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티타늄티티아이(주)
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[스크랩] 티타늄 소재 특성및 스테인레스 27종 특성 1

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 369회 작성일 21-04-02 13:29

본문

하단에 내용은 전문적인 제조회사에 공식적인 문헌으로 원문되로 올려놓은 글로 회원님들이 상당이 길은 글이지만
알고보면 상당이 도움이 되는 티타늄 과 스테일레스 특성적인 금속성에 대한  문헌 보시면 이해가 갈거 라고 사료되구요..
제가 지난일이지만 주경야독으로 회사에서 박봉을 받고 초년생활 좀 무식이 표현을 하자면 공돌이 생활 할적에 보면
예) 도금공장 도금 할수있는 기계 제작시 스테일레스 27종을 사용하고 있으며 도금공장에서  주로사용하는 약품은 산으로
부식성이나 인체에 치명적인 극약같은 약품으로 금도금.니켈도금.외 등 다양한 작업용으로 약품용기제작 로아로 제작되여
사용하고 있습니다...
제작시 상당한 금액으로 제작되여 설불리 설비투자 후 손쉽게 바꾸술없는 장비로 대부분 보면 적게는 6년 10년이상
도금장비을 사용하고 있으며 장기간 사용함에도 불구하고 녹이쓴다든지 산에 위한 부식으로 스테일레스 판에 구멍이 
나서 못쓰는일 전혀 보지 않아습니다...
그래서 우리주변에 흔이 볼수있는 식기류 모든제품은 스테인레스 27종을 사용하고 부식성이 강한 조건에 환경제품을 만들때는 필이 스테일레스 27종을 사용하고 있습니다.
인체에 무해하고 표면처리을 하지안아도 산화부식성이 강한 금속체로서 현재 우리는 흔이 가정에서도 늘 사용하는
금속체인것 입니다.
 
 
 
 
티타늄 소재 특성
 
원문 홈피주소:
티타늄은 비중이 4.51로서 철의 약 60% 정도 가볍고 알루미늉의 1.6배 무겁다.
일반적인 경금속으로 분류되고 용융점은  1668˚C로 (철 1536) 보다 높고 열팽창 열전도가 낮아 구조물
제작시 변형이 적으며 주기율 표상으로 제 4주기 VA족에 위치한 원자번호는 22번의 천이 금속이며
지각을 구성하고 있는 원소들중에 O / Si / Ai / Fe / Ca / Na / k /Mg 에 이어 9번째로 풍부한 원소이다. 또한 티타늄은 타 소재의 추종을 불허할 정도로 내식성이 우수한데 이는 티타늄의 표면에 형성되는 산화 티타늄 피막이 견고하여 재료 내부로의 부식억재효과가 클 뿐 아니라 어부동태의 피막이
파괴 되더라도 즉시 재생이 되기 때문에 가능하며 특히 염소이온에 내식성이 뛰어나며 해수에서는
백금에 필적 한 것으로 알려져있다.
 
 특징 및 용도( 경량, 고강도, 고내식성)
 
 응용분야
 사용제품
 악세사리
안경프레임,넥타이 핀, 모걸이 등 
 스포츠용품
 골프체, 테니스라켓, 자전거
 의료,치과
 인공뼈, 수술용구, 핀세트, 고정나사
 정밀기계
 시계, 카메라, 컴퓨터 등
 우주항공
 기계구조체, 엔진부품
 해양관련
 해수담수장치, LNG 해수쿨러용 튜브
 선박
 선회기 부품, 샤프트
 화학공업
 전해용전극, 각종 제조장치
 발전소
 화력, 원자력 발전의 복무기기
 자동차
 콘로드, 밸브, 바훌, 프레임
 원자력 폐기물
 수송용기
 
[출처] 티타늄 특성|작성자 pcy6668
 
티타늄은 비중이 4.51로서 철의 약 60% 정도 가볍고 알루미늉의 1.6배 무겁다.
일반적인 경금속으로 분류되고 용융점은  1668˚C로 (철 1536) 보다 높고 열팽창 열전도가 낮아 구조물
제작시 변형이 적으며 주기율 표상으로 제 4주기 VA족에 위치한 원자번호는 22번의 천이 금속이며
지각을 구성하고 있는 원소들중에 O / Si / Ai / Fe / Ca / Na / k /Mg 에 이어 9번째로 풍부한 원소이다. 또한 티타늄은 타 소재의 추종을 불허할 정도로 내식성이 우수한데 이는 티타늄의 표면에 형성되는 산화 티타늄 피막이 견고하여 재료 내부로의 부식억재효과가 클 뿐 아니라 어부동태의 피막이
파괴 되더라도 즉시 재생이 되기 때문에 가능하며 특히 염소이온에 내식성이 뛰어나며 해수에서는
백금에 필적 한 것으로 알려져있다.
 
 특징 및 용도( 경량, 고강도, 고내식성)
 
 응용분야
 사용제품
 악세사리
안경프레임,넥타이 핀, 모걸이 등 
 스포츠용품
 골프체, 테니스라켓, 자전거
 의료,치과
 인공뼈, 수술용구, 핀세트, 고정나사
 정밀기계
 시계, 카메라, 컴퓨터 등
 우주항공
 기계구조체, 엔진부품
 해양관련
 해수담수장치, LNG 해수쿨러용 튜브
 선박
 선회기 부품, 샤프트
 화학공업
 전해용전극, 각종 제조장치
 발전소
 화력, 원자력 발전의 복무기기
 자동차
 콘로드, 밸브, 바훌, 프레임
 원자력 폐기물
 수송용기
 
[출처] 티타늄 특성|작성자 pcy6668
 
 
 스테인레스강의 특성으론은[표4-1]과 같이 품질특성과 물리적 성질을 크게 분류할 수 있는데. 품질특성으로는 내식성, 용접성, Creep 강도, 성형가공성 등이 중요하며 이중에 가장 중요한 품질특성인 내식성은 일반 탄소강과는 달리 스테인리스강 표면에 부동태 산하피막이 형성되어 우수한 내식성을 보유하게 된다.
[표4-2]는 Fe-Cr계의 대기중에서 Cr함량에 따라 부식도를 나타낸 것으로 Cr함유량이 10% 이상되면 내식성이 우수함을 알 수 있다. 강종에 따른 내식성은 부식환경과 부식형태에 따라 다소 차이가 있지만. 일반적으로 오스테나이트계 강종의 내식성이 가장 우수하며, 페라이트계, 마르텐사이트계 순으로 내식성이 감소하게 된다.
화학발전 설비용은 고온에서 사용되는 경우 Creep강도가 중요한 품질특성 항목으로 오스테나이트계 스테인리스강은 결정구조가 면심입방격자(FCC) 이기 때문에 체심입방격자(BCC)를 갖는 페라이트계 또는 마르텐사이트계 스테인리스강보다 600℃ 이상의 고온에서 Creep 강도가 매우 우수하다. 그러나 상온에서부터 600℃까지는 마르텐사이트 강종의 강도가 오히려 우수하다. 이것은 마르텐사이트 강종이 소입에 의해 경화되기 때문이며 페라이트강종과 오스테나이트강종은 변태점이 없어 소입에 의해 경화되지 않는다.
 [표4-1] 스테인리스강의 강종별 특성 
구분
기 본 조 직
오스테나이트계
페라이트계
마르텐사이트계
개표강종
스테인리스304
스테인리스430
스테인리스410
대표강종
18Cr-8Ni
18Cr
13Cr



내식성
강도
크립강도
저온충격치
×
가공성
자성
×
경화성
가공경화성
비소입경화성
소입경화성
용접성
×




결정격자구조
면심입방(FCC)
체심입방(BCC)
체심입방(BCC)
열전도도
475℃ 취성
×
δ 취성
×
고온취성
×
  [표4-2] Fe-Cr강의 대기중 내식성(0.1% C강, 공업지대, 10년간)*우선순위 : ● 〉 ○ 〉△ 〉×  용접성에 있어서는 페라이트 강종고 마르텐사이트계 강종이 오스테나이트 강종에 비래 매우 불량하다. 이것은 단시간내에 Cr계 스테인리스강을 950℃ 이상의 온도로 급속 가열하면 결정립이 현저하계 조대화되어 고온 취화의 원인으로 작용하기 때문이다.

성형가공성은 오스테나이트강이 우수하나 오스테나이트강은 페라이즈강보다 가공경화성이 높기 때문에 심한 냉간 가공시 Strain누적과 마르텐사이트 변태 발생으로 강도가 증가하는 현상이 일어난다.
 
 
<TD style="FONT  자연계에서 물질은 안정된 상태로 존재하며 금속의 경우는 대개는 산소나 황 등과 결합해서 화합물의 형태로 존재한다. 따라서 금속재료는 공업적으로 이용할 수 있는 상태에서 사용하고 있더라도 그 환경 속에서 가장 안정된 상태로 돌아가려는 성질을 갖고 있다.
예를 들면 우리가 일상 관찰하는 철의 녹은 철이 물과 공기가 존재하는 환경하에서 가장 안정된 상태를 취한 결과라고 할 수 있다. 이처럼 금속이 부식되는 반응은 금속과 환경과의 조합에 의해 정해지기 때문에 진공속에 있는 철은 녹슬지 않는다.
  금속이 부식하는 원리는 금속이온의 용출에 의해 결정되며 금속용출의 용이함 정도는 그 금속이 수용액속에서 이온이 되기 쉬우냐 아니냐에 달려있다. 이 이온화 경향은 「표준전극전위」라는 척도로 나타낼 수 있다. 알루미튬과 같이 이온화 경향이 큰 금속은 동시에 전자를 많이 방출하므로 표준전극 전위는 수소이온(H+)의 경우를 기준으로 해서 마이너스 값으로 낮아져 저급으로 분류된다. 또한 백금과 같이 이온화 경향이 적은 금속은 전자의 방출도 적어지므로 표준전극 전위는 높은 플러스 값을 나타내서 귀금속으로 분류된다.

금속을 용액속에 담그면 그 금속 고유의 전위를 나타낸다. 상대적으로 표준전극 전위가 낮은 금속과 높은 금속을 전해질 용액속에 담그고 외부에서 전기적으로 접속하면 두 금속의 전위가 다르므로 두 금속간의 전위 차에 의해 전자의 흐름(전류)이 일어난다. 이때 전위가 낮은 쪽으로는 금속이온의 용출(,M→M+ +e-)현상이 일어나고 다른쪽에서는 방출된 전자를 받는 반응이 동시에 일어나 결국 전위가 낮은 금속쪽에서만 용해가 되게 된다.
이러한 현상은 동일 금속면에서도 존재한다. 동일 금속면에서도 원자의 배열, 입자의 크기, 불순물의 존재, 결함존재 등에 의해 국부적으로 전위차 발생이 가능하므로 국부전지가 형성되면 부식반응이 일어나게  되는 것이다.


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