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Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo합금의 형상기억 특성에 미치는 열처리 온도의 영향

전문가 제언: ○ 티타늄 합금은 경량, 높은 비강도, 높은 내식성 등의 우수한 특성을 갖기 때문에 항공우주 분야에서 주로 기체의 구조용 재료로 사용되고 있다. 초소성 티타늄합금의 하나인 α+β형 Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo (mass%)합금(SP-700)은 Ti-6Al-4V합금에 비하여 저온에서 우수한 초소성을 나타내고 냉간가공성이 우수하다. β-α″변태는 열 탄성형 변태로서, 최근 의료용 형상기억합금으로 기대되고 있는 Ti-Nb, Ti-Nb-Mo, Ti-Ta, Ti-Zr-Nb 등의 준안정 β형 티타늄기 형상기억합금에서는 β상에서 α″상으로 변태 및 역변태에 기인하는 형상기억효과 초탄성이 보고되고 있다. 본 해설에서는 SP-700합금을 여러 가지 온도에서 열처리한 후 열처리온도가 조직 및 마르텐사이트상의 격자상수, 형상기억 특성에 미치는 영향에 대하여 조사한 결과와 실험방법 등에 대하여 해설하였다.

○ 형상기억합금은 미 해군에서 항공기 우주산업 등의 분야에서 파이프 이음부를 나사나 용접을 사용하지 않고 타이트하게 연결시키기 위하여 처음 개발된 이후 얼마 전까지만 해도 특허로 묶여 있어서 활발하게 연구가 이루지지 못하였고, 본격적으로 연구가 이루어지기 시작한 것은 그리 오래되지 않았다. 이러한 연구가 본격적으로 이루지기 시작한 이후, 안경테를 비롯한 의료용 기기, 항공기 우주산업 등 여러 분야에서 형상기억특성을 활용하는 광범위한 연구가 이루어지기 시작하였고, 이에 따라 많은 기술특허와 연구가 이루어졌다. 우리나라에서도 이 분야에 대한 많은 관심을 가지고 수많은 연구와 개발이 이루어지고 있다.

○ 형상기억합금은 현재 많은 분야에 응용되어 실용화 되었지만, 앞으로도 형상기억 합금의 특성을 응용하여 활용하면 그 용도와 연구 가능성은 무궁무진 할 것으로 생각된다. 현재로서는 티타늄 등의 고가합금원소의 사용 등으로 가격 경쟁력 상 상용화에 다소 제한을 받고 있는 것이 사실이지만, 이러한 문제는 앞으로 계속적인 연구가 이루어지면 점차 개선될 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 앞으로 이러한 분야에 대한 연구는 상당히 희망적이고 발전 가능성이 높은 유망한 분야로 전망된다.

저자: ？部　裕史·佐藤　英一
자료유형: 니즈학술정보