티타늄 재료 엔지니어링 가이드
조달 엔지니어를 위한 포괄적인 기술 참조 자료 — Grade 1 CP-Titanium부터 Grade 5 ELI 의료용 합금까지. 모든 등급은 인증된 특성과 응용 지침과 함께 문서화됩니다.
소재 등급 매트릭스
초성형성 CP 등급에서 고강도 알파-베타 합금에 이르기까지 야금 분류에 따라 구성된 7가지 산업 표준 티타늄 등급입니다.
— 알파-베타 합금
열처리가 가능한 고강도 합금으로, 구조용 애플리케이션에 강도, 파괴 인성 및 피로 저항성의 우수한 균형을 제공합니다.
Grade 5
Ti-6Al-4V주요 엔지니어링 기능
- 최고 강도 대 중량비
- 우수한 피로 저항성
- 양호한 용접성 및 성형성
- 최대 1,200 MPa까지 열처리 가능
대상 응용 분야
Grade 23 ELI
Ti-6Al-4V ELI주요 엔지니어링 기능
- 초저간극(ELI)
- 우수한 파괴인성
- 향상된 생체적합성
- 개선된 저온 성능
대상 응용 분야
— 상용 순수 티타늄
열처리가 불가능한 등급으로, 다양한 산업 분야에서 탁월한 내식성, 성형성 및 생체 적합성으로 가치가 높습니다.
Grade 1
CP-Ti (99.9%)주요 엔지니어링 기능
- 최고의 성형성 및 연성
- 우수한 내식성
- 탁월한 용접성
- CP 등급 중 가장 낮은 강도
대상 응용 분야
Grade 2
CP-Ti (99.8%)주요 엔지니어링 기능
- 강도와 성형성의 최적 균형
- 우수한 해수 내식성
- 용접 및 가공 용이
- 가장 널리 사용되는 CP 등급
대상 응용 분야
Grade 4
CP-Ti (99.6%)주요 엔지니어링 기능
- 최고 강도 CP 등급
- 우수한 냉간 성형성
- 탁월한 내식성
- 합금 대비 비용 효율적 대안
대상 응용 분야
Grade 9
Ti-3Al-2.5V주요 엔지니어링 기능
- 중간 강도 알파-베타 합금
- 우수한 피로 특성
- 뛰어난 냉간 성형성
- 후처리 없이 용접 가능
대상 응용 분야
Grade 12
Ti-0.3Mo-0.8Ni주요 엔지니어링 기능
- 향상된 내식성
- 고온에서 우수한 강도
- 환원성 산 환경에 대한 저항성
- 용접 및 성형 용이
대상 응용 분야
비교표
당사 핵심 티타늄 등급의 기계적 특성입니다. 모든 값은 ASTM B265 / AMS 4928 규격에 따른 최소 보증 특성입니다.
| 티타늄 등급 | 규격 | 인장 강도 (MPa) | 항복 강도 (MPa) | 연신율 (%) | 경도 (HV) | 주요 장점 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 1 CP-Ti | ASTM B265 | ≥ 240 | ≥ 170 | ≥ 24 | ~ 120 | 최고의 성형성 및 내식성 |
| Grade 2 CP-Ti | ASTM B265 | ≥ 345 | ≥ 275 | ≥ 20 | ~ 145 | 최적의 범용 CP 밸런스 |
| Grade 4 CP-Ti | ASTM B265 | ≥ 550 | ≥ 483 | ≥ 15 | ~ 265 | 최고 강도 CP 등급 |
| Grade 9 Ti-3Al-2.5V | AMS 4943 | ≥ 620 | ≥ 483 | ≥ 20 | ~ 285 | 우수한 냉간 성형성 및 강도 |
| Grade 12 Ti-0.3Mo-0.8Ni | ASTM B265 | ≥ 485 | ≥ 345 | ≥ 18 | ~ 230 | 우수한 환원산 내성 |
| Grade 5 Ti-6Al-4V | ASTM B265 | ≥ 895 | ≥ 828 | ≥ 10 | ~ 330 | 산업 표준 고강도 워크호스 |
| Grade 23 ELI Ti-6Al-4V ELI | ASTM B265 | ≥ 860 | ≥ 795 | ≥ 10 | ~ 315 | 임플란트용 향상된 파괴인성 |
* 모든 값은 해당 ASTM/AMS 규격에 따른 상온에서의 최소 보증 특성입니다. 경도 값은 근사 비커스 경도(HV)입니다. 적용 분야별 데이터는 당사 엔지니어링 팀에 문의하십시오.
엔지니어링 노하우
수십 년간의 실무 야금 경험을 바탕으로 엔지니어링 공정 솔루션을 통해 티타늄의 독특한 가공 과제를 해결합니다.
과제: 낮은 열전도율
문제점 — 티타늄의 낮은 열 방출(≈ 7 W/m·K)로 인해 공구 인선 온도가 1,000°C를 초과하여 급격히 상승하며, 플랭크 마모가 가속화되고 표면 무결성이 손상됩니다.
당사의 솔루션
절삭 영역에 직접 70 bar 이상의 고압 냉각수를 공급하여 열을 즉시 제거하고, 구성 인선 형성을 방지하며, 공구 수명을 최대 300%까지 연장합니다.
엔지니어링 구현
- 최소 70 bar 압력의 스핀들 관통 냉각수(TSC)
- 황삭 작업을 위한 극저온 CO₂ 또는 액체 질소 냉각
- TiAlN+ 코팅이 적용된 예리한 포지티브 레이크 형상
- 절삭 속도 감소(30–60 m/min) 및 이송 속도 증가
과제: 채터링 및 변형
문제점 — 티타늄의 낮은 탄성 계수(≈ 110 GPa)는 특히 박벽 및 딥 캐비티 형상에서 가공 중 공작물 변형과 재생성 채터링을 유발합니다.
당사의 솔루션
강성 고정 장치와 동적 진동 감쇠 기능을 갖춘 5축 동시 가공으로 채터 마크를 제거하고 복잡한 티타늄 구조물에서 미크론 수준의 공차를 유지합니다.
엔지니어링 구현
- 맞춤형 소프트 조 고정 시스템을 갖춘 정수압 워크홀딩
- 박벽 부품을 위한 동적 강성 해석(FEA 최적화)
- 일정 칩 두께 알고리즘을 적용한 적응형 트로코이달 공구 경로
- 실시간 스핀들 부하 모니터링 및 자동 이송 속도 오버라이드
당사의 공정 엔지니어들은 7개 등급 전체에 걸쳐 50,000시간 이상의 티타늄 특화 가공 경험을 보유하고 있습니다.
100% 소재 추적성
당사가 가공하는 모든 티타늄은 인증 문서와 밀에서 완제품까지의 검증 가능한 이력 관리 체계를 갖추고 있습니다.
EN 10204 3.1 MTR
표준 소재 시험 보고서
모든 출하에는 EN 10204 Type 3.1에 따른 인증된 밀 테스트 보고서(MTR)가 포함되어 화학 성분, 기계적 특성 및 열처리 매개변수를 문서화합니다. 밀에서 완제품까지의 전체 이력 관리 문서를 제공합니다.
사내 OES 분광법
양성 소재 식별(PMI)
현장 광학 방출 분광법(OES) 검증을 통한 신속한 양성 소재 식별. 당사의 SPECTROMAXx 분석기는 30초 이내에 원소 조성을 확인하여 모든 입고 배치가 지정된 등급의 화학 성분과 일치하는지 보장합니다.
제3자 검증
SGS / TUV 대비 완료
SGS, TÜV, Bureau Veritas 또는 고객 지정 기관의 독립적인 제3자 검사 및 인증에 대한 완벽한 대비. 인증된 소재의 엄격한 분리를 유지하며 필요 시 외부 검증을 위해 로트를 격리할 수 있습니다.
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