티타늄 합금은 낮은 비중(약 4.5), 높은 융점(약 1600도), 우수한 가소성, 높은 비강도, 강한 내식성, 고온에서 장시간 작업할 수 있는 능력 등의 장점을 가지고 있습니다(현재 내열{2}}티타늄 합금은 500도에서 사용됩니다). 따라서 이는 항공기 및 항공기 엔진의 중요한 하중-지지 부품으로 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
티타늄 합금은 이미 현대 외국 항공기 중량의 약 30%를 차지하고 있으며, 항공 산업에서 티타늄 합금의 광범위한 적용 가능성을 입증하고 있습니다. 그러나 티타늄 합금에는 높은 변형 저항, 낮은 열 전도성, 높은 노치 감도(약 1.5), 기계적 특성에 영향을 미치는 심각한 미세 구조 변화 등의 단점도 있습니다. 이로 인해 제련, 단조 및 열처리가 복잡해집니다.
따라서 금속 및 가공 품질을 보장하기 위해 비파괴 검사 기술을 사용합니다.티타늄 합금 단조제품은 중요한 문제입니다. 다음은 티타늄 큐브 및 링과 같이 일반적으로 사용되는 티타늄 단조품의 결함 탐지 중에 발견되는 일반적인 결함에 대해 설명합니다.
1. 분리 결함
베타 분리, 베타 반점, 티타늄-풍부 분리, 줄무늬 알파 분리 외에 가장 위험한 것은 삽입형 안정 알파 분리(유형 I 알파 분리)입니다. 이는 작은 기공과 균열로 둘러싸여 있는 경우가 많으며, 산소와 질소 등의 가스를 포함하고 있으며 매우 부서지기 쉽습니다. 또한 알루미늄-이 풍부하고 안정적인 알파 편석(Type II 알파 편석)도 있는데, 이는 균열 및 취성으로 인해 위험한 결함이기도 합니다.
2. 포함사항
이는 대부분 높은-용해점-, 고밀도-금속 개재물입니다. 이는 티타늄 합금의 높은-융점-고밀도 원소가 완전히 녹지 않은 후에도 매트릭스(예: 몰리브덴 개재물)에 남아 있을 때 형성됩니다. 또한 제련 원료(특히 재활용 재료)와 혼합된 초경 공구 칩이나 텅스텐 아크 용접과 같은 부적절한 전극 용접 공정(티타늄 합금은 일반적으로 진공 소모성 전극 재용해를 사용하여 제련됨)에서 텅스텐 개재물과 같은 고밀도 개재물을 형성할 수도 있습니다.
또한 티타늄 함유물도 있습니다. 개재물이 있으면 쉽게 균열이 발생하고 확장될 수 있으므로 존재를 허용하지 않습니다(예를 들어 소련의 1977년 문서에서는 티타늄 합금의 X-선 검사 중에 직경 0.3~0.5mm의 고밀도 개재물을 기록해야 한다고 규정했습니다).
3. 잔여수축
4. 공허(Void) 공허는 반드시 단독으로 존재하는 것은 아닙니다. 클러스터에 존재할 수도 있습니다. 이는 낮은-사이클 피로 균열 성장을 가속화하고 조기 피로 파손을 유발할 수 있습니다.
5. 균열
이는 주로 단조 균열을 나타냅니다. 티타늄 합금은 점도가 높고 유동성이 낮으며 열전도율이 낮습니다. 따라서 단조 공정 중 높은 표면 마찰, 심각한 내부 변형 불균일-, 단조품 내부와 외부의 큰 온도차로 인해 단조품 내에 전단대(변형선)가 쉽게 생성됩니다. 심한 경우 이러한 균열은 일반적으로 최대 변형 응력 방향을 따라 발생합니다.
6. 과열
티타늄 합금은 열전도율이 좋지 않습니다. 열간 가공 중에는 부적절한 가열로 인한 단조품 또는 원자재의 과열 외에도 단조 중 변형의 열 효과로 인해 쉽게 과열이 발생하여 미세 구조 변화 및 과열된 Widmanstätten 구조가 형성될 수 있습니다.
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