Titanium
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원소기호 | 원자번호 | 원자량 | 녹는점 | 끓는점 | 비중 |
---|---|---|---|---|---|
Ti | 22 | 47.88 | 1675℃ | 3260℃ | 4.50(20℃) |
응용분야
티타늄은 비중이 4.51로서 철의 약 60% 정도 가볍고 알루미늄의 1.6배 무겁습니다. 일반적인 경금속으로 분류되고 용융점은 1668°C로 (철 1536)보다 높고 열팽창 열전도가 낮아 구조물 제작 시 변형이 적으며 주기율표 상으로는 제 4주기 VA 족에 위치한 원자번호는 22번의 천이 금속이며 지각을 구성하고 있는 원소들 중에 O/ Si /Al / Fe / Ca / k / Mg 에 이어 9번째로 풍부한 원소입니다.
또한 티타늄은 타소재의 추종을 불허할 정도로 내식성이 우수한데 이는 티타늄의 표면에 형성되는 산화 티타늄 피막이 견고하여 재료 내부로의 부식억제효과가 클 뿐 아니라 어부 동태의 피막이 파괴되더라도 즉시 재생이 되기 문에 가능하며 특히 염소 이온에 내식성이 뛰어나며 해수에서의 백금에 필적한 것으로 알려져 있습니다.
Titanium
경금속으로서의 이점
티타늄의 비중은 4.51로서 동이나 니켈의 약 50%에 해당하고, 스테인레스의 약 60%로 대단히 가볍기 때문에 구조물의 중량을 경량화 할 수 있습니다.고강도
순수 티타늄의 강도는 30~75kgf/mm2 500°C 까지는 여타의 금속 재료중 최대의 비강도를 갖습니다.우수한 내식성
티타늄의 내부식성은 특별히 주목할 만합니다. 금속의 내부식 저항은 분해하기 어려운 산화물의 보호피막을 형성함으로서 생기게 됩니다. 티타늄의 부식은 균일하며 움푹 파여진 증거 또는 국부화된 그 밖의 심한 발생 현상은 거의 없습니다. 정상적으로 응력부식, 피로 부식, 입간부식 혹은 전기뷕을 받지 않습니다. 티타늄의 부식저항은 스테인레스 강이나 동합급과 비교해서 여러 사용조건에서도 우수하며 특수 해수에서 백금에 필적할만한 내식성을 가지고 있습니다. 따라서 티타늄은 고온, 고압 강부식성 환경에서는 불가결의 재료로서 사용되고 있습니다.무독성
티타늄은 심장 밸브, 인공 뼈 등 신체 조직의 이식에 사용될 만큼 인체에 무해한 금속으로 최근에 의료 및 장신구 분야에 널리 쓰이고 있습니다.구분 | 종류 | 설명 |
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C.P Titanium | Gr.1 | 연신율이 높아 성형성이 좋으며,낮은 강도로 가공이 용이함. |
Gr.2 | 가장 많이 사용되는 Pure Ti | |
Gr.3 | 기계적 성질이 우수하며, 용접성 우수 | |
Gr.4 | 고강도, 고탄력 용도로 사용 | |
Titanium Alloy | Gr.5 | 6% Al(알루미늄) 과 4% V(바나듐) 합금으로 강도와 내열성이 우수하며, 가장 많이 사용되는 Ti Alloy |
Gr.7 | Pb(팔라듐) 을 함유한 합금으로 내식성이 우수함. | |
Gr.9 | 고강도, 내식성, 탄성력이 우수함. | |
Gr.11 | Gr.7 과 유사하며 내식성이 특히 우수함 | |
Gr.12 | Pure Ti 보다 내열성이 우수함. |
GRADE | CHEMICAL COMPOSITIONS | MACHANCAL COMPOSITIONS | |||||||||||
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C | H | O | N | Fe | AI | V | Pb | Ti |
인장강도 (N/MM) |
항복강도 (N/MM) |
연신율(%) | ||
C.P Ti | JIS 1종 | - | 0.02 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | - | - | - | REM. | 270 - 410 | ≥165 | ≥27 |
JIS 2종 | - | 0.02 | 0.20 | 0.05 | 0.25 | - | - | - | " | 340 - 510 | ≥215 | ≥23 | |
JIS 3종 | - | 0.02 | 0.30 | 0.07 | 0.30 | - | - | - | " | 480 - 610 | ≥345 | ≥18 | |
ASTM GR1 | 0.10 | 0.02 | 0.18 | 0.03 | 0.20 | - | - | - | " | ≥240 | 170 - 310 | ≥24 | |
ASTM GR2 | 0.10 | 0.02 | 0.25 | 0.03 | 0.30 | - | - | - | " | ≥345 | 275 - 450 | ≥20 | |
ASTM GR3 | 0.10 | 0.02 | 0.25 | 0.03 | 0.30 | - | - | - | " | ≥450 | 380 - 550 | ≥18 | |
ASTM GR4 | 0.00 | 0.02 | 0.35 | 0.05 | 0.50 | - | - | - | " | ≥550 | 485 - 655 | ≥15 | |
Ti Alloy | ASTM GR5 | 0.10 | 0.02 | 0.20 | 0.05 | 0.40 | 5.5 - 6.75 | 3.5 - 4.5 | - | " | 895 | 940 | 14 |
ASTM GR6 | 0.10 | 0.02 | 0.25 | 0.03 | 0.30 | - | - | 0.1 - 0.25 | " | ≥345 | 275 - 450 | ≥20 | |
ASTM GR11 | 0.10 | 0.02 | 0.25 | 0.03 | 0.30 | - | - | 0.1 - 0.25 | " | ≥240 | 170 - 310 | 24 | |
JIS 11종 | - | 0.013 | 0.18 | 0.05 | 0.25 | - | - | 0.1 - 0.25 | " | 270 - 410 | ≥165 | ≥27 | |
JIS 12종 | - | 0.013 | 0.18 | 0.05 | 0.25 | - | - | 0.1 - 0.25 | " | 340 - 510 | ≥215 | ≥23 | |
JIS 13종 | - | 0.013 | 0.30 | 0.07 | 0.30 | - | - | 0.1 - 0.25 | " | 480 - 620 | ≥345 | ≥18 | |
JIS 30WHD | 0.10 | 0.015 | 0.20 | 0.05 | 0.30 | 5.5 - 6.75 | 3.5 - 4.5 | - | - | 895 | 830 | 10 |
원자번호 | 원자량 |
비중 (g/㎠) |
용융점(℃) |
선팽창계수 (/1℃) |
비열 (cal/gr/℃) |
열전도율 (cal/㎠/Sec/℃/㎝) |
전기비저항 | 전기전도율 | 영율 | 포아손비 | |
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순수Titanium | 22 | 47.9 | 4.51 | 1,668 | 8.4x10-6 | 0.124 | 0.041 | 55 | 3.1 | 10,850 | 0.34 |
Ti alloy Ti-6AI-4V | 22(Ti) | - | 4.42 | 1,540~1,650 | 8.8x10-6 | 0.13 | 0.018 | 171 | 1.1 | 11,550 | 0.30~0.33 |
Zirconium | 40 | 91.22 | 6.52 | 1,852 | 5.8x10-6 | 0.17 | 0.04 | 40~54 | 3.1 | 9,110 | 0.33 |
Hastelly C | - | - | 8.9 | 1,305 | 11.3x10-6 | 0.092 | 0.03 | 130 | 1.3 | 20,860 | - |
Nickel | 28 | 58.69 | 8.9 | 1,453 | 15x10-6 | 0.11 | 0.22 | 9.5 | 18 | 21,000 | 0.3 |
Nickel Alloy | - | - | 8.8 | 1,300~1,350 | 14x10-6 | 0.13 | 0.062 | 48 | 3.6 | 18,300 | - |
Aluminium | 13 | 26.97 | 2.7 | 660 | 23x10-6 | 0.21 | 0.49 | 2.7 | 64 | 7,050 | 0.33 |
Aluminium Alloy(75S-T6) | - | - | 2.8 | 476~638 | 23x10-6 | 0.23 | 0.29 | 5.8 | 30 | 7,300 | 0.33 |
Aluminium Brass(BSTF-2) | - | - | 8.4 | 970 | 18.5x10-6 | 0.09 | 0.24 | 7.5 | 20 | 11,000 | - |
18-8 Stainless-Steel(SUS304) | - | - | 7.9 | 1,400~1,420 | 17x10-6 | 0.12 | 0.039 | 72 | 2.4 | 20,400 | 0.3 |
Iron | 26 | 55.85 | 7.9 | 1530 | 12x10-6 | 0.11 | 0.15 | 9.7 | 18 | 21,000 | 0.31 |
Copper | 29 | 63.57 | 8.9 | 1,083 | 17x10-6 | 0.092 | 0.92 | 1.724 | 100 | 11,000 | 0.34 |
Magnesium | 12 | 24.32 | 1.7 | 650 | 25x10-6 | 0.24 | 0.38 | 4.3 | 40 | 4,570 | 0.35 |
구분 | 부식매질 | 조성(%) | 온도(℃) | 내식성 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
순수티타늄 | 순수지르코늄 | SUS304 | SUS316 | 하스테로이-C | ||||
무기산 | 염산(HCI) | 1 | 25 | A | A | B | A | A |
비등 | D | A | D | D | C | |||
10 | 25 | B | A | D | D | C | ||
비등 | D | A | D | D | D | |||
황산(H2SO4) | 1 | 25 | A | A | A | A | A | |
10 | D | A | D | C | B | |||
10 | 25 | B | A | B | B | A | ||
비등 | D | A | D | D | B | |||
질산(HNO3) | 10 | 25 | A | A | A | A | A | |
비등 | A | A | A | A | B | |||
65 | 25 | A | A | A | A | B | ||
비등 | A | A | B | B | D | |||
유기산 | 초산(CH3COOH) | 10 | 비등 | A | A | A | A | A |
60 | 비등 | A | A | B | B | A | ||
수산((COOH)2) | 10 | 25 | A | A | C | B | A | |
30 | 비등 | D | A | D | D | A | ||
의산(HCOOH) | 10 | 25 | B | A | B | B | B | |
25 | 60 | D | A | C | B | B | ||
유산(CH3CH(OH) | 10 | 비등 | A | A | B | B | B | |
85 | 비등 | A | A | D | D | B | ||
알카리 | 가성소다(Na OH) | 10 | 100 | A | A | A | A | A |
40 | 비등 | D | B | B | B | B | ||
탄산칼륨(K2 CO3) | 5 | 비등 | A | A | A | A | A | |
20 | 비등 | A | A | A | A | A | ||
무기염화물 | 염화나트륨 | 25 | 25 | A+ | A | B+ | B+ | B |
비등 | A | B | B+ | B+ | B+ | |||
염화암모니움 | 40 | 25 | A+ | A | B+ | B+ | A | |
비등 | A+ | A | C+ | B+ | A+ | |||
염화마그네슘 | 42 | 25 | A+ | A | A+ | A+ | A | |
비등 | A | A | A+ | A+ | A+ | |||
염화제2철 | 30 | 25 | A+ | D | D | D | C | |
비등 | A | D | D | D | D | |||
염화암모니움 | 40 | 25 | A+ | A | B+ | B+ | A | |
비등 | A+ | A | C+ | B+ | A+ | |||
무기염류 | 황산나트륨 | 20 | 25 | A | A | A | A | A |
비등 | A | A | A | A | A | |||
황산나트륨 | 10 | 25 | A | A | A | A | A | |
비등 | A | A | B | B | A | |||
차아염소나트륨 | 5 | 25 | A | A | C | C | C | |
15 | 25 | A | A | C | C | C | ||
탄산나트륨 | 30 | 25 | A | A | A | A | A | |
비등 | A | A | A | A | A | |||
유기화합물 | 메틸알콜 | 95 | 25 | A | A | A | A | A |
사염화탄소 | 100 | 비등 | A | A | B | B | B | |
페놀 | 포화 | 25 | A | A | A | A | B | |
포룸 알데히드 | 37 | 비등 | A | A | A | A | B | |
가스 | 염소 | 건조 | 25 | D | A | A | A | A |
습윤 | 25 | A+ | D | D | D | D | ||
황하수소 | 건조 | 25 | A | A | C | B | A | |
습윤 | 25 | A | A | B | A | B | ||
암모니아 | 100 | 40 | A | A | A | A | A | |
- | 100 | A | A | A | A | A | ||
그외 | 해수 | - | 25 | A | A | A+ | A+ | A |
100 | A+ | A | B+ | B+ | A+ | |||
남사 | - | 80 | A | A | A+ | A+ | A | |
180 | A | A | A+ | A+ | A |