타이타늄(티타늄)의 가공기술 및 시장동향

소개글

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목차

Ⅰ. 작성 목적

Ⅱ. 이론적 배경
1. 원소 타이타늄
2. 타이타늄의 물리적 성질
3. 타이타늄의 화학적 성질
4. 타이타늄의 종류

Ⅲ. 타이타늄 기술
1. 타이타늄기술 분류
2. 타이타늄 성형
3. 타이타늄 단조 및 압연
4. 타이타늄 절삭가공
5. 타이타늄 연삭가공
6. 타이타늄 열처리

Ⅳ. 타이타늄 산업 및 시장동향

Ⅴ. 요약 및 마무리

본문내용

■ 작성 목적
금속가공실험 발표를 통해 타이타늄 자료를 수집함과 동시에 발표 외에 조사된 타이타늄의 이론적 배경, 가공기술의 적용방법, 산업 및 시장동향을 알아보았다.

■ 이론적 배경
- 원소 타이타늄
원자번호 22
기호 Ti
분류 전이 원소
상태 고체
원자량 47.867
밀도 4.5g/cm3
녹는점 1668 °C
끓는점 3387 °C

- 타이타늄의 물리적 성질
타이타늄은 흰색 금속광택을 띠며, 밀도가 약4.5g/cm3로 가벼운 금속에 속하나, 강한 금속이면서 연성또한 가지고 있다. 하지만 순 타이타늄의 경우에는 강철에 비해 무르기 때문에 합금의 형태로 많이 사용하는데, 미량의 다른 성분에 의하여 기계적 성질이 크게 영향을 받는다. 인장강도는 일반적으로 강철 합금과 비슷하나 43% 가볍고, 흔히 사용되는 알루미늄 합금보다는 2배정도 강하나 60% 무겁다. 또한 상온에서 타이타늄은 HCP 구조를 가지는데 이를 α형이라 하며, 882°C이상의 온도에서는 β형이라 하며 BCC 구조로 변한다.

- 타이타늄의 화학적 성질
타이타늄은 실질적으로 대기중의 산소와 반응을 잘하지만, 산화물 부동화 보호 피막을 만들기 때문에 물이나 공기에 느리게 반응한다. 또한 생체 적합성에 우수(Ti-6Al-4V)하여 인체의 인공관절, 임플란트, 인공심장등에 이용을 하는 중이다. 하지만 고온으로 가열하면 산소, 질소, 수소를 포함한 거의 대부분의 비금속 원소들과 반응하기 때문에 일반적으로 제련이나 열처리시 어려움이 있다.

- 타이타늄의 종류
일반적으로 타이타늄은 순수 타이타늄과 타이타늄 합금으로 나뉜다. 순수 타이타늄( Commercial Pure)로 CP라고도 한다. 미국의 경우에는 CP를 4개의 등급으로 구분을 하며 산소 함유율에 따라 나누어진다. 4등급의 경우 항복강도가 크고, 1등급이 가장 작다.

이 외의 5등급 부터는 합금 제품을 분류하고 있다. 일반적으로 티타늄합금이라고 하면 34등급이 있으묘 그 중 대표적으로 Ti-3Al-2.5V와 Ti-6Al-4V 2가지가 있다.

참고 자료

티타늄합금의 정밀주조기술 동향, 한국산업기술평가관리원
KEIT PD Issue Report, October 2017 vol 17-10, 한국산업기술평가관리원
기계금속교육론(비철금속-타이타늄), https://slidesplayer.org/slide/11280236/
상용 타이타늄 분말로부터 제조한 가압 소결체의 기계적 성질, 공학박사학위논문(2013)
기계소재 분야 - 초경량(Ti) 소재 기술, 2008년 산업기술동향분석
‘국내타이타늄산업 생태계 현황 및 발전 전략‘, 한국산업기술평가관리원(2014년)
https://www.fwmetals.com/materials/titanium/cp-titanium/
Deformation Characteristics and Press Formability for Ti-6Al-4V at Elevated Temperature, 2011
티타늄 스크랩을 이용한 분마 제조 및 소결 성형체의 특성평가, 2010
https://en.wikipedia.org/wiki/Titanium
https://en.wikipedia.org/wiki/Titanium_alloy