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티타늄합금의 가공성을 위한 열 공정방법

전문가 제언: ○ 티타늄은 가볍고 강하고 독성이 없으며 내식성이 여타 금속보다 우수하기 때문에 우주항공분야, 수송분야, 발전분야, 화학, 화공분야, 해양 수산분야, 정밀기계분야 및 의료분야 등 이미 우리 생활 주변의 필수 소재가 되고 있다.

○ 티타늄은 지각을 구성하는 원소 중 일메나이트(티탄철강:FeTiO3)와 루틸(금홍석:TiO2)로 존재하며 9번째로 많은 원소이다. 그러나 제련과정에서 양산성이 낮아 대량생산되고 있지 못해 그 사용이 극히 제한적이라 하겠다.

○ 티타늄합금에 특정 원소를 첨가하면 원소의 종류에 따라 /β 변태온도가 변동하고 또한 변태온도 폭을 변동시켜 +β영역이 출현하게 된다. 이들 중 변태점을 상승시켜 상 영역을 평형상태도상에서 확대하는 원소를 상 안정화 원소라 하며 반대로 β상 영역을 확대시키는 것을 β상 안정화 원소라고 한다. 그 어느 것에도 속하지 않는 것을 중성적 원소하고 한다.

○ 이 발명 특허는 가공성이 β상 기지조직에 상이 10~15%가 구형입자로 존재할 때 가장 가공성이 우수함을 발견하고, 이와 같은 미세조직을 만들기 위해서 열처리를 하는 방법을 택하고 있다. 또한 이 조직일 때 황삭 가공을 하고, 가공 후에 “BASCA”공정처리를 하고 정밀가공 하는 것은 대단히 획기적인 방법이라고 생각된다. 이 분야에 종사하시는 분은 반드시 일독할 만한 가치가 있는 특허라고 생각된다.

○ 앞으로 우주항공과 자동차 수송 분야에 두각을 나타내기 위해서는 티타늄의 가공 방법에 대하여 깊은 연구가 있어야 할 것이다. 자동차 분야에서는 배기 밸브를 티타늄으로 대체하여 3~4%의 출력 향상을 기할 수 있었고 전투기의 많은 부분이 티타늄 합금임을 고려하면 가공에 대한 연구가 대단히 중요한 과제라고 생각된다.

저자: THE BOEING COMPANY
자료유형: 특허정보