과제명 : 티타늄합금의 미세조직 변화와 기계적 성질에 관한 연구

분석구분

대학정보지원

과제수행자

오*섭

분석일

2016-12-02 00:00:00.0

기술산업분류

에너지

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

티타늄합금  티타늄  

과학기술표준분류

에너지 · 자원

내용

티타늄은 화학적 내성이 대단히 강한 금속으로 해수나 습기에 침식되지 않을 뿐만 아니라 초산, 염산은 물론 금을 용해하는 왕수에도 잘 견딥니다. 이러한 화학적 내성은 표면을 덮고 있는 산화물 박막이 대단히 큰 안정성과 강도를 가지고 있기 때문입니다. 티타늄의 밀도는 4.5g/cm3으로 알루미늄보다 40%나 크고 강도는 약6배이고, 융점은 1680℃이며 Fe보다 높은 비강도(강도/비중)를 갖고 있습니다. 동소변태점은 용접이나 열처리에 의한 가열 및 냉각속도로는 거의 변화되지 않지만 합금원소의 첨가에 의해서는 크게 변하여 실온에서도 α+β의 공존 상 또는 β단상으로 나타나게 됩니다. 순수티타늄의 주요 물성은 1680℃의 높은 융점을 가지고 비중이 4.5g/cm3로서 철강의 약1/2로 선팽창계수가 작고 오스테나이트 스테인리스강의 약1/2이며 열전도율은 철강의 1/4로 오스테나이트 스테인리스강과 비슷합니다. 영률은 오스테나이트 스테인리스강의 약1/2로 작으며, 티타늄에 함유되는 불순물 원소 중에 산소, 질소, 수소 및 철은 티타늄의 기계적 성질(강도)에 크게 영향을 미치고 있습니다. 즉 산소 및 질소의 함량이 증가할수록 안정강도는 증가하지만 연신율은 감소합니다. 또한 티타늄은 표면에 강한 산화티타늄의 부동태 피막을 형성하여 각종 환경에서도 우수한 내식성을 나타내고 티타늄 용접부의 내식성도 모재에 비해 거의 저하되지 않으며 발연초산이나 메탄올 염산용액을 제외하고는 응력부식균열을 일으키지 않습니다. 또한 공식이나 틈새부식도 잘 발생하지 않고 공업용으로 사용되고 있는 티타늄합금은 α형, 준α형, α+β형 및 β형으로 구분되며 그들의 조직은 순수 티타늄에 첨가되는 합금의 종류나 양과 함께 가공 및 열처리에 의해 결정됩니다. 티타늄이나 티타늄합금의 새로운 공정과 이론장치 기술에는 기존의 많은 연구경험을 필요로 하고 대학이 단독으로 연구할 때 빠뜨리기 쉬운 실수나 장애요소가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 과거의 연구경험이 많은 전문가를 필요로 합니다. 이러한 전문 인력으로써 KISTI ReSEAT 프로그램에 종사하고 있는 오창섭 전문연구위원은 과거 에너지기술연구원에서 20년 이상의 연구경험과 관련소재에 관한 많은 연구 논문발표 등 연구실적과 경험이 있어 실용화기술과 이론장치 기술의 부족부문을 보충할 수 있을 것으로 사료되어 호서대학교 국방과학기술학과에서 공동연구 수행을 요청하였고 이에 따라 대학과 연구소가 공동으로 연구수행을 진행하게 되었습니다.

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