ASTM B381 및 AMS 4928 규격에 따라 항공우주, 의료, 석유 및 가스, 고성능 산업 애플리케이션용으로 제조된 5등급 티타늄 단조 바 (Ti-6Al-4V, UNS R56400). 모든 로트에 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서가 포함됩니다.
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5등급 티타늄 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) 단조 바는 항공우주 구조 및 엔진 애플리케이션에서 가장 널리 사용되는 티타늄 합금 제품으로, ASTM B381 및 AMS 4928 규격에 따라 제어된 열간 단조 공정을 통해 제조됩니다. 이 합금은 4.43 g/cm³의 밀도와 Ø50.8 mm 이하 단면에서 최소 931 MPa (135 ksi)의 인장 강도를 결합하여, 기존 강철이나 알루미늄 합금으로는 필적할 수 없는 강도-중량 이점을 제공합니다. Ø20 mm부터 Ø400 mm까지 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서와 선택적 초음파 검사 옵션과 함께 사용 가능합니다.
| 매개변수 | 상세 |
|---|---|
| 재료 등급 | 5등급 (Ti-6Al-4V), UNS R56400 |
| 주요 규격 | ASTM B381 / AMS 4928 / ISO 5832-3 |
| 합금 시스템 | 알파-베타 (α+β) 티타늄 |
| 가능 직경 | Ø20 mm – Ø400 mm |
| 사용 가능한 길이 | 최대 6,000 mm (맞춤형 길이 가능) |
| 표면 상태 | 단조; 선삭; 연삭 (Ra ≤ 1.6 µm); 광택 |
| 열처리 | 어닐링(소둔) (표준); 요청 시 STA 제공 가능 |
| 허용 오차 | ASTM B381에 따른 단조 제품; h9–h11 (선삭/연삭) |
| MOQ | 100 kg |
| 리드 타임 | 2~4주 (표준 규격); 4~8주 (주문제작) |
| 제강 시험 증명서 | EN 10204 3.1 포함 |
5등급 티타늄(Ti-6Al-4V, UNS R56400) 단조봉은 엄격한 고온 단조 공정을 통해 생산된 이중상 알파-베타 티타늄 합금봉입니다. ASTM B381 및 AMS 4928 표준을 준수하며, 직경 50.8mm 이하 단면에서 최소 인장 강도 931 MPa (135 ksi)를 보장합니다. 이는 항공우주 등급 티타늄 봉재의 벤치마크 사양입니다.
이 합금의 기계적 성능은 두 가지 합금 원소에서 비롯됩니다. 알루미늄(5.50–6.75 중량%)은 알파상을 안정화시키고 최대 400°C의 고온에서 강도를 유지하며, 바나듐(3.50–4.50 중량%)은 베타상을 안정화시키고 실온 연성을 향상시키며, 최대 1,170 MPa (170 ksi)의 인장 강도를 위해 고용화 처리 및 시효 경화(STA) 조건으로 열처리를 가능하게 합니다. 베타 변태점 이상에서 진행되고 알파-베타 범위에서 마무리되는 단조 공정은 압연 또는 인발된 동일 조성 봉재에 비해 현저히 우수한 피로 저항성과 봉재 단면 전체의 기계적 균일성을 제공하는 미세하고 방향성이 제어된 결정립 구조를 생성합니다.
| 요소 | 기호 | Min (wt%) | 맥스 (wt%) |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 | Al | 5.50 | 6.75 |
| 바나듐 | V | 3.50 | 4.50 |
| Iron | Fe | — | 0.30 |
| 산소 | O | — | 0.20 |
| 탄소 | C | — | 0.08 |
| 질소 | N | — | 0.05 |
| 수소 | H | — | 0.0125 |
| 이트륨 | Y | — | 0.005 |
| 그 밖의 요소들, 각각 | — | — | 0.10 |
| 기타 항목, 합계 | — | — | 0.40 |
| 티타늄 | Ti | 잔액 | — |
AMS 4928에 따라 최소 기계적 특성 요구 사항은 단면 크기에 따라 다릅니다.
| 단면 크기 | 인장 강도 최소 | 최소 항복 강도 (0.2% 오프셋) | 50mm에서의 연신율 | 면적 감소 |
|---|---|---|---|---|
| Ø ≤ 50.80 mm (2.000 인치) | 931 MPa (135 ksi) | 862 MPa (125 ksi) | 최소 10% | 최소 25% |
| Ø 50.80–101.60 mm (2–4 인치) | 896 MPa (130 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 최소 10% | 최소 25% |
| Ø 101.60–152.40 mm (4–6 인치) | 896 MPa (130 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 최소 10% | 20% 분 |
시험 방법: ASTM E8 (인장), ASTM E18 (경도), 상온.
| 속성 | 일반 값 |
|---|---|
| 인장 강도 | 1,100–1,170 MPa (160–170 ksi) |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | 965–1,035 MPa (140–150 ksi) |
| 50mm에서의 연신율 | 8–10% |
| 면적 감소 | 15–25% |
STA: 954°C (1,750°F)에서 1시간 동안 용액 처리 후 수냉하고, 538°C (1,000°F)에서 4시간 동안 시효 처리 후 공랭합니다. 특성은 단면 크기와 특정 공정 매개변수에 따라 달라집니다.
| 속성 | Imperial | Metric |
|---|---|---|
| 밀도 | 0.160lb/in³ | 4.43g/cm³ |
| 탄성 계수 | 16.5 × 10⁶ psi | 114 GPa |
| 푸아송 비 | 0.342 | 0.342 |
| 열 전도성 | 4.2 BTU/(hr·ft·°F) | 7.2 W/(m·K) |
| 열팽창 계수 | 4.9 × 10⁻⁶ /°F | 8.8 × 10⁻⁶ /°C |
| 비열 | 0.13 BTU/(lb·°F) | 560 J/(kg·K) |
| 녹는 범위 | 2,995–3,020°F | 1,646–1,660°C |
| 사용 온도 (연속) | −350°F ~ 750°F | −210°C ~ 400°C |
| 밀도 대 탄소강 | 강철의 ~57% | 강철의 ~57% |
티타늄 5등급 단조 바는 압연 또는 인발 바에 비해 우수한 피로 저항성과 횡단면 기계적 균일성을 달성하는데, 이는 단조 공정이 완성된 부품의 주요 하중 축과 일치하도록 결정립 흐름을 제어하기 때문입니다.
베타 변태 온도(약 995°C) 이상에서 열간 단조 후 알파-베타 범위에서 열-기계적 가공을 거치면, 미세하고 등축적인 1차 알파 결정립이 변태된 베타 기지에 둘러싸인 미세구조가 형성됩니다. 이러한 이중 구조는 압연 바에 비해 세 가지 정량적인 개선점을 제공합니다.
회전 부품, 압력 용기 및 피로에 취약한 항공기 기체 구조물에 있어 이러한 장점은 더 긴 사용 수명과 예측 가능한 파손 모드로 직접적으로 이어집니다.
| 매개변수 | 표준 범위 | 참고 |
|---|---|---|
| 직경 (원형) | Ø20–Ø400 mm | 자유 단조를 통해 대구경(Ø200 mm 이상) 가능 |
| 길이 | 최대 6,000 mm | 더 짧은 단면 사용 가능; 맞춤형 길이는 주문 제작 |
| 평각 / 정사각 바 | 맞춤형 치수 | 구조물 적용을 위해 요청 시 제공 가능 |
| 표면: 단조 상태 | ASTM B381에 따른 스케일/산화 표면 | 가공되지 않은 부품 블랭크에 일반적 |
| 표면: 선삭 | Ra ≤ 3.2 µm | 표준 가공 마감, 치수 공차 h11 |
| 표면: 연삭 | Ra ≤ 1.6 µm | 정밀 연삭, 공차 h9 |
| 표면: 광택 | Ra ≤ 0.8 µm | 의료/부식에 민감한 용도 |
대량 생산 프로그램의 경우, 맞춤형 직경 단차, 특수 길이 및 최종 형상에 가까운 단조품을 사용할 수 있습니다. 특정 공차 및 거칠기 요구 사항에 대해서는 기술팀에 문의하십시오.
ASTM B381 및 AMS 4928에 따른 Grade 5 Ti-6Al-4V 단조 바는 높은 강도, 낮은 밀도, 내식성 및 생체 적합성의 조합이 다른 합금으로는 대체 불가능한 6가지 주요 산업에서 사용됩니다.
23등급(Ti-6Al-4V ELI, 극저 간질형, UNS R56401)은 5등급의 생체 의료용 변형으로, 산소, 철, 질소, 탄소에 대한 제한이 더 엄격하여 파괴 인성 및 피로 균열 성장 저항성을 향상시키지만, 최소 인장 강도는 약간 낮아집니다.
| 속성 | 5등급(Ti-6Al-4V) | 23등급 ELI (Ti-6Al-4V ELI) |
|---|---|---|
| UNS 번호 | R56400 | R56401 |
| 초등 표준 | ASTM B381 / AMS 4928 | ASTM F620 / AMS 4930 |
| 의료 기준 | ASTM F1472 | ASTM F136 |
| 최대 산소 함량 (wt%) | 0.20 | 0.13 |
| 최대 철 함량 (wt%) | 0.30 | 0.25 |
| 최소 인장 강도 (≤Ø50 mm) | 931 MPa (135 ksi) | 896 MPa (130 ksi) |
| 최소 항복 강도 (≤Ø50 mm) | 862 MPa (125 ksi) | 827 MPa (120 ksi) |
| 파괴 인성 (Kᵢ꜀) | ~55–75 MPa√m | ~65–85 MPa√m |
| 주요 사용 사례 | 항공우주, 산업, 일반 구조물 | 하중 지지 정형외과 임플란트, 극저온 |
사양 지침: 항공우주, 산업, 석유 및 가스, 모터스포츠 분야에는 5등급을 사용하십시오. 반복적인 생리적 하중 하의 파괴 인성이 주요 설계 요인인 영구적인 하중 지지 임플란트(고관절, 무릎, 척추)에는 23등급 ELI를 지정하십시오.
5등급 Ti-6Al-4V 단조 바의 각 생산 로트는 출하 전 다음 품질 단계를 거칩니다:
사용 가능한 인증: ISO 9001:2015, AS9100D (자격 문서와 함께 요청 시). 고객 요청 시 SGS, Bureau Veritas, TÜV SÜD를 통한 제3자 검사 가능.
| 표준 | 범위 |
|---|---|
| ASTM B381 | 티타늄 및 티타늄 합금 단조품 — 단조 봉 제품 형태의 1차 표준 |
| AMS 4928 | Ti-6Al-4V 봉, 와이어, 단조품, 단조용 소재, 플래시 용접 링 — 어닐링 |
| AMS 4920 | Ti-6Al-4V 단조품 — 알파-베타 또는 베타 처리, 어닐링 |
| AMS 4965 | Ti-6Al-4V 봉 및 단조품 — 용체화 처리 및 시효 |
| ASTM B348 | 티타늄 및 티타늄 합금 봉 및 빌릿 (단조용 소재에 적용) |
| ASTM F1472 | 수술용 임플란트 적용을 위한 가공 Ti-6Al-4V 합금 |
| ISO 5832-3 | 수술용 임플란트 — 금속 재료 — Ti-6Al-4V 합금 |
| MIL-T-9047 | 티타늄 합금 봉 및 빌릿 (방위산업 적용) |
| EN 10204 3.1 | 금속 제품 — 검사 문서 유형 (밀 테스트 인증서) |
5등급 티타늄은 Ti-6Al-4V와 동일한가요?
네. 5등급은 전 세계에서 가장 널리 사용되는 티타늄 합금인 Ti-6Al-4V 합금(UNS R56400)의 ASTM 지정입니다. 이 명칭들은 상호 교환 가능합니다. Ti 64, TC4(중국 표준), DIN 3.7165, 그리고 SAE 5등급은 모두 5.50–6.75%의 알루미늄과 3.50–4.50%의 바나듐을 포함하는 동일한 합금 조성을 나타냅니다.
5등급 티타늄 단조 바의 인장 강도는 얼마입니까?
AMS 4928(어닐링 상태)에 따르면, 최소 인장 강도는 Ø50.80mm 이하 단면의 경우 931 MPa (135 ksi)이고, Ø50.80–152.40mm 단면의 경우 896 MPa (130 ksi)입니다. 용체화 처리 및 시효 경화(STA) 상태에서는 단면 크기와 열처리 매개변수에 따라 일반적으로 1,100–1,170 MPa (160–170 ksi)의 인장 강도에 도달합니다.
티타늄 단조 바에 대한 ASTM B381과 AMS 4928의 차이점은 무엇입 spoiling
ASTM B381은 모든 등급의 티타늄 및 티타늄 합금 단조품을 특별히 관리하는 ASTM International 표준으로, 일반 산업, 화학 및 해양 응용 분야를 다룹니다. AMS 4928은 항공우주 분야의 핵심 응용 분야를 위한 Ti-6Al-4V 바, 단조품 및 단조 재고를 다루는 SAE 항공우주 재료 사양이며, AS9100 품질 시스템에 맞춰 더 엄격한 공정 제어 및 추적성 요구 사항을 부과합니다. 항공우주 구매 팀은 일반적으로 AMS 4928을 지정하며, 산업 구매 팀은 ASTM B381을 허용할 수 있습니다.
Ti-6Al-4V 단조 바의 가공성 및 용접성 특성은 무엇입니까?
Ti-6Al-4V는 자유 가공강의 가공성 등급의 약 25–40% 수준으로 가공됩니다. 권장 사항: 날카로운 초경 또는 세라믹 공구, 느린 절삭 속도(15–60 m/min), 높은 이송 속도, 비염소계 절삭유를 사용한 범람 냉각, 그리고 채터(진동)를 최소화하기 위한 견고한 작업물 고정. 이 합금은 GTAW(TIG), GMAW(불활성 가스 차폐를 사용한 MIG), 그리고 전자빔 용접으로 용접 가능합니다. 모든 티타늄 용접은 산소/질소 취화를 방지하기 위해 앞면과 뒷면에 100% 불활성 가스 차폐가 필요합니다.
5등급 Ti-6Al-4V 단조 바는 의료용 임플란트에 사용할 수 있습니까?
5등급은 요구되는 순도 수준으로 생산될 경우 ASTM F1472 및 ISO 5832-3에 따라 수술용 임플란트 응용 분야에 승인됩니다. 영구적인 하중 지지 임플란트(고관절, 무릎, 척추)의 경우, 많은 외과의사와 OEM 설계자는 대신 23등급 ELI(Ti-6Al-4V ELI, ASTM F136)를 지정합니다. 이는 낮은 산소 및 철 제한(O 최대 0.13%, Fe 최대 0.25%)으로 인해 주기적인 생리적 하중 하에서 더 높은 파괴 인성을 생성하기 때문입니다. 5등급은 일반적으로 수술 도구, 치과 지대주 및 비영구 임플란트 부품에 사용됩니다.
제공되는 밀 테스트 인증서(MTC) 문서는 무엇입니까?
각 로트에는 다음과 같은 내용을 문서화하는 EN 10204 3.1 밀 테스트 인증서가 함께 제공됩니다: 히트 번호, 용해/단조 공정, ICP-OES 및 연소 분석에 따른 화학 성분, 기계적 테스트 결과 (인장, 경도), 해당 표준 준수 여부, 검사관 서명. EN 10204 3.1은 제조 부서와 독립적인 공인 검사 담당자가 인증서를 검증하도록 요구하며, 이는 항공우주 및 산업 조달을 위한 공인 표준입니다.
Grade 5 티타늄의 내식성은 어떤가요?
Ti-6Al-4V는 산화 환경에서 자발적으로 재형성되는 안정적인 TiO₂ 부동태 산화막으로부터 내식성을 얻습니다. 이 합금은 해수, 염소 처리된 용액 및 대부분의 유기산에 대한 탁월한 내성을 보이며, 습윤 염소 및 이산화염소 서비스에 적합한 것으로 분류됩니다. 부동태막이 형성될 수 없는 무수 조건(건조 염소, 발연 질산)에는 권장되지 않습니다. ASTM B265 및 NACE MR0175/ISO 15156은 산성 서비스 환경에 대한 부식 인증 지침을 제공합니다.
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.
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HonTitan은 무게에 비해 매우 강하고 부식에 매우 잘 견디는 티타늄 소재를 만듭니다. 따라서 항공우주, 의료, 화학 및 해양 환경에서 안정적으로 사용할 수 있습니다.
