티타늄 합금은 낮은 경도, 높은 강도, 우수한 내식성, 높은 내열성 및 경량 특성을 포함한 여러 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 티타늄 합금은 가장자리 재료와 같이 높은 경도가 필요한 응용 분야에 적합하지 않습니다.
1. 고강도:
티타늄 합금의 밀도는 약 4.5g/cm3으로 강철의 60%에 불과합니다. 밀도가 낮음에도 불구하고 순수 티타늄의 강도는 일반 강철과 비슷하며 일부 고강도 티타늄 합금은 많은 합금 구조용 강철의 강도를 능가합니다. 결과적으로 티타늄 합금은 높은 비강도(강도/밀도)를 나타내므로 단위 강도, 강성 및 강도가 높은 경량 부품을 생산하는 데 이상적입니다. 항공기 엔진 부품, 뼈대, 스킨, 패스너 및 랜딩 기어는 종종 티타늄 합금을 사용합니다.
2. 높은 열 강도:
티타늄 합금은 알루미늄 합금보다 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 중간 온도에서도 필요한 강도를 유지할 수 있으며 150도에서 500도 사이에서 우수한 강도를 나타내는 반면, 알루미늄 합금은 150도에서 강도가 크게 떨어집니다. 티타늄 합금은 최대 500도까지 작동할 수 있는 반면, 알루미늄 합금은 200도 이하의 온도로 제한됩니다.
3. 좋은 내식성:
티타늄 합금은 습한 대기와 바닷물에서 스테인리스강보다 성능이 뛰어납니다. 이 제품은 공식, 산 부식 및 응력 부식에 대한 탁월한 저항성을 나타냅니다. 티타늄 합금은 또한 알칼리, 염화물, 염소 유기 물질, 질산, 황산 등에 대한 뛰어난 내식성을 나타냅니다. 그러나 환원 환경 및 크롬 염 매체에서 티타늄의 부식 저항성은 좋지 않습니다.
4. 우수한 저온 성능:
티타늄 합금은 저온 및 초저온 조건에서 기계적 특성을 유지합니다. TA7과 같은 특정 티타늄 합금은 -253도에서도 어느 정도의 가소성을 유지합니다. 따라서 티타늄 합금은 저온 응용 분야에 필수적인 재료입니다.
5. 화학 활동:
티타늄은 높은 화학적 활성을 나타내며 산소, 질소, 수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수증기 및 암모니아와 같은 대기 가스와 쉽게 반응합니다. 티타늄 합금의 탄소 함량이 높을수록 단단한 티타늄 카바이드(TiC)가 형성될 수 있습니다. 티타늄은 또한 높은 온도에서 질소와 반응하여 질화티타늄(TiN)의 단단한 표면층을 형성합니다. 600도 이상의 온도에서는 티타늄이 산소를 흡수하여 경도가 높은 경화층을 형성합니다. 가스를 흡수하면 표면층이 부서지기 쉽습니다. 티타늄은 또한 상당한 화학적 친화성을 갖고 있어 마찰 표면에 접착 현상을 일으킵니다.
6. 낮은 열전도율 및 탄성률:
티타늄의 열전도율은 니켈, 철, 알루미늄에 비해 낮습니다. 티타늄 합금 제품의 열전도율은 니켈의 약 1/4, 철의 1/5, 알루미늄의 1/14입니다. 다양한 티타늄 합금의 열전도율은 순수 티타늄보다 약 50% 낮습니다. 티타늄 합금의 탄성 계수는 강철의 약 절반이므로 강성이 낮아지고 변형에 대한 민감성이 증가합니다. 이로 인해 티타늄 합금은 가느다란 막대, 벽이 얇은 부품 및 절단 공정에 적합하지 않습니다. 이는 상당한 표면 반동을 보여 도구 표면의 마찰, 접착 및 결합 마모를 유발하기 때문입니다.
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