저가형 티타늄 합금 개발 및 가공 성능 향상 방안
Ti-6AL-4V ELI 티타늄 바높은 비강도, 우수한 내식성 및 고온 성능의 장점을 가지고 있으며 항공 우주, 해양 공학, 화학 산업, 야금, 의료 및 건강 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 세계 경제의 발전과 세계 각국의 티타늄 소재에 대한 새로운 이해로 인해 연구 개발이 잇달아 진행되어 다양한 분야의 실용화가 실현되었습니다. 특히 항공우주, 석유화학, 조선 산업의 급속한 발전으로 인해 다양한 국가에서 티타늄 소재의 연구 개발과 생산이 더욱 촉진되었습니다. 그러나 티타늄 재료의 생산 및 가공 특성으로 인해 생산 공정이 복잡하고 가공 공정이 길며 완제품의 수율이 낮아 완제품의 원가가 오랫동안 높았습니다. 이는 민간 분야에서의 사용을 크게 제한합니다. 이러한 이유로, 저가의 티타늄 합금 소재 생산 기술의 연구개발이 현재 연구의 초점이 되고 있습니다.
오늘 우리는 업계에서 저가형 티타늄 합금의 개발 아이디어와 티타늄 합금의 가공 성능을 향상시키는 방법을 소개하겠습니다.
저가형 티타늄 합금 개발 아이디어
티타늄 및 티타늄 합금 야금 기술의 발전과 과학 기술의 발전으로 티타늄 및 티타늄 합금은 항공 우주, 화학 야금, 선박, 자동차, 건설, 의료 장비 및 스포츠 용품 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다. 그러나 티타늄 및 티타늄 합금의 높은 화학적 활성, 낮은 열전도율, 변형이 어려운 특성 및 높은 열처리 제어 요구 사항으로 인해 티타늄을 추출, 제련 및 가공하는 것이 매우 어렵기 때문에 티타늄 생산 비용이 많이 듭니다. 제품은 비싸고 티타늄의 품질을 제한합니다. 제품의 대규모 적용으로 인해 티타늄 및 티타늄 합금 제품의 제조 및 가공 비용을 절감하기 위해 국내외에서 많은 연구가 이루어졌습니다.
현재 티타늄 제품의 비용을 절감하는 주요 방법은 고가의 합금 원소를 값싼 합금 원소로 교체하여 합금 부품을 설계하고, 합금 가공 성능을 개선하고, 준비 및 가공 공정을 설계하는 것입니다.
티타늄 합금의 가공성을 향상시키는 방법
주로 합금 원소를 첨가하여 티타늄 합금의 가공 성능을 향상시키고, 한편으로는 티타늄 합금의 냉간 및 열간 변형 능력을 향상시키고, 합금의 변형 능력을 향상시키며, 합금의 수율을 향상시켜 비용을 절감합니다. 한편, 합금의 가공 성능을 향상시키고, 합금 가공 효율과 표면 품질을 향상시켜 비용을 절감합니다.
현재 일본의 SP700 티타늄 합금(Ti-4.5Al-3V-2Mo{{5})과 같이 티타늄 합금의 가공 성능을 향상시키기 위해 성공적으로 설계된 많은 티타늄 합금이 있습니다. }Fe), 이는 우수한 초가소성을 갖고; 가공성이 우수한 일본의 DAT52F 티타늄 합금(Ti- 3Al -2V -0.2Si -0.47Ce -0.27La); 냉간 가공성이 우수한 미국산 21s 합금(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si) SP700 티타늄 합금은 합금의 초가소성을 구현합니다. 동형 상 안정 원소 Mo, V 및 공석형 안정 원소 Fe의 함량을 증가시키면서 상전이점을 감소시키고 상 확산 능력을 향상시킨다. SP700 티타늄 합금은 (770-800)도에서 초가소성을 나타낼 수 있으며 연신율은 2000%에 도달할 수 있습니다. TC4 티타늄 합금과 비교하여 SP700 티타늄 합금은 강도와 가소성이 높고 피로 성능이 뛰어나며 냉간 및 열간 가공성이 우수합니다. 음, 냉간 가공률은 70%에 달할 수 있습니다. DAT52F 합금에 희토류 원소를 첨가하여 가공성이 우수합니다.
합리적인 가공 설계를 사용하면 합금의 가공 성능이 우수하고 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 미국 Timet Company가 Al-Mo 모합금 대신 Fe-Mo를 사용하여 개발한 Timetal62S는 Ti-6AL-4V ELI Titanium에 비해 가격이 75~80% 수준입니다. Bar는 냉간 및 열간 가공성이 우수하여 항공우주용 판금제품 가공에 사용됩니다. 또 다른 예는 산소 함량을 완화하는 조건에서 산소가 풍부한 Ti-6Al-4V-0.25O를 준비하기 위해 쉘 용광로를 사용하는 것입니다. Ti{12}}AL-4V ELI Titanium Bar보다 내탄성, 기계적 성질, 가공성이 우수하지만 가격은 저렴합니다.
1970년대 후반과 1980년대에 개발된 티타늄 합금의 열수소 처리 기술은 티타늄 합금의 가공성을 향상시키는 매우 효과적인 수단입니다. 열수소 처리 기술은 주로 수소 유도 상변태, 수소 가소성 및 가역적 합금화를 사용합니다. , 티타늄 합금의 가공 성능을 향상시키는 목적을 달성하기 위해 미세 구조를 재구성합니다. 열수소처리 기술에 대해서는 국내외에서 많은 연구가 진행되어 왔지만, 해당 기술이 산업계에서 활용되는 사례는 거의 없습니다.
