항공우주, 의료 및 산업 응용 분야용으로 제조된 Grade 5 티타늄 사각 바(Ti-6Al-4V, UNS R56400) (ASTM B348-19 및 AMS 4928T에 따름).
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Grade 5 티타늄 사각 바(Ti-6Al-4V, UNS R56400)는 전 세계 티타늄 밀 제품 소비량의 50% 이상을 차지하며, 항공우주, 의료 및 산업 조달에서 가장 널리 지정되는 티타늄 합금입니다. ASTM B348-19 및 AMS 4928T에 따라 제조된 이 바는 896 MPa(130 ksi)의 최소 인장 강도와 4.43 g/cm³의 밀도(유사한 구조 강도를 지닌 저합금강보다 약 45% 가벼움)를 결합합니다. 단조, 열간 압연, 냉간 압연 및 압출 가공 변형을 통해 6mm에서 150mm까지 다양한 측면 길이로 제공됩니다. 모든 선적 시 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서가 표준으로 제공됩니다.
| 매개변수 | 세부 정보 |
|---|---|
| 재료 등급 | Grade 5 / Ti-6Al-4V / 6Al-4V |
| UNS 번호 | R56400 |
| 표준 | ASTM B348-19, AMS 4928T, AMS 4967 (STA), ISO 5832-3 |
| 이용 가능한 양식 | 단조, 열간 압연, 냉간 압연, 압출 |
| 측면 길이 범위 | 6 mm – 150 mm (0.25″ – 6.0″) |
| 길이 범위 | 최대 6,000mm; 맞춤형 절단 길이 가능 |
| 치수 공차 | ASTM B348-19에 따름 (아래 공차표 참조) |
| 공급 조건 | 밀 어닐링 (표준); 요청 시 AMS 4967에 따른 STA |
| 제강 시험 증명서 | EN 10204 3.1 표준; 3.2는 요청 시 제공 |
| MOQ | 표준 재고 크기는 최소 주문량 없음 |
| 리드 타임 | 영업일 기준 3~5일(재고); 2~4주(주문 제작) |
ASTM B348-19 및 AMS 4928T(UNS R56400)에 따른 Grade 5 Ti-6Al-4V 화학 성분 한계:
| 요소 | 기호 | ASTM B348-19 (최대 %) | AMS 4928T (최대 %) |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 | Al | 5.50–6.75 | 5.50–6.75 |
| 바나듐 | V | 3.50–4.50 | 3.50–4.50 |
| Iron | Fe | ≤ 0.40 | ≤ 0.30 |
| 산소 | O | ≤ 0.20 | ≤ 0.20 |
| 탄소 | C | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| 질소 | N | ≤ 0.05 | ≤ 0.05 |
| 수소 | H | ≤ 0.0150 | ≤ 0.0125 |
| 이트륨 | Y | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 |
| 기타 (각) | — | ≤ 0.10 | ≤ 0.10 |
| 기타 (합계) | — | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| 티타늄 | Ti | 잔액 | 잔액 |
AMS 4928T는 상업용 ASTM B348-19 표준에 비해 철과 수소에 더 엄격한 제한을 적용하며, 이는 항공우주 주요 계약업체의 추가적인 품질 요구사항을 반영합니다. 화학 분석은 광학 방출 분광법(OES, ASTM E2594) 및 연소/불활성 가스 융합(탄소: ASTM E1941; 수소: ASTM E1447)을 통해 이루어집니다. 각 열 단위는 EN 10204 3.1 MTC 인증을 받습니다.
| 속성 | 최소값 | 테스트 방법 |
|---|---|---|
| 최대 인장 강도 | 130 ksi (896 MPa) | ASTM E8/E8M |
| 0.2% 오프셋 항복 강도 | 120 ksi (827 MPa) | ASTM E8/E8M |
| 연신율 (게이지 길이 = 4D) | 10% | ASTM E8/E8M |
| 면적 감소 | 25% | ASTM E8/E8M |
| 경도 (일반적) | 30–36 HRC | ASTM E18 |
| 속성 | 최소값 | 테스트 방법 |
|---|---|---|
| 최대 인장 강도 | 160 ksi (1,103 MPa) | ASTM E8/E8M |
| 0.2% 오프셋 항복 강도 | 150 ksi (1,034 MPa) | ASTM E8/E8M |
| 연신율 (게이지 길이 = 4D) | 8% | ASTM E8/E8M |
| 면적 감소 | 20% | ASTM E8/E8M |
피로 강도 (어닐링 처리, 매끄러운 바, R = −1): ASTM E466에 따라 10⁷ 사이클에서 약 510 MPa.
파괴 인성 K_IC (어닐링 처리): 일반적으로 55–75 MPa·√m (ASTM E399).
| 속성 | 가치 | 조건 / 테스트 참조 |
|---|---|---|
| 밀도 | 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³) | 25°C; ASTM B311 |
| 탄성 계수 (영률) | 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi) | 25°C |
| 전단 탄성계수 | 44 GPa (6.4 × 10⁶ psi) | 25°C |
| 푸아송 비 | 0.342 | 25°C |
| 열 전도성 | 7.2 W/m·K | 25°C |
| 비열 | 560 J/kg·K (0.134 Btu/lb·°F) | 25°C |
| 열팽창 계수(CTE) | 8.6 µm/m·°C | 평균 21–316°C |
| 전기 저항률 | ~170 µΩ·cm | 25°C |
| 녹는 범위 | 1,604–1,660°C (2,919–3,020°F) | — |
| 베타 트랜서스 온도 | ~995°C ± 15°C (1,823°F) | — |
5등급 티타늄(Ti-6Al-4V, UNS R56400)은 높은 비강도, 화학적 불활성 및 다양한 고온 및 저온 가공성의 균형 잡힌 조합으로 인해 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 티타늄 합금이며, 전체 티타늄 밀 제품의 50% 이상을 차지합니다. 합금의 이중 알파-베타 미세 구조(알루미늄은 알파상 안정제로, 바나듐은 베타상 안정제로 작용)는 4.43 g/cm³의 밀도에서 최소 896 MPa(ASTM E8/E8M)의 인장 강도를 생성하여 304등급 스테인리스 스틸보다 약 1.8배 더 높은 비강도를 제공합니다.
공기 또는 수성 매체에 노출될 때 즉시 형성되는 자가 치유형 TiO₂ 수동 산화층은 염화물이 함유된 환경, 묽은 환원성 산 및 고온 증기를 포함하여 3–11 pH 범위에서 탁월한 내식성을 제공합니다. 이러한 내성은 3,000m 이상의 심해에서도 유지되므로, Ti-6Al-4V 사각 바는 해저 구조물, 담수화 장비 및 해양 등급 기계 부품에 적합한 소재입니다.
사각 바는 열간 압연(10–80 mm) 또는 단조(20–150 mm)를 통해 생산되며, 이후 AMS 2801 열처리 요건에 따라 700–785°C에서 어닐링한 후 공랭 처리됩니다. 진공 아크 재용해(VAR)가 표준 용해 방식이며, 이중 VAR은 중요 항공우주 소재에 적용됩니다. 항공우주 등급 바에는 ASTM B594(승인 등급 A) 및 AMS 2631에 따른 초음파 검사가 수행됩니다. 각 로트에는 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서에 문서화된 추적 가능한 열 번호가 부여됩니다.
네 가지 제조 경로가 있으며, 각 경로는 다양한 치수, 구조 및 표면 마감 요구 사항에 최적화되어 있습니다.
| 가공 방법 | 측면 길이 (mm) | 길이 범위 (mm) | 주요 특징 |
|---|---|---|---|
| 단조 | 20–150 | 500–2,000 | 정련된 결정 구조; 고하중 또는 항공우주 부품에 최적화된 최고의 강도 균일성 |
| 열간 압연 | 10–80 | 2,000–6,000 | 우수한 치수 안정성; 표준 상업 및 산업용 공급 |
| 냉간 압연 | 6–40 | ≤ 4,000 | 정밀한 치수 정확도; 정밀 가공을 위한 개선된 표면 마감 |
| 압출 | 6–60 | 1,000–6,000 | 연속 단면; 패스너 및 산업 부품 블랭크용 조밀한 구조 |
모든 변형에 대해 맞춤형 절단 길이(cut-to-length)를 사용할 수 있습니다. 위에 제시된 범위 외의 비표준 단면 크기는 확정된 주문에 따라 생산할 수 있습니다.
| 측면 (인치) | 측면 (mm) | 사용 가능한 길이 |
|---|---|---|
| 0.25인치 × 0.25인치 | 6.35 × 6.35 | 1–6 m |
| 0.375인치 × 0.375인치 | 9.53 × 9.53 | 1–6 m |
| 0.5인치 × 0.5인치 | 12.7 × 12.7 | 1–6 m |
| 0.75인치 × 0.75인치 | 19.05 × 19.05 | 1–6 m |
| 1인치 × 1인치 | 25.4 × 25.4 | 1–6 m |
| 1.5인치 × 1.5인치 | 38.1 × 38.1 | 1–6 m |
| 2인치 × 2인치 | 50.8 × 50.8 | 1–6 m |
| 3인치 × 3인치 | 76.2 × 76.2 | 1–6 m |
| 4인치 × 4인치 | 101.6 × 101.6 | 1–6 m |
| 공칭 변 (인치) / (mm) | 치수 공차 (인치) / (mm) | 직각도 불량 (인치) / (mm) |
|---|---|---|
| ¼ ~ 5⁄16 (6.35–7.94) | ±0.005 / ±0.13 | 0.008 / 0.20 |
| 5⁄16 ~ 7⁄16 초과 (7.94–11.11) | ±0.006 / ±0.15 | 0.009 / 0.23 |
| 7⁄16 ~ 5⁄8 초과 (11.11–15.88) | ±0.007 / ±0.18 | 0.010 / 0.25 |
| 5⁄8에서 7⁄8 초과 (15.88–22.22) | ±0.008 / ±0.20 | 0.012 / 0.30 |
| 7⁄8에서 1 초과 (22.22–25.40) | ±0.009 / ±0.23 | 0.013 / 0.33 |
| 1에서 1⅛ 초과 (25.40–28.58) | ±0.010 / ±0.25 | 0.015 / 0.38 |
| 1⅛에서 1¼ 초과 (28.58–31.75) | ±0.011 / ±0.28 | 0.018 / 0.46 |
| 1¼에서 1⅜ 초과 (31.75–34.92) | ±0.012 / ±0.30 | 0.018 / 0.46 |
| 1⅜에서 1½ 초과 (34.92–38.10) | ±0.014 / ±0.36 | 0.020 / 0.51 |
| 1½에서 2 초과 (38.10–50.80) | +1⁄64 / +0.40 | 0.023 / 0.58 |
| 2에서 2½ 초과 (50.80–63.50) | +1⁄32 / +0.79 | 0.023 / 0.58 |
| 2½에서 3½ 초과 (63.50–88.90) | +3⁄64 / +1.19 | 0.035 / 0.89 |
| 3½에서 4½ 초과 (88.90–114.30) | +1⁄16 / +1.59 | 0.046 / 1.17 |
| 공칭 변 (인치) / (mm) | 치수 공차 |
|---|---|
| ½에서 1 (12.70–25.40) | +0 / −0.004인치 (+0 / −0.10mm) |
| 1에서 2 이상 (25.40–50.80) | +0 / −0.006인치 (+0 / −0.16mm) |
| 2에서 3 이상 (50.80–76.20) | +0 / −0.008인치 (+0 / −0.20mm) |
| 3 이상 (76.20mm+) | +0 / −0.010인치 (+0 / −0.25mm) |
냉간 가공된 봉이 냉간 가공 후 열처리되는 경우, ASTM B348-19 표 12에 따라 공차가 두 배로 늘어납니다.
5등급 티타늄 사각봉은 ISO 9001:2015 및 AS9100D 품질 관리 시스템에 따라 제조 및 검사됩니다. ASTM B348-19 및 AMS 4928T에 따른 표준 품질 관리에는 다음이 포함됩니다:
항공우주 주문(AMS 4928T, AMS 4967) 및 의료 주문(ASTM F1472 / ISO 5832-3)은 강화된 검사 기록과 함께 별도의 품질 관리 절차에 따라 처리됩니다.
Ti-6Al-4V 사각봉은 합금의 높은 비강도, 내식성 및 생체 적합성이 사각형 단면 형태로 요구되는 산업 전반에 걸쳐 지정됩니다:
항공기 구조 브래킷, 랜딩 기어 핀 블랭크, 패스너 예비 성형품, 미사일 핀 스톡 및 위성 버스 하드웨어 — 4.43g/cm³ 밀도에서 최소 인장 강도 896MPa를 통해 고강도 강철 또는 티타늄이 없는 알루미늄 구조물에 비해 구조적 중량을 줄이는 적용 분야입니다.
수술 도구 손잡이, 정형외과용 시험 도구 구성 요소, 외부 고정 장치 프레임 부재 및 MRI 호환 구조 요소는 Ti-6Al-4V의 비자성 특성, 염수 환경에서의 내식성 및 생체 적합성으로부터 이점을 얻습니다. 23등급(ASTM F136)은 영구 정형외과 임플란트에 지정되며, 5등급은 비임플란트 수술 및 기기 적용에 사용됩니다.
염소 함유 서비스, 질산 처리, 산화 환경에서 오스테나이트계 스테인리스 등급이 고온에서 핏팅 또는 응력 부식 균열을 겪는 경우의 밸브 내부 부품, 펌프 임펠러, 반응기 교반기 샤프트 및 열교환기 지지대.
지속적인 해수 침지에 노출되는 ROV(수중 로봇) 구조 프레임 섹션, 해저 커넥터 블록, 테더 종단 하드웨어 및 담수화 시스템 지지대. 주변 온도에서 자연 해수 내 측정 부식률은 연간 0.01mm 미만입니다.
상업용 순수 티타늄의 성능을 뛰어넘는 내식성과 기계적 강도가 요구되는 고압/고온(HPHT) 유정 환경을 위한 공구 본체 블랭크, 드릴 칼라 단면, 패커 부품.
포뮬러 클래스 및 내구 레이싱 프로그램에서 엔진 밸브 블랭크, 서스펜션 링크 인서트, 안티롤 바 부품에 사용됩니다. 강철(4.43g/cm³ 대비 7.85g/cm³)에 비해 밀도 우위로 측정 가능한 현가하 질량 또는 왕복 질량 감소에 기여합니다.
23등급 (Ti-6Al-4V ELI, 초저 불순물, UNS R56401)은 5등급과 동일한 공칭 합금 조성을 가지지만, 파괴 인성 및 피로 균열 전파 저항성(특히 저온 및 반복 하중을 받는 임플란트 환경에서)을 개선하기 위해 산소, 철, 수소의 최대 허용치를 더욱 엄격하게 규정합니다.
| 속성 | 5등급 (ASTM B348-19) | 23등급 / ELI (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) |
|---|---|---|
| UNS 번호 | R56400 | R56401 |
| 최대 산소 | 0.20% | 0.13% |
| 최대 철 | 0.401% (B348) / 0.301% (AMS 4928) | 0.25% |
| 최대 질소 | 0.05% | 0.05% |
| 인장 강도 (최소, 어닐링) | 130 ksi (896 MPa) | 120 ksi (827 MPa) |
| 항복 강도 (최소, 어닐링) | 120 ksi (827 MPa) | 110 ksi (759 MPa) |
| 연신율(분) | 10% | 10% |
| 파괴 인성 K_IC (일반) | 55–75 MPa·√m | 80–110 MPa·√m |
| 초등 표준 | ASTM B348-19 / AMS 4928T | ASTM F136-13 / ISO 5832-3 |
| 일반적인 애플리케이션 | 항공우주, 산업, 모터스포츠 | 정형외과 임플란트, 극저온, 고주기 피로 |
| 상대적 재료 비용 | 기준선 | +15–25% 프리미엄 |
Grade 5는 구조, 항공우주 및 산업 분야에 적합합니다. Grade 23은 영구적인 외과용 임플란트(FDA, ISO)에 대한 규제 준수가 필요하거나 극저온에서 탁월한 파괴 인성이 요구될 때 지정됩니다.
5등급 티타늄은 Ti-6Al-4V와 동일한가요?
Grade 5는 ASTM 숫자 지정이며, Ti-6Al-4V는 공칭 조성 지정자이고, “6Al-4V” 또는 “Ti 6-4”는 일반적인 약식 상표명입니다. 이 모든 명칭은 ASTM B348-19 및 AMS 4928T에 따라 약 6% 알루미늄, 4% 바나듐, 나머지는 티타늄을 포함하는 동일한 합금인 UNS R56400을 지칭합니다.
Grade 5 티타늄 사각 바의 화학 조성은 어떻게 되나요?
ASTM B348-19에 따르면: Al 5.50–6.75%, V 3.50–4.50%, Fe ≤ 0.40%, O ≤ 0.20%, C ≤ 0.08%, N ≤ 0.05%, H ≤ 0.0150%, Y ≤ 0.005%, 기타 원소 각각 ≤ 0.10%, 총합 ≤ 0.40%이며, 나머지는 티타늄입니다. AMS 4928T는 항공우주 등급 바의 Fe를 ≤ 0.30%, H를 ≤ 0.0125%로 제한합니다. 각 히트 로트는 광학 방출 분광법으로 검증되며 EN 10204 3.1 MTC에 보고됩니다.
티타늄 바의 ASTM B348-19와 AMS 4928T의 차이점은 무엇인가요?
ASTM B348-19는 38가지 모든 등급의 티타늄 바 및 빌렛에 대한 일반 상업 표준이며, Grade 5는 이 광범위한 사양 내의 한 등급입니다. AMS 4928T(SAE 항공우주 재료 사양)는 Ti-6Al-4V 어닐링된 바, 빌렛 및 링만을 다루며, 추가적인 항공우주 요건(더 엄격한 Fe 및 H 제한, AMS 2631에 따른 필수 초음파 검사, 향상된 문서화, 주요 계약업체 승인된 처리업체 목록(Boeing, GE, Safran, Airbus) 준수)을 포함합니다. Grade 5 어닐링된 바의 기계적 특성 최소값과 Al/V 조성 한계는 두 표준 간에 동일합니다.
어떤 크기의 Grade 5 티타늄 사각 바를 사용할 수 있나요?
열간 압연 바: 10–80mm 변, 최대 6,000mm 길이. 단조 바: 20–150mm 변, 최대 2,000mm 길이. 냉간 압연 바: 6–40mm 변, 최대 4,000mm 길이. 표준 인치 재고는 0.25″ × 0.25″에서 4″ × 4″까지 있습니다. 모든 변형에 대해 맞춤형 절단이 가능하며, 비표준 단면은 주문에 따라 생산할 수 있습니다.
Grade 5 티타늄 사각 바는 어떤 열처리 조건으로 출고되나요?
표준 공급 조건은 AMS 2801에 따라 700~785°C에서 어닐링한 후 공랭하여 얻는 밀 어닐링(MA) 상태입니다. 최소 인장 강도 1,103 MPa(160 ksi)를 제공하는 AMS 4967에 따른 용체화 처리 및 시효(STA) 상태는 주문 시 가능합니다. 열처리 조건은 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서에 명시됩니다.
5등급 티타늄 사각 바는 용접할 수 있나요?
Ti-6Al-4V는 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW/TIG) 및 전자빔 용접(EBW)으로 용접 가능합니다. 산소 및 질소 취성 방지를 위해 모든 용접부 표면에 아르곤(순도 ≥ 99.998%, O₂ < 20 ppm) 불활성 가스 차폐가 필요합니다. 700°C에서 2시간 동안 후용접 응력 완화 처리를 하면 잔류 응력 분포가 개선됩니다. GTAW 적용 시 필러 금속 AWS A5.16 ERTi-6Al-4V를 권장합니다.
5등급와 23등급 티타늄의 차이점은 무엇입니까？
23등급(Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401)은 5등급보다 더 낮은 산소 함량(≤ 0.13% 대 0.20%), 더 낮은 철 함량(≤ 0.25% 대 0.40%)을 가지며, 그에 상응하게 더 높은 파괴 인성을 보입니다. 23등급은 영구적인 정형외과 및 치과 임플란트(ASTM F136-13 / ISO 5832-3)와 우수한 손상 허용 오차를 요구하는 극저온 응용 분야에 지정됩니다. 5등급은 ELI 등급의 엄격한 간극 제어가 기능적 이점을 제공하지 않는 항공 우주 구조물, 산업용 하드웨어 및 모터스포츠 부품의 표준 선택입니다.
선적 시 밀 테스트 성적서(MTC)가 포함되어 있나요?
모든 선적에는 EN 10204 3.1 밀 테스트 성적서(MTC)가 기본으로 제공됩니다. MTC는 히트(Heat)별 화학 조성, 로트(Lot)별 기계적 시험 결과, 열처리 조건, 해당 사양, 그리고 완전한 추적성을 위한 히트/로트 번호를 문서화합니다. EN 10204 3.2 (제3자 입회 검사)는 원자력, 해저, 국방 핵심 또는 고객이 의무화하는 품질 보증 프로그램에 대해 요청 시 제공됩니다.
당사의 티타늄 제품과 제조 역량은 여러 산업 분야에서 강력한 가치를 제공합니다. HonTitan을 신뢰할 수 있는 파트너로 만드는 주요 이점은 다음과 같습니다.
샘플 및 대량 주문에 대해 빠른 처리 시간을 제공합니다. 절단, 단조, CNC 가공 등 효율적인 티타늄 가공을 통해 모든 프로젝트의 정밀도와 속도를 보장합니다.
복잡한 CNC 가공부터 용접, 성형 및 표면 마감에 이르기까지 HonTitan은 구멍, 슬롯, 나사산, 홈 및 정밀한 형상과 같은 기능을 갖춘 맞춤형 티타늄 부품을 생산할 수 있습니다.
HonTitan은 무게에 비해 매우 강하고 부식에 매우 잘 견디는 티타늄 소재를 만듭니다. 따라서 항공우주, 의료, 화학 및 해양 환경에서 안정적으로 사용할 수 있습니다.
