Ti6Al4V 티타늄 합금의 물리적 특성

Ti6Al4V 티타늄 합금우수한 기계적 성질 및 내식성으로 알려진 일반적으로 사용되는 티타늄 합금 재료입니다. 그것은 항공 우주, 자동차 제조, 의료 기기 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. Ti6Al4V 티타늄 합금의 주요 특징은 우수한 포괄적 인 성능과 우수한 가공 특성을 포함합니다. Ti6Al4V 티타늄 합금은 중간 실내 온도 강도와 고온 강도, 좋은 크리프 저항 및 열 안정성, 해수의 높은 피로 저항 및 균열 성장 저항, 만족스러운 파괴 인성, 뜨거운 소금 응력 부식에 대한 저항성으로-196 ° C에서 450 ° C의 넓은 온도 범위 내에서 작동하는 다양한 부품을 제조하기에 적합합니다. 특히 손상 허용 원리를 사용하여 설계된 구성 요소의 경우. Ti6Al4V 티타늄 합금은 또한 우수한 공정 가소성과 초 가소성을 가지고있어 다양한 압력 처리 방법, 용접 및 가공에 적합합니다.

Ti6Al4V 티타늄 합금의 주요 반제품은 바, 단조, 두꺼운 판, 얇은 판, 프로파일 및 와이어를 포함합니다. 이 합금은 일반적으로 어닐링 상태에서 사용되지만 용액 에이징 처리를 통해 어느 정도 강화 될 수 있습니다. 그러나 담금질 섹션은 일반적으로 25mm 를 초과하지 않습니다. 합금은 다양한 압력 가공 성형 방법에 적합한 우수한 공정 가소성과 초 가소성을 가지고 있습니다. 또한 다양한 방법을 사용하여 용접 및 가공 할 수 있습니다.

Ti6Al4V 티타늄 합금의 화학 성분 (%)

Ti6Al4V 티타늄 합금의 기계적 성질

Ti6Al4V 티타늄 합금의 물리적 특성

Ti6Al4V 티타늄 합금의 용융 및 주조 공정

잉곳 용융 공정은 적어도 2 개의 진공 소모성 전극 아크 노 용융물을 통해 수행되어야 한다. 엔진 로터 부품의 원료는 세 번의 용융을 거쳐야합니다. 합금 원소 V는 Al-V 중간 합금의 형태로 첨가되어야 한다. 텅스텐 불활성 가스 용접을 사용하여 소모성 전극을 용접하는 것은 금지되어 있습니다. 대신 아르곤 가스 차폐 플라즈마 용접을 사용해야합니다.

Ti6Al4V 티타늄 합금의 산화 저항

가열 온도가 상승함에 따라, Ti6Al4V 티타늄 합금 상에 형성된 산화막은 두꺼워지지만, 그의 보호 특성은 악화된다. 합금이 700 ℃에서 2 시간 동안 가열될 때, 산화막의 두께는 25μm 에 이른다. 800 ℃ 이상으로 가열될 때, 형성된 산화층은 더욱 희박해진다. 1000 ℃에서 1 시간 동안 합금을 가열한 후, 산화층의 두께는 0.65 mm에 이른다.

Ti6Al4V 티타늄 합금의 용접 성능

1. Ti6Al4V 합금은 아르곤 아크 용접, 스폿 용접, 브레이징, 전자 빔 용접 및 플라즈마 용접과 같은 다양한 방법을 사용하여 용접 할 수 있습니다. 용접 된 조인트의 강도가 기본 금속과 유사합니다.

2. 550-650 ° C에서 수행되는 Ti6Al4V 합금 용접 후 스트레스 해소 어닐링은 용접 응력의 70% 80% 제거 할 수 있습니다. 판금 부품의 용접을 위해, 응력 완화 어닐링은 진공로 또는 보호 대기로에서 가장 잘 수행된다.

3. Ti6Al4V 합금은 우수한 확산 결합 특성을 가지며, 확산 결합 공정은 진공 환경에서 수행되어야합니다. 전형적인 확산 결합 공정 파라미터는 820-1040 ℃의 가열 온도, 35-70 MPa의 가압 및 0.5-6 시간의 유지 시간을 포함한다.

Ti6Al4V 티타늄 합금의 열처리 과정

열처리는 티타늄 합금 가공의 필수 불가결 한 부분으로 기계적 특성, 강도, 경도 및 내식성을 향상시킵니다.

전형적인 열처리 과정:

1. 어닐링:

시트: 0.5-2 시간 동안 700-850 ° C에서 Anneal, 그 후 공기 냉각.

바 및 단조: 700-800 ° C에서 1-2 시간 동안 Anneal, 그 후 공기 냉각.

2. 진공 어닐링:

700-800 ° C에서 0.5-2 시간 동안 Anneal, 다음 용광로를 200 ° C 이하로 냉각합니다.제거 후 공기 냉각을위한 절개. 노의 절대 압력은 0.09 Pa를 초과해서는 안됩니다.

3. 해결책 처리:

910-940 ℃에서 0.5-2 시간 동안 용액 처리를 수행한 후, 물을 담금질하였다.

4. 노화:

520-550 ° C에서 2-4 시간 동안 나이 든 다음 공기가 냉각됩니다.

5. 스트레스 완화 어닐링:

완전한 응력 완화 어닐링: 1-4 시간 동안 600-650 ° C에서 Anneal, 그 후 공기 냉각.

불완전한 스트레스 완화 어닐링: 500-600 ° C에서 0.5-3 시간 동안 Anneal, 그 후 공기 냉각.

응력 완화 어닐링은 공기 로 또는 진공로에서 수행될 수 있다.

Ti6Al4V 티타늄 합금을 위한 표면 처리 공정

1. 샷 피닝:

피로 저항을 높이기 위해 직경 2 ~ 5mm 의 스틸 샷을 사용하여 샷 피닝 처리를 수행하여 약 785MPa 의 압축 응력을 생성하고 약 200μm 의 표면 강화 깊이를 달성 할 수 있습니다. 크게 피로 저항 개선.

2. 착용 저항 강화:

내마모성을 향상시키기 위해 텅스텐 카바이드 또는 크롬 카바이드와 같은 용융하기 어려운 입자 코팅을 팬 블레이드의 댐핑 표면과 같이 쉽게 마모 된 영역에 적용 할 수 있습니다. 플라즈마 또는 폭발성 스프레이 방법을 사용합니다. 이 방법은 마모 된 부품을 수리하는 데에도 사용할 수 있습니다.

3. 마찰과 접착 예방:

작동 중 갈링 및 접착을 방지하기 위해 양극 처리, 크롬 도금, 화학 니켈 도금 또는 질화 처리가 마찰 접촉 및 스레드 조합이있는 부품에 대해 수행 될 수 있습니다.

Ti6Al4V 티타늄 합금의 응용

티타늄, 알루미늄, 아연 및 철로 구성된 Ti6Al4V 티타늄 합금은 고강도, 저밀도, 우수한 내식성 및 우수한 인성으로 유명합니다. 많은 분야에서 널리 적용 할 수 있습니다.

항공 우주:

Ti6Al4V 티타늄 합금은 항공기, 미사일 및 로켓의 부품 제조를 위해 항공 우주 분야에서 널리 사용됩니다. 높은 강도와 낮은 밀도는 항공기를 더 가볍게 만들어 연료 효율을 향상시키는 반면 우수한 내식성은 거친 공기 환경에 적합합니다.

의료 기기:

Ti6Al4V 티타늄 합금은 인공 관절, 치과 복원 재료, 임플란트 및 기타 의료 기기를 만드는 데 사용됩니다. 그것은 좋은 생체 적합성을 가지고 있으며, 거부 위험을 줄이며 우수한 내식성과 기계적 특성이 의료 기기의 요구 사항을 충족합니다.

화학 산업:

Ti6Al4V 티타늄 합금은 원자로, 열 교환기, 저장 탱크 및 기타 장비의 화학 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 내식성은 다양한 산, 알칼리 및 화학 물질을 견디는 데 적합하며 장비의 안전한 작동을 보장합니다.

자동차 제조:

Ti6Al4V 티타늄 합금은 엔진 부품, 섀시 부품 및 기타 구성 요소의 자동차 제조에 사용됩니다. 높은 강도와 낮은 밀도는 차량 무게를 줄여 성능을 향상시키는 반면 열 및 내마모성은 복잡한 작업 조건의 요구를 충족시킵니다.

스포츠 용품:

Ti6Al4V 티타늄 합금은 골프 클럽, 자전거 프레임 등과 같은 스포츠 용품에 널리 사용됩니다. 높은 강도와 우수한 탄성은 더 나은 타격력과 충격 흡수를 제공하는 반면 내식성은 실외 사용에 적합합니다.

요약하면 Ti6Al4V 티타늄 합금의 우수한 특성으로 인해 항공 우주, 의료 기기, 화학 산업, 자동차 제조, 스포츠 용품 및 기타 분야에서 매우 적용 할 수 있습니다.