Titanium Grade 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni), UNS 번호: R53400은 순수 티타늄의 틈새 부식 저항성을 향상시키기 위해 개발된 내식성 티타늄 합금입니다. 0.3% Mo 및 0.8% Ni을 함유하여, 합금의 강도를 향상시킬 뿐만 아니라 고온, 낮은 pH 염화물 환경, 약한 환원성 산 환경에서도 우수한 틈새 부식 저항성을 제공합니다. 그 내식성은 순수 티타늄보다 우수하며, Grade 7 합금에 근접합니다.
니켈(Ni)은 염산 용액에서 티타늄의 틈새 부식 저항성을 향상시키지만, 환원성 산 환경에서는 Ti-Ni 합금의 내식성이 순수 티타늄보다 낮아질 수 있습니다. 그러나, 몰리브덴(Mo)을 적절하게 첨가하면 환원 환경에서의 내식성이 향상됩니다.
Grade 12 합금은 우수한 가공성 및 용접성을 가지고 있어 화학 산업에서 널리 사용됩니다. 이 합금은 일반적으로 어닐링(annealing) 상태에서 사용됩니다. 가공이 어렵지만 특정 분야에서 대체할 수 없는 장점이 있습니다. 성능을 더욱 최적화하려면 적절한 열처리 및 표면 처리를 통해 내식성과 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
제품 형태
봉재, 판재, 관재, 선재, 스트립, 단조품, 주조품, 기계 가공 부품 등 다양한 형태로 제공되며, 표면 처리 및 열처리 가능.
물리적 특성
화학 성분 (%)
• Ti = 잔량
• Mo = 0.2% ~ 0.4%
• Ni = 0.6% ~ 0.9%
• Fe ≤ 0.30%
• C ≤ 0.08%
• N ≤ 0.03%
• H ≤ 0.015%
• O ≤ 0.25%
주요 합금 원소 및 역할
• 몰리브덴(Mo): 내식성을 향상시키며, 특히 국부 부식(틈새 부식, 점식)에 대한 저항성을 강화함. 또한 고온 강도 및 크리프 저항성을 향상.
• 니켈(Ni): 합금 강도를 증가시키고, 내식성을 개선하며, 특히 환원성 산 환경에서 보호 효과를 제공.
기타 물리적 특성
• 밀도 (20℃): 4.54 g/cm³
• 탄성 계수 (실온): 103 ~ 107 GPa
• 경도: 180 ~ 215 HB
• 상 변태점: 890℃ ± 15℃
• 밀도 (g/cm³): ~4.51
• 융점 (℃): ~1660
• 인장 강도 (MPa): 550 - 700
• 항복 강도 (MPa): 450 - 600
• 연신율 (%): 15 - 20
• 탄성 계수 (GPa): 110 - 120
재료 특성
✔ 우수한 내식성: 몰리브덴과 니켈의 첨가로 인해 해수, 산성 환경(황산, 염산 등), 고온 환경에서 뛰어난 내식성을 발휘
✔ 우수한 강도와 인성: 기계적 특성이 우수하여 고하중을 견딜 수 있는 환경에 적합
✔ 뛰어난 용접성: 전자빔 용접, 레이저 용접, TIG 용접 등의 방법과 호환되며, 용접 후에도 성능이 안정적
✔ 국부 부식(점식, 틈새 부식)에 대한 강한 저항성: 순수 티타늄보다 내식성이 우수하여 해수 및 고염화 환경에 적합
✔ 열 안정성: 고온에서도 기계적 특성을 유지하며 크리프 변형이 적음
✔ 고강도: TA10 티타늄 합금은 우수한 강도 대 중량비를 제공하여, 고강도가 요구되는 분야에 적합
제조 및 가공 특성
✔ 가공성: 티타늄 합금은 절삭 가공이 어렵기 때문에 PCD 또는 텅스텐 카바이드 공구를 사용해야 하며, 적절한 냉각제를 병행해야 함.
✔ 열처리:
• 어닐링 온도: 600 - 750°C (연성과 내식성 향상)
• 용체화 처리 및 시효 처리: 강도 및 내식성을 더욱 최적화할 수 있음
✔ 용접성: 전자빔 용접, TIG 용접 등이 가능하지만, 불활성 가스(아르곤 등) 환경에서 진행해야 산화를 방지할 수 있음.
응용 분야
Ti-0.3Mo-0.8Ni는 내식성과 고강도가 요구되는 다양한 산업 분야에서 사용됩니다:
✔ 화학 산업: 내식성 파이프, 저장 탱크, 열교환기, 반응기 등
✔ 해양 공학: 해수 담수화 장비, 해양 플랫폼, 잠수 장비
✔ 항공 우주: 항공기 구조 부품, 고온 합금 부품
✔ 의료 기기: 생체 적합성이 요구되는 부품(뼈 플레이트, 임플란트 등)
✔ 전력 산업: 원자력 발전소 열교환관, 열교환기 파이프
다른 티타늄 합금과의 비교
합금 등급
주요 합금 원소
주요 특성
Ti-0.3Mo-0.8Ni
Mo, Ni
고내식성, 해양 및 화학 환경에 적합
Ti-6Al-4V
Al, V
항공 우주 산업에서 널리 사용, 고강도, 내열성 우수
Ti-3Al-2.5V
Al, V
중간 강도, 우수한 성형성, 파이프 및 자전거 프레임에 적합
Ti-0.2Pd
Pd
탁월한 내식성, 원자력 및 화학 산업에 적합
가격 및 생산 기준
가격은 사양, 수량, 납기 등에 따라 달라집니다. 생산은 ASTM B381(미국 표준) 또는 **GB/T3620.1(중국 표준)**을 준수할 수 있으며, 기타 기준도 협의 가능.