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티타늄 합금

전문가 제언: ○ 본 발명은 티타늄 합금의 구성성분이 Ta, Nb, Zr, Ti 및 불가피한 불순물로 구성되고 이들 금속을 함께 진공 아크로에서 용해하여 냉각시킨 후 열처리하는 것이 특징이다.

○ 각 성분의 함량범위는 ① Ta 5∼15wt.%, Nb 0∼5wt.%, Zr 0.5∼15wt.%, 나머지 Ti 및 불가피한 불순물. ② Ta 7∼13wt.%, Nb 0.5∼3wt.%, Zr 1∼10wt.%, 나머지 Ti 및 불가피한 불순물로 구성된다. 열처리 조건은 Ar 가스분위기에서 500∼1000℃에서 0.25시간 이상 열처리하고 약 5℃/min.의 냉각속도로 실온까지 냉각시키는 것이다.

○ 본 발명에 의한 티타늄 합금은 종래의 Ti-6Al-4V합금에 비하여 경도가 높고 표면에 산화티타늄이나 아파타이트층을 형성할 수 있는 장점이 있다. 따라서 높은 표면경도를 필요로 하는 기계부품이나 생체이식 등에 기존제품을 대체할 수 있는 가능성을 제시하였다.

○ 그러나 Ta, Nb, 및 Zr 금속은 고가금속으로 합금재료의 제조비용 상승을 감수하여야 할 것이다. 따라서 첨가 합금원소가 비교적 저렴하고 인체에 무해한 금속을 선택하여 경량이면서 강도, 경도 및 표면물성이 우수한 티타늄 합금의 제조방법에 대한 연구개발이 요구된다.

○ 생체용 티타늄 합금으로는 V, Cr, Ni, Co, Mo 등의 금속을 함유하지 않고 Fe, Al, Pd, C, B 등의 원소로 구성된 티타늄 합금이나 Fe, Si, O 등이 첨가된 표면이 미려하고 기계 가공성이 우수한 합금 등에 관하여 계속적인 연구검토가 필요하다.

저자: Sandvik Intelectual Property AB
자료유형: 특허정보