티타늄 합금 재료에 대한 테스트 및 분석 가이드

성능티타늄 합금 재료제품의 수명과 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 구성, 미세 구조, 성능 및 결함이 모두 사양을 준수하는지 확인하기 위해 표준화된 전체{1}}프로세스 테스트 및 분석을 수행해야 합니다.

 

 

 

1. 핵심 목표

• 재료 등급 및 구성이 표준을 충족하는지 확인
• 기계적 특성이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인
• 내부 및 표면 결함을 검사하여 조기 불량 제거
• 금속 조직 및 열처리 상태의 적격성 확인
• 품질 추적성 및 제3자{0}}인증(CMA/CNAS) 지원

 

2. 적용 대상

티타늄 및 티타늄 합금의 잉곳, 바, 플레이트, 파이프, 단조품, 주조 및 정밀 부품;

 

3. 일반기준근거

국제: ASTM B265/B348, AMS 4928, ISO 5832(의료용)

 

 

1. 필수 테스트 요소

• 주요 합금 원소: Ti, Al, V, Mo, Nb, Zr, Sn 등
• 주요 불순물: Fe, Si, C, Cl
• 유해가스 원소: O, N, H

 

2. 일반적인 테스트 방법

• 광학방출분광법(Optical Emission Spectrometry) : 입고 검사 시 신속한 판단, 동시 다-원소 분석, 정확도 ±0.005%

ICP-OES/ICP-MS: 고정밀 정량 분석으로 미량 및 초{3}}미량 원소 분석에 적합

• 불활성 가스 융합 방법: O/N/H 감지에 특화되어 있으며 감지 한계가 ppm 수준까지 낮아 수소 취화 위험을 제어합니다.
• XRF: 비파괴적이고 빠른 스크리닝-으로 완제품의 무작위 표면 검사에 적합합니다.

 

3. 키 제한(Gr5를 예로 들어)

Al: 5.5~6.8%; V: 3.5~4.5%

Fe 0.30% 이하; O 0.20% 이하; N 0.05% 이하; H 0.015%(150ppm) 이하

 

4. 실무적 핵심사항

• 샘플링은 표면 오염층을 피하고 산화물 스케일을 꺼야 합니다.
• 의료/항공 등급 재료는 철 오염을 방지하기 위해 초음파 세척이 필요합니다.
• 각 열 로트 번호에 대해 최소 한 세트의 병렬 샘플을 채취해야 하며, 데이터 편차가 허용치를 초과하는 경우 재{0}}검사가 필요합니다.

 

 

1. 일상적인 항목

• 인장 시험: 인장 강도, 항복 강도, 파단 후 연신율, 면적 감소.
• 경도 : Vickers HV, Brinell HB, Rockwell HRC, HV10이 일반적으로 사용됩니다.
• 충격 인성: 샤르피 V-노치, 저온/상온 충격
• 굽힘/전단시험 : 가소성, 성형성 검증

 

2. 고급 아이템

• 피로 성능: 높은-주기 피로, 낮은-주기 피로, 사용 수명 평가
• 파괴인성 KIC : 내균열성
• 고온-온도 변화 및 파열: 항공-엔진 및 최신-부품에 필수

 

3. 실무적 핵심사항

• 샘플링 방향: 표준에 따른 세로/가로/방사형
• 샘플 처리 중 도구 자국, 과열 및 변형 방지
• 테스트하기 전에 장비를 교정하고 주변 온도를 23±5도에서 안정적으로 유지하십시오.

 

 

1. 콘텐츠 테스트

• 입자 크기, 상 비율 및 형태
• Widmanstätten 구조, 바스켓{0}}직조 구조 및 이봉 구조 판단
• 개재물, 분리, 과열된 구조, 취화층

 

2. 표준 프로세스

• 샘플링 → 장착 → 거친 연삭 → 미세 연삭 → 기계적 연마
• 부식: 크롤 시약(2%HF + 6%HNO₃ + 92%H2O)
• 금속현미경/SEM을 이용한 관찰, 사진촬영 및 등급화

 

3. 판단요점

• 5등급 이상의 입자 크기가 적합합니다.
• 연속적인 결정립계 없음, 비정상적인 편석 없음, 미세 균열 없음

 

 

1. 일반적인 방법

• 초음파 테스트: Φ0.4–0.8mm 플랫{2}} 구멍 감도로 블로우홀, 함유물, 균열과 같은 내부 결함에 대한 첫 번째 선택
• 침투 테스트: 표면 개방 균열, 접힘
• 와전류 테스트 : 전도성 물질의 표면/근접-결함 결함
• 방사선 촬영 테스트/산업 CT: 복잡한 구조 및 미세-기공의 3D 이미징

 

2. 적용 가능한 시나리오

• 바/플레이트/단조품: UT를 주요 방법으로 사용
• 정밀/불규칙 부품: PT + UT
• 항공/의료부품 : 100% 전수검사

 

 

• 염수 분무 테스트: 해양 및 습한 환경용
• 전기화학적 시험: 분극곡선, 임피던스 스펙트럼
• 산-염기 침지 시험: 화학 산업 작업 조건에 대한 적용 가능성
• 의료용 티타늄 합금: 세포 독성, 용혈, 감작

 

 

• 치수 공차 : 3차원 측정기, 캘리퍼스, 마이크로미터
• 표면 거칠기: Ra 값, Ra 0.8μm 이하가 일반적으로 항공/의료용으로 요구됩니다.
• 표면 결함 : 산화물 스케일, 균열, 공구 자국, 돌기, 오염

 

 

• 입고자재 확인 : 히트 로트번호, 사양, 품질인증서
• 조성 분석: 분광법 및 기체 원소 검출
• 기계적 성질 시험: 인장 및 경도
• 금속 조직 분석: 입자 크기 및 상 조성
• 비{0}}비파괴 검사: 등급에 따른 UT/PT
• 치수 및 표면 검사 : 전체 품목 검토
• 데이터 요약 → 시험성적서 발행 → 보관 적격 / 격리 적격

 

 

수소취성 : H 과량 → 제련/열처리 분위기를 엄격히 관리하고, 검출시 H 150ppm 이하 확보

높은 산소 및 질소 함량: 강도 증가 및 가소성 감소 → 진공/불활성 분위기로 보호

조직 이상 : 열처리 부적절 → 용액 및 노화 공정 최적화

내부결함 : 개재물/기공 → 단조/주조 공정 최적화

 

 

 

티타늄 합금의 테스트 및 분석은 원자재부터 완제품까지 전체{0}}공정 품질을 보장합니다. 기업은 표준화된 테스트 시스템을 구축하고 CMA/CNAS 인증{2}}제3자 기관을 선택하여 주요 구성 요소를 검토하여 제어 가능한 품질과 추적 가능한 책임을 달성해야 합니다.

 

Ruihang Group은 엄격한 품질 관리를 통해 고품질의-티타늄 및 비철금속 제품을-제공합니다. 추가 협력에 오신 것을 환영합니다. 이메일로 문의해 주시기 바랍니다.Sam.Rui@bjrh-titanium.com