등축조직과 층상조직을 갖는 Ti-6Al-4V표적의 방탄성능에 있어 파괴기구

전문가 제언

○ Ti-6Al-4V합금은 비강도가 좋으며 내식성이 탁월할 뿐 아니라 철강계 방탄재보다 질량효율(Em=1.5, 철강계 Em=1)이 좋기 때문에 동일한 방호성능에서 철강계 대비 가볍고, 일찍이 미국의 M2 브래들리 장갑차와 M1 에이브럼즈 전차에 적용되어 운용되고 있다.

 

○ 내 충격용 재료는 비강도가 좋으며 내식성이 좋은 Ti-6Al-4V합금을 고르는 것이 추천할 만하다. 이 재료를 적용할 경우에는 층상조직보다 등축조직을 갖도록 열처리하여 사용함이 내 충격 성능 면에서 바람직하다. 그러나 비용이 비싸고 공정이 어려운 점이 흠이라 할 수 있다.

 

○ 층상조직보다 등축조직이 내 충격성이 좋기 때문에 등축조직을 갖게 하기 위해서는 재료를 베타변태점보다 약간(45°) 낮은 온도까지 가열하여 약1시간 정도 뒀다가 로안에서 상온으로 냉각시키면 된다. 다만 이 경우 표면에 산화물이 생기지 않도록 로를 진공상태로 유지함이 바람직하다.

 

○ 세계적으로는 Ti-6Al-4V 방탄재가 미국의 브래들리 장갑차 개발에서부터 시작하여 적용되고 있으며, 유도무기 탄두에도 사용하며 동적 에너지를 활용하는 관통형 탄두에도 적용되는 등 다양한 분야에 적용되고 있다.

 

○ 우리나라에서도 국과연, 카이스트 등 산학연이 이 분야에 관심을 갖고 연구개발 중인데, 등축조직보다 더 좋은 내 충격성능을 갖게 하려면 이중조직(bimodal)을 시험하는 것을 추천할 수 있지만, 이중 조직을 생성시키려면 열처리 시 용체화 처리를 하고 이를 다시 급냉 시킨 다음, 시효 처리하는 어려한 절차가 있으므로 반드시 비용과 생산성을 고려해야한다.

저자

Chao Zheng, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

85()

잡지명

International Journal of impact engineering

과학기술
표준분류

재료

페이지

161~169

분석자

허*무

분석물

• 등축조직과 층상조직을 갖는 Ti-6Al-4V표적의 방탄성능 파괴메커니즘.pdf [483,782 byte]

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