Boze Titanium Manufacturing Center | 베타 티타늄 합금

Grade 21 – Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al 베타 합금 Grade 21

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (Grade 21, UNS R58210) — 용체화 처리 상태에서 탁월한 냉간 성형성과 시효 후 매우 높은 강도를 결합한 준안정 베타 티타늄 합금입니다. 복잡한 판금 항공우주 부품 및 고강도 스트립 제품에 선호되는 소재입니다.

엔티티 정의

Grade 21 티타늄(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)이란?

Grade 21 (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, Ti-15-3으로도 알려짐)은 뛰어난 상온 성형성과 시효 처리 후 매우 높은 강도를 동시에 요구하는 애플리케이션을 위해 개발된 준안정 베타 티타늄 합금입니다. 용체화 처리 상태에서는 CP 티타늄과 유사하게 냉간 성형이 가능하며, 시효 처리 후 인장 강도가 1,170 MPa (170 ksi)를 초과합니다.

분류

준안정 베타 티타늄 합금 (β)
UNS 번호

UNS R58210

일반 명칭

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al Grade 21 UNS R58210 Ti-15-3

주요 특성

  • 용체화 처리 상태에서 뛰어난 냉간 성형성 — CP 티타늄처럼 성형 가능
  • 시효 처리 후 매우 높은 강도 — 최대 1,240 MPa (180 ksi)
  • 복잡한 형상에 대한 우수한 스트립 및 시트 제품 성형성
  • 우수한 내식성 — 다른 티타늄 합금과 유사
  • 간단한 용체화 처리 및 시효 사이클로 열처리 가능
  • 얇은 게이지 항공기 판금 및 하니콤 구조에 적합
적용 가능한 표준

적용 표준

Grade 21 티타늄은 다음 국제 재료 표준을 준수합니다:

ASTM B265 — 판재, 스트립 및 플레이트
ASTM B348 — 봉 및 빌렛
AMS 4914 — 판재, 스트립 및 플레이트 (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)
AMS 4932 — 판재, 스트립 및 플레이트 (용체화 처리 및 시효 경화)
AMS 4933 — 봉, 와이어 및 단조품
재료 특성

기계적 및 물리적 특성

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al의 일반적인 특성 (용체화 처리 vs 시효 경화):

인장 강도 (용체화 처리) 830 MPa (120 ksi)
인장 강도 (시효 경화) 1,170–1,310 MPa (170–190 ksi)
항복 강도 (용체화 처리) 800 MPa (116 ksi)
항복 강도 (시효 경화) 1,100–1,240 MPa (160–180 ksi)
연신율 (용체화 처리) 15–20%
연신율 (시효 경화) 6–8%
밀도 4.71 g/cm³ (0.170 lb/in³)
탄성 계수 100 GPa (14.5 × 10⁶ psi)
베타 변태점 760°C (1,400°F)
경도 (시효 경화) 40–44 HRC
냉간 굽힘 반경 (용체화 처리) 1.5T to 2T
가공 방법

가용 가공 방법

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al은 다음 제조 기술을 사용하여 가공할 수 있습니다:

냉간 성형 — 용체화 처리 상태에서 우수함; 복잡한 형상을 상온에서 성형 가능
판금 성형 — 스탬핑, 딥 드로잉, 브레이크 성형 모두 적용 가능
CNC 가공 — 용체화 처리 및 시효 경화 상태 모두에서 우수함
TIG 용접 — 허용 가능; 모재 강도 회복을 위해 용접 후 시효 경화 필요
스폿 용접 — 박판 조립에 탁월함
레이저 용접 — 정밀 판금 접합에 적합
용체화 처리 — 790~815°C(1,450~1,500°F)에서 급속 공냉
시효 처리 — 480~540°C(900~1,000°F)에서 8~16시간
화학 에칭 — 베타 특화 에칭 속도의 표준 HF/HNO₃ 용액 사용
아노다이징 — 내식성 및 내마모성 향상에 적용 가능
Downstream Products

대표 제품 및 부품

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al은 일반적으로 다음과 같은 후공정 제품으로 제조됩니다.

항공우주 판금 구조물 — 덕트, 페어링, 카울링
항공기 바닥재 및 조종면용 하니컴 샌드위치 패널
항공기 스프링 부품 — 랜딩 기어 스프링, 제어 시스템 스프링
고강도 체결구 및 리벳(냉간 성형)
항공기 시트 트랙 및 내부 구조물
미사일 및 로켓 외피 패널
군용 차량용 경량 장갑 패널
자동차 배기 스프링 및 서스펜션 부품
산업 분야

주요 산업 분야

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al은 다음 산업 분야에서 선호되는 소재입니다.

항공우주 — 판금 구조물, 덕팅, 스프링, 하니컴 패널
국방 — 경량 장갑, 미사일 구조물
자동차 — 스프링, 배기 부품, 충격 흡수 구조물
모터스포츠 — 경량 섀시 및 차체 패널
의료 — 스프링 기구 및 교정 장치
대체 재료

대체 소재

애플리케이션 요구 사항에 따라 Grade 21은 다음 소재로 대체될 수 있습니다.

Grade 5 (Ti-6Al-4V) — 성형성은 낮지만 시트 적용 시 높은 탄성 계수와 낮은 비용 제공
Grade 9 (Ti-3Al-2.5V) — 강도는 낮지만 튜빙용 냉간 성형성이 우수함
Grade 19 (Ti-10V-2Fe-3Al) — 후육 단조에 적합하나 시트 형태에서는 성형성이 낮음
Ti-5-5-5-3 (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr) — 대체 고강도 베타 합금
스프링 강 (SAE 5160) — 스프링 적용 시 비용은 낮지만 중량이 증가함
Boze Titanium Manufacturing Center 선택 이유

해당 등급에 대해 당사를 선택해야 하는 이유

Boze Titanium Manufacturing Center는 정밀 성형, 진공 열처리 및 AS9100D 품질 시스템을 통해 항공우주용 Grade 21 베타 티타늄 부품을 제조합니다.

자주 묻는 질문

엔지니어들이 해당 티타늄 등급 및 당사의 정밀 가공 역량에 대해 자주 묻는 질문입니다.

21등급 베타 티타늄(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)이란 무엇인가요?

21등급은 용체화 처리 상태에서 탁월한 냉간 성형성을 제공한 후 시효하여 1,170 MPa 이상으로 만드는 준안정 베타 합금입니다.

21등급의 이점을 활용하는 응용 분야는 무엇인가요?

21등급은 항공우주 판금 구조물, 허니콤 패널, 항공기 스프링 및 고강도 체결구에 이상적입니다.

21등급 티타늄을 성형할 수 있나요?

네. 용체화 처리 상태에서는 CP 티타늄처럼 성형됩니다. 성형 후 완전한 강도를 달성하기 위해 진공 시효를 수행합니다.

Grade 21 부품이 필요하신가요?

당사의 엔지니어링 팀은 Grade 21 소재로 정밀 가공된 부품을 제공합니다. RFQ를 제출하시면 24~48시간 이내에 경쟁력 있는 견적을 받아보실 수 있습니다.

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Common questions from this audience

How do I choose the right titanium grade?

Selection depends on strength, corrosion resistance, formability and application — CP grades for corrosion, alpha-beta alloys like Ti-6Al-4V for strength, and ELI grades for medical.

Which titanium grade is best for medical implants?

Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) per ASTM F136 is the most common implantable grade for its strength and biocompatibility.

What certifications accompany titanium material?

Mill test certificates (ASTM, AMS), EN 10204 3.1 reports and full lot traceability are provided with every shipment.

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Founded in 2011 in Baoji's Titanium Valley, BOZE Metal is dedicated exclusively to titanium — from raw material to precision engineering. AS9100D, ISO 13485 & ISO 9001 certified with 500+ clients across Aerospace, Medical & Motorsport industries, we deliver end-to-end precision titanium CNC machining with full material traceability from source to component.

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