처리 공정도 사용합니다.