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티타늄 합금의 사용

Oct 12, 2021

티타늄 합금은 고강도, 저밀도, 우수한 기계적 특성, 인성 및 내식성을 가지고 있습니다. 또한 티타늄 합금은 공정 성능이 좋지 않고 절단이 어렵습니다. 열간 가공에서 수소, 산소, 질소 및 탄소와 같은 불순물을 매우 쉽게 흡수합니다. 또한 내마모성이 불량하고 생산 공정이 복잡합니다. 티타늄 산업 생산은 1948년에 시작되었습니다. 항공 산업의 발전을 위해서는 티타늄 산업이 연평균 약 8%의 성장률로 발전해야 합니다. 세계& #39;티타늄 합금 가공 재료의 연간 생산량은 40,000톤 이상에 달했으며 거의 ​​30개의 티타늄 합금 등급이 있습니다. 가장 널리 사용되는 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V(TC4), Ti-5Al-2.5Sn(TA7) 및 산업용 순수 티타늄(TA1, TA2 및 TA3)입니다.

티타늄 합금은 주로 항공기 엔진 압축기 부품 생산에 사용되며 로켓, 미사일 및 고속 항공기의 구조 부품이 그 뒤를 잇습니다. 1960년대 중반에 티타늄 및 그 합금은 일반 산업에서 전기분해 산업의 전극, 발전소의 콘덴서, 석유 정제 및 해수 담수화용 히터, 환경 오염 제어 장치를 만드는 데 사용되었습니다. 티타늄과 그 합금은 일종의 내식성 구조 재료가 되었습니다. 또한 수소 저장 재료 및 형상 기억 합금을 생산하는 데에도 사용됩니다.

중국은 1956년에 티타늄과 티타늄 합금에 대한 연구를 시작했습니다. 1960년대 중반에 티타늄 재료의 산업화된 생산이 시작되어 TB2 합금으로 발전했습니다.

티타늄 합금은 항공 우주 산업에서 사용되는 새로운 중요한 구조 재료입니다. 비중, 강도, 사용온도는 알루미늄과 강철 사이에 있지만 알루미늄과 강철보다 강하고 내해수성 및 초저온 성능이 우수합니다. 1950년에 미국은 F-84 전투기에 후방 동체 방열판, 윈드 디플렉터 및 테일 커버와 같은 무부하 부품으로 처음으로 이를 사용했습니다. 1960년대 이후 티타늄 합금의 사용은 후방 동체에서 중간 동체로 이동하여 격벽, 빔 및 플랩 슬라이드와 같은 중요한 하중 지지 부품을 만들기 위해 구조용 강철을 부분적으로 대체했습니다. 군용 항공기에 사용되는 티타늄 합금의 양이 급격히 증가하여 항공기 구조 중량의 20~25%에 도달했습니다. 1970년대부터 민간 항공기는 티타늄 합금을 대량으로 사용하기 시작했습니다. 예를 들어 보잉 747 여객기는 3,640kg 이상의 티타늄을 사용했습니다. 마하 수가 2.5보다 큰 항공기는 구조적 중량을 줄이기 위해 강철을 대체하기 위해 티타늄을 사용합니다. 또 다른 예로 US SR-71 고고도 고속정찰기(비행 마하 3, 비행고도 26212m), 티타늄은 항공기 구조 중량의 93%를 차지하는 이른바&따옴표 ;완전 티타늄" 항공기. 에어로 엔진의 추력 대 중량비가 4-6에서 8-10으로 증가하고 압축기 출구 온도가 200-300°C에서 500-600°C로 증가하면 원래의 저압 압축기 디스크 및 블레이드 구조적 무게를 줄이기 위해 고압 압축기 디스크와 블레이드를 만들기 위해 대신 티타늄 합금을 사용하거나 스테인리스 스틸 대신 티타늄 합금을 사용해야 합니다. 1970년대에 항공기 엔진에 사용되는 티타늄 합금의 양은 일반적으로 구조물 전체 중량의 20~30%를 차지했습니다. 그것은 주로 단조 티타늄 팬, 압축기 디스크 및 블레이드, 주조 티타늄 압축기 케이싱 및 중간체와 같은 압축기 구성 요소를 제조하는 데 사용되었습니다. 케이스, 베어링 하우징 등 우주선은 주로 티타늄 합금의 높은 비강도, 내식성 및 저온 저항을 사용하여 다양한 압력 용기, 연료 탱크, 패스너, 악기 스트랩, 구조물 및 로켓 쉘을 제조합니다. 인공 지구 위성, 달 모듈, 유인 우주선 및 우주 왕복선도 티타늄 합금 시트 용접 부품을 사용합니다.


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