Gr2 대. Gr7: 중요한 부품 요구 사항에 가장 적합한 티타늄 등급은 무엇입니까?

티타늄합금 소재계에 있어서,Gr2(상업용 순수 티타늄 표준 등급)그리고Gr7(Ti-0.15Pd 내식성 합금)서로 다른 특성을 지닌 두 가지 널리 사용되는 등급입니다. 전자는 "산업용 만능-"으로 범용 분야를 지배하는 반면, 후자는 미량 팔라듐을 정확하게 첨가하여 극심한 부식 환경에서 대체할 수 없는 가치를 나타냅니다.

 

I. 구성 차이: 미량 첨가로 인한 성능 질적 변화

Gr2 핵심 구성

티타늄 함량이 99.2% 이상이고 합금 원소가 첨가되지 않은 상업적으로 순수한 티타늄입니다. 불순물 관리기준 : O 0.25% 이하, Fe 0.30% 이하, N 0.03% 이하, C 0.08% 이하, H 0.015% 이하.

 

Gr7 핵심 구성

Gr2를 매트릭스로 기준으로 0.12-0.25% 팔라듐(Pd)이 추가되었습니다. 불순물 관리 표시기는 팔라듐에 대한 함량 사양만 제외하고 Gr2와 동일합니다.

 

 

II. 성능 비교

 

 

성능 차원	Gr2	7학년
기계적 성질(어닐링 상태)	인장강도: 345-550MPa, 항복강도: 275MPa 이상, 신율: 20% 이상, 경도: HV 120-200, 우수한 가소성 및 성형성	Gr2와 거의 동일합니다. 인장강도, 항복강도 등 핵심 기계적 매개변수의 최소값은 동일합니다. 냉간 가공 및 용접 성능도 Gr2의 장점을 유지하며 기존 Gr2 처리 프로세스는 처리 매개변수를 조정하지 않고도 조정할 수 있습니다.
부식 저항	내식성이 뛰어나 묽은 염산(10% 이하), 해수, 약산성 슬러리 등 약한 부식성 매체에 견딜 수 있습니다. 염화물 환경에서는 피팅 부식성이 우수하지만 진한 염산, 황화수소 등 강한 환원제에서는 부식 속도가 크게 증가합니다.	내식성이 대폭 업그레이드되었습니다. 팔라듐을 첨가하면 진한 염산(37%), H2S, 차아염소산나트륨과 같은 강한 부식성 매체를 견딜 수 있습니다. 예를 들어, 90도 차아염소산나트륨 용액에서 Gr7의 부식 속도는 Gr2보다 70% 낮으며, 특히 강한 부식성 환경을 포함하는 산과 염소를 줄이는 데 상당한 이점을 보여줍니다.{7}}
가공특성	냉간 가공, 열간 성형, 용접 성능이 우수합니다. 어닐링 온도: 650-750도. 용접 후 산세 처리는 낮은 처리 비용으로 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.	가공 특성은 어닐링 온도가 약간 더 높다는 점(약 800도)을 제외하면 기본적으로 Gr2와 동일합니다. 그러나 전체적인 가공난이도와 공정요구사항에는 본질적인 차이가 없으며 특별한 가공장비도 필요하지 않다.
비용	저렴한 비용. 원료는 순수 티타늄이고 제련 공정이 간단하며 시장 가격은 상업적으로 순수한 티타늄의 기존 수준입니다.	Gr2보다 비용이 훨씬 높습니다. 귀금속 팔라듐을 첨가하고 제련 중 팔라듐의 균일한 분포를 정밀하게 제어해야 하기 때문에 원자재 비용과 공정 비용이 크게 증가합니다.

 

III. 애플리케이션 시나리오: 일반-목적과 특수{2}}목적 간의 정확한 전환

Gr2

해수 담수화 플랜트의 증발기, 선박 파이프라인, 화학 산업의 일반 열교환기 밀봉 링, 연도 가스 탈황 시스템의 스프레이 파이프, 치과 임플란트와 같이 생체 적합성이 필요한 의료 시나리오 등 부식성이 약한 환경과 비용에 민감한 시나리오에 적합합니다.

 

7학년

염소-알칼리 산업의 전해 전지, 반응기 교반기 부싱, 습식 염소에 대한 내성이 있는 밸브 씰, H2S 부식에 저항해야 하는 화학 장비 등 부식이 심한 열악한 환경에 중점을 둡니다. 이러한 시나리오에서 Gr7의 사용 수명은 일반 재료의 두 배 이상일 수 있으며 일부 고가의 Hastelloy 구성 요소를 대체할 수도 있습니다.-

 

 

IV. 재료 선택

1. 환경 부식성을 핵심 기반으로 삼습니다.

• Gr2: 중성/약산화성 매체(해수, 담수, 습한 공기 등)
• Gr7: 환원산(5% 이상의 염산/황산), 고온-염소-함유 용액 및 교대 산화-환원 환경

 

2. 기계 및 가공 요구 사항을 결합하여 평가합니다.

인장강도가 345~550MPa이고 복잡한 성형/용접이 필요한 경우 두 소재 모두 적용 가능합니다.

• Gr2: 대량 생산되는 표준 부품-에는 Gr2 선택(저비용)
• Gr7: 소규모-배치 특수-형 부품의 경우 내식성 요구 사항에 따라 Gr7의 우선순위를 지정할 수 있습니다(우수한 공정 호환성, 금형 투자 감소).

 

3. 총 수명주기 비용 회계 기준

• Gr7의 원자재 비용은 Gr2보다 30%-50% 높지만 부식 환경에서의 서비스 수명은 Gr2의 2-5배입니다.
• 단기-서비스(5년 이하) 및 약간 부식성이 있는 시나리오의 경우 Gr2가 더 나은 비용 대비 성능을 제공합니다.
• -장기 서비스(10년 이상) 또는 심각한 부식이 발생한 핵심 장비의 경우 Gr7은 서비스 수명을 연장하고 유지 관리를 줄여 총 비용 절감을 달성할 수 있습니다.

 

4. 특수 시나리오에 대한 보충 제안

• 의료 분야: 단기-임플란트(골절 고정 못)에는 Gr2, 장기-임플란트(인공 관절)에는 Gr7 우선 적용
• 항공우주 분야: 비부식성 환경의 구조 부품용 Gr2-; 연료/산화제와 접촉하는 파이프라인은 중간 부식성에 따라 평가되어야 하며 필요한 경우 Gr7을 사용할 수 있습니다.