TB(-형 티타늄 합금)와 TC(+ -형 티타늄 합금)의 차이점 및 적용
국가 표준 GB/T 3620.1에 따르면: TB=유형/근접 유형 티타늄 합금; TC=이중- 티타늄 합금의 핵심 차이점은 금속 조직, 기계적 특성, 가공 특성, 내열 한계, 비용 및 적용 가능한 시나리오에 있습니다.
I. 기본적인 차이점과 비교
1. 금속 조직 및 합금 원소
• TB 시리즈(티타늄 합금, TB2, TB3, TB5, TB6, TB8) 다수의 -안정 원소 추가: 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr); 실온에서는 체-중심 입방상이 우세합니다. 용체화 처리 후 준안정한 -구조를 얻었고, 숙성 후 미세한 -상이 석출되어 강화되었다.
• TC 시리즈(티타늄 합금, TC4, TC11, TC15, TC21) -안정 원소 알루미늄(Al)과 -안정 원소 바나듐(V)을 동시에 함유합니다. 밀집-육각형 -상과 몸체-중심의 입방체 -상으로 구성되어 있으며, 두-상 중 일부를 열처리-할 수 있습니다.
2. 기계적 성질
TB 시리즈
(1). 고용체 어닐링 상태: 우수한 가소성, 냉간 스탬핑, 냉간 압조, 굽힘, 냉간 성형 성능이 TC보다 훨씬 우수합니다.
(2). 용해 + 시효 강화 후 인장 강도는 1300-1650MPa에 도달할 수 있으며 강도의 상한은 더 높습니다.
(3). 탄성 계수는 낮고 반동은 큽니다. 경화성이 뛰어나고 대형-단조품으로 만들 수 있습니다(두께 > 150mm도 전체적으로 강화 가능).
(4). 단점: 열 안정성이 낮고 서비스 온도가 300도 이하입니다. 절단 성능이 좋지 않습니다. 약간 더 높은 밀도; 비용이 더 많이 듭니다.
TC 시리즈(TC4를 대표함)
(1). 어닐링 상태의 인장 강도는 약 895-930 MPa입니다. 약 1100 MPa의 열처리 후 최대 강도는 TB보다 낮습니다.
(2). 주로 열간 단조 및 열간 성형에 의존하는 중간 소성, 냉간 가공이 어렵습니다.
(3). 더 나은 내열성, TC4는 400도에서 작동할 수 있고, TC11은 500도에 도달할 수 있습니다.
(4). 절단 및 용접 성능은 TB보다 우수하고 공정이 성숙하며 가격이 저렴하고 비용 성능이 높습니다.
3. 내식성
• TB: 해수 및 염화물 이온 부식에 대한 탁월한 저항성; 이종 금속에 대한 내식성이 우수하고 스테인레스 스틸로 갈바니 부식이 발생하기 쉽지 않습니다. 일부 등급(TB8)은 강한 내산성과 고온 산화 성능을 갖습니다.
• TC: 우수한 내식성, 해수 및 약산이면 충분합니다. 그러나 강한 부식조건에서는 TB에 비해 약간 약하다.
4. 처리 및 비용
• TB: 제련, 단조, 열처리 공정이 복잡하고 열처리 관리가 엄격합니다. 우수한 냉간 가공으로 복잡하고 얇은-벽 부품에 적합합니다. 가격은 TC4보다 40% 100% 더 높습니다.
• TC: 성숙한 열간 가공 기술, 우수한 용접 성능, 낮은 대량 생산 비용; 전세계 티타늄 합금 소비량은 전체 티타늄 합금의 약 80%를 차지합니다.
II. 일반적으로 사용되는 등급 및 적용 시나리오
TB 시리즈(티타늄합금) 적용
1. TB2, TB3: 강력한 냉간 성형 성능; 고강도 볼트, 탄성 스프링, 주름관 피팅, 패스너, 위성 연결 벨트에 사용됩니다. 콜드 헤딩 볼트, 티타늄 스프링에 적합합니다.
2. TB5(Ti 15V 3Cr 3Al 3Sn): 판금 냉간 스탬핑 능력이 가장 강력합니다. 항공기 스킨, 벌집 구조, 얇은-벽의 특수-형 부품, 오토바이 경량 구조 부품.
3. TB6(Ti 10V 2Fe 3Al, 합금에 가까운): 가장 주류를 이루는 고강도 티타늄 합금; 항공기 랜딩 기어, 날개 조인트, 대형 하중-베어링 단조품, 경주용 커넥팅 로드, 고급-오토바이 고강도-나사; 등온 단조가 가능하며 경량화 효과가 뛰어납니다.
4. TB8(21S): 강력한 항산화 특성; 엔진 배기 부품, 특수 화학 장비, 고온 도관.
TC 시리즈(+티타늄 합금) 적용
1. TC4(Ti 6Al 4V, Grade 5): 가장 다재다능합니다. 구조 부품, 엔진 팬, 정형외과용 임플란트(TC4 ELI 의료 등급), 자전거 프레임, 일반 티타늄 나사, 해수 장비, 압력 용기; 400도 이내의 작동 부품이 선호됩니다.
2. TC11: 내열-형; 엔진 압축기 디스크, 블레이드는 500도에서 작동할 수 있습니다.
3. TC15, TC21: 고강도 및 인성 유형; 항공기 하중-베어링 프레임, 랜딩 기어 조인트, 군용 구조 부품. TB(티타늄 합금): 초-강도와 우수한 냉간 가공에 중점을 둡니다. 내열성이 낮고 가격이 비싸며 고강도-탄성 부품, 대형 단조품, 고급-패스너에 사용됩니다.
• TC(티타늄 합금): 균형 잡힌 종합 성능, 향상된 내열성, 용이한 용접, 높은 비용 성능 및 가장 강력한 다용도성.
