Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si합금의 냉간가공 및 시효 처리 시 α석출 및 인장성질에 미치는 영향
- 전문가 제언
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○ 타이타늄은 비강도가 좋고 내식성이 탁월하기 때문에 항공우주산업에서는 필수재료인데, 특히 β-타이타늄은 특출한 비강도와 성형성으로 전투기, 정찰기를 포함한 유도무기 등 항공우주용 재료의 유망한 후보이고, 이를 용체화 처리하고 난 다음 급냉 과 시효처리를 하면 아주 높은 강도를 얻을 수 있다. 미국의 마하 3 초음속 정찰기 SR-71의 95%인 타이타늄 합금의 주재료가 β-타이타늄 합금으로 되어 있으며, 현재 하늘의 최강자 스텔스 전투기 F-22에도 인장강도 1,965MPa에 14% 연신율을 가진 β-타이타늄 재료(Aermet 100)가 적용되었다.
○ β-타이타늄 합금인 Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si에서 냉간 압연과 β？α변태동안의 시효에서 일어나는 집합조직, 미세 조직 발현, α석출과 인장성질에 미치는 전위 및 부경계면(sub-boundaries)의 역할 고찰은 β- 타이타늄 합금에서 높은 인장강도를 얻는 메커니즘을 잘 예시한다 하겠으며, 전 세계 연간 사용되는 타이타늄 재료의 20%미만이 β-타이타늄 합금이며, 항공우주분야가 활발한 미국과 유럽에서 많이 사용된다.
○ 국내에서는 이분야가 현재 아직 미개척이며, 일부업체주도로 시도되고 있고, β-타이타늄 합금은 고밀도의 β안정화원소가 꼭 들어가야 함으로 이로 인한 편석을 막기 위해, 인고트를 만들기 위한 VAR(Vacuum Arc Remelting)장비는 Magnetic Stirrer(자기교반기)가 꼭 붙어 있어야 된다.
○ 그러나 역시 비용이 많이 소요되기 때문에 이를 감안하여 적용해야한다. 일반적으로 철강의 열배가 스테인리스 강 비용이라면 Ti-6Al-4V구조재 경우 이의 10배정도의 비용이 필요하며, β-타이타늄 합금도 이보다 싸지 않다. 중량 저감 문제가 비용을 상쇄할 경우에 이의 적용이 가능하다. 특히 유도무기를 포함한 항공우주장비는 중량이 무거워지면 추진제량이 늘어나는 등의 이유로 내식성이 강한 타이타늄 재료를 이용한 경량화가 아주 중요하다.
- 저자
- T.W.Xu,J.S.Li,S.S.Zhang,F.S.Zhang,X.H.Liu
- 자료유형
- 니즈학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2016
- 권(호)
- 682()
- 잡지명
- Journal of Alloys and Compounds
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 404~411
- 분석자
- 허*무
- 분석물
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