티타늄의 기계적 성질

1. 순수 티타늄의 인장 강도는 265~353MPa이고 일반 티타늄 합금의 인장 강도는 686~1176MPa로 현재 최대 1764MPa입니다. 티타늄 합금은 많은 강철만큼 강하지만 강철의 비강도는 티타늄 합금보다 훨씬 열등합니다.

2. 티타늄 및 티타늄 합금의 압축 강도는 인장 강도 이상입니다. 산업용 순수 티타늄의 압축 항복 강도와 인장 항복 강도는 대략 동일한 반면, Ti-6AI-4V와 Ti{3}}AI-2.5Sn의 압축 강도는 인장강도보다 약간 높다.

3. 전단강도는 일반적으로 인장강도의 60% ~ 70%입니다. 티타늄 및 티타늄 합금 시트의 압축 항복 강도는 인장 강도의 약 1.2~2.0배입니다.

4. 정상적인 대기 분위기에서 가공 및 어닐링된 티타늄 및 티타늄 합금의 내구성 한계는 0.5 ~ 0.65 인장 강도입니다. 노치 상태(Kt=3.9)에서 10백만 번의 피로 테스트를 실시할 때 어닐링된 Ti{8}}AI-4V의 내구성 한계는 인장 강도의 0.2배입니다. 힘.

5. 공업적으로 순수한 티타늄의 최고 순도 등급의 경도는 일반적으로 120HB(브리넬 경도) 미만이며, 기타 공업적으로 순수한 티타늄의 경도는 200~295HB입니다. 순수 티타늄 주물의 경도는 200~220HB입니다. 어닐링 상태의 티타늄 합금의 경도 값은 32~38HRC(Rockwell)이며 이는 298~349HB에 해당합니다. 주조된 상태의 Ti-5Al-2.5Sn 및 Ti{14}}AI-4V의 경도는 320HB이고, 저갭 불순물 Ti{{18} }Al-4V 캐스팅은 310HB입니다.

6. 산업용 순수 티타늄의 인장 탄성률은 105~109GPa입니다. 어닐링된 상태의 대부분의 티타늄 합금의 인장 탄성률은 110~120GPa입니다. 시효 경화된 티타늄 합금은 어닐링된 상태보다 인장 탄성 계수가 약간 더 높으며, 압축 탄성 계수는 ​​인장 탄성 계수와 같거나 그 이상입니다. 티타늄 합금의 비탄성계수는 알루미늄 합금과 동일하며 베릴륨, 몰리브덴 및 일부 고온 합금에 이어 두 번째입니다.

7. 산업용 순수 티타늄의 비틀림 또는 전단 계수는 46GPa이고 티타늄 합금의 전단 계수는 43~51GPa입니다. 티타늄 합금의 강도를 향상시키기 위해 갭 함량을 늘리면 합금의 내충격성과 파괴 인성에 해로운 영향을 미칩니다. 티타늄 합금의 종류와 상태에 따라 변성 공업용 순수 티타늄의 샤르피 노치 충격강도 값은 15~54J/㎡이고, 주조 상태에서는 약 4~10J/㎡이다. 어닐링 상태의 티타늄 합금의 충격강도는 13~25.8J/㎡이고 시효상태의 충격강도는 약간 낮습니다. 주조 상태의 Ti-5AI-2.5Sn의 샤르피 V-노치 충격 강도는 10J/㎡이고, Ti{16}}AI-4V의 충격 강도는 20~입니다. 23J/㎡. 티타늄 합금의 산소 함량이 낮을수록 이 값은 높아집니다.

8. 많은 티타늄 합금은 파괴 인성이 높습니다. 즉, 티타늄 합금은 균열 전파에 대한 저항력이 좋습니다. Annealed Ti-6AI-4V는 인성이 뛰어난 소재입니다. 노치집중계수 Kt=25.4mm일 때, 노치 인장강도와 비노치 인장강도의 비율은 1보다 크다.

9. 티타늄 합금은 고온에서 특정 특성을 유지할 수 있습니다. 일반적으로 산업용 티타늄 합금은 540도 온도에서도 특성을 유지할 수 있지만 짧은 시간 동안만 사용할 수 있습니다. 장시간 동안 충분한 온도 범위는 450~480도입니다. 티타늄 합금은 600도 온도에서 사용하도록 개발되었습니다. 미사일 소재로 티타늄 합금은 540도에서 장시간 사용이 가능하고, 760도에서 단시간 사용이 가능하다.

10. 티타늄 및 티타늄 합금은 저온 및 초저온에서도 원래의 기계적 특성을 유지할 수 있습니다. 온도가 낮아짐에 따라 티타늄 및 티타늄 합금의 강도는 계속 증가하는 반면 연성은 점차 악화됩니다. 많은 어닐링된 티타늄 합금은 -195.5도에서 충분한 연성 및 파괴 인성을 갖습니다. 매우 낮은 삽입형 원소를 포함하는 Ti{4}}AI-2.5Sn은 -252.7도에서 사용할 수 있습니다. 노치 인장강도와 비노치 인장강도의 비는 -25.7도에서 0.95~1.15이다.

액체 산소, 액체 수소, 액체 불소는 미사일과 우주 장치의 중요한 추진제입니다. 극저온 가스 용기와 극저온 구조 부품을 만드는 데 사용되는 재료의 저온 특성은 매우 중요합니다. 미세구조가 등축이고 격자간 원소(산소, 헬륨, 수소 등)의 함량이 매우 낮은 경우에도 티타늄 합금의 연성은 여전히 ​​5% 이상입니다. 대부분의 티타늄 합금은 -252.7도에서 연성이 좋지 않은 반면 Ti{4}}AI-4V의 연신율은 12%에 이릅니다.

위 내용은 티타늄하우스에서 재생산한 내용입니다.