고순도 Gr2 티타늄 잉곳 (단조 빌렛 및 항공우주용)
제품 설명
티타늄 잉곳은 스펀지 티타늄(또는 스펀지 티타늄에 합금 원소를 첨가한 것)을 녹여 만든 금속 덩어리입니다. 티타늄 및 티타늄 합금의 기본 제품으로, 일반적으로 은백색의 금속 광택을 띕니다.
제품 매개변수
품목명 | 티타늄 주괴 |
재료 | 순수 티타늄, 티타늄 합금 |
등급 | Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5(Ti-6AL-4V), Gr7, Gr9, Gr11, Gr12 등 |
기준 | ASTM B348 |
외경 | 1-850mm |
길이 | 2000mm |
색상 | 자연 |
표면 처리 | 연마, 산세척 |
특징 | 초경량, 고강도, 저밀도, 고온/저온 저항성, 내식성 및 산/염기 비반응성. |
응용 프로그램 | 열교환기, 응축기, 석유, 야금, 화학, 약학, 해양 공학 |
분류
1. 구성별:
산업용 순수 티타늄 잉곳: 순도는 일반적으로 99.8%를 초과합니다. 티타늄 합금 생산을 위한 원료로 사용됩니다.
티타늄 합금 주괴: 산업용 순수 티타늄에 다른 금속 원소를 합금하여 생산합니다. 합금 원소에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
알파(α)형 티타늄 합금 잉곳
베타(β)형 티타늄 합금 잉곳
알파-베타(α+β)형 티타늄 합금 잉곳
의료용 티타늄 합금 주괴: 고순도 산업용 순수 티타늄과 의료용 합금 원소를 사용하여 제조됩니다. 의료 기기 및 임플란트 생산을 위해 특별히 설계되었습니다.
2. 사양에 따라: 사각 주괴, 원형 주괴, 판형 주괴 등 다양한 형태를 포함하며, 다양한 규격으로 가공 및 적용 분야의 요구 사항을 충족합니다.
물리적 및 화학적 특성
물리적 특성:
밀도: 약 4.5 g/cm³. 강철, 구리, 알루미늄보다 가벼우며, 높은 강도와 낮은 밀도가 특징입니다.
인장 강도: 686~1176 MPa에 달할 수 있습니다.
녹는점: 높음, 약 1660°C.
열전도율: 낮음, 강철의 약 1/5, 알루미늄의 약 1/10 수준.
열팽창 계수: 낮음, 강철의 약 절반 수준.
극저온 성능: 매우 우수하며, 액체 질소 온도에서도 뛰어난 연성을 유지합니다.
화학적 성질:
상온에서 안정성이 우수하며 대기 중 산소, 질소 등과의 반응에 저항성이 있습니다.
고온에서 O₂, N₂, H₂와 같은 기체와 반응합니다.
산화성, 중성 및 약환원성 산에서 비교적 안정적입니다.
불산(HF)과 같은 강환원산에 빠르게 용해됩니다.
고온에서 이 물질은 산소, 질소, 탄소, 수소와 같은 원소에 강한 친화력을 나타냅니다.
생산 공정
1. 원료 준비:
주요 원료는 스펀지 티타늄이며, 일반적으로 99% 이상의 순도가 요구됩니다.
조성을 조절하고 미세구조를 개선하기 위해 마스터 합금(예: Ti-V, Ti-Al-Mg, Ti-Mo-Cr)을 첨가합니다.
2. 용융:
주요 산업 방법:
진공 소모성 전극(VCE) 용융 공정: 스폰지 티타늄과 환원 티타늄을 압착, 건조시킨 후 티타늄 시트와 흑연 도가니를 사용하여 전극 형태로 성형합니다. 이 전극은 진공 소모성 용광로에서 용융되는데, 최종적으로 주형에 붓기 전에 여러 번의 용융 과정을 거치는 경우가 많습니다.
저온로 용융법: 원료는 고온 열원(전자빔 또는 플라즈마 아크)을 사용하여 수냉식 구리 로에서 용융됩니다. 용융물은 로/도가니 내에서 응고됩니다. 이 공정은 단단한 알파상과 고밀도 개재물을 효과적으로 제거하므로 항공우주 등급의 "청정" 티타늄을 생산하는 데 선호되는 방법입니다.
3. 정제:
불순물 함량을 더욱 줄이고, 합금의 균질성을 개선하며, 전반적인 재료 특성을 향상시키기 위해 티타늄 합금은 종종 정련 과정을 거칩니다.
주요 정련 방법: 전자빔 냉로 정련(EBCHR), 진공 아크 재용융(VAR).
응용 프로그램
항공우주: 가장 널리 사용되는 금속 재료 중 하나입니다.
항공기 구조: 날개, 동체, 착륙 장치와 같은 주요 구성 요소는 낮은 밀도와 높은 강도를 활용하여 무게를 줄이고 연료 효율을 향상시킵니다.
항공기 엔진: 압축기 블레이드, 디스크 및 케이싱과 같은 부품은 높은 회전 속도와 고온을 견딜 수 있어야 합니다.
의료기기: 뛰어난 생체 적합성과 내식성으로 높이 평가받는 이 소재는 인공 고관절, 인공 심장 판막, 치과 임플란트 등에 사용됩니다. 우수한 기계적 특성과 생체 적합성 덕분에 폭넓은 시장 전망을 가지고 있습니다.
화학 산업: 탁월한 내식성으로 화학 처리 장비, 파이프, 밸브 등에 폭넓게 적용됩니다. 다양한 산, 알칼리 및 염류에 대한 부식 저항성이 뛰어나 장비 수명을 연장하고 생산 효율과 안전성을 향상시킵니다.
조선: 해양 환경에서의 내식성 덕분에 선체 구조물, 해수 처리 시스템, 프로펠러 등에 적합하여 선박의 내구성과 신뢰성을 향상시키고 유지 보수 비용을 절감합니다.
자동차 제조: 고강도와 내구성이 필수적인 엔진 부품, 서스펜션 시스템 및 차체 구조 부품에 사용됩니다. 경량화, 연비 향상, 차량 성능 향상, 부품 신뢰성 및 수명 연장에 기여합니다.