ASTM B348-21 및 AMS 4928W 규격에 따른 5등급 티타늄 육각 바 (Ti-6Al-4V, UNS R56400)은 ASTM B348-21 및 AMS 4928W 규격에 부합하며, 6 mm에서 120 mm까지의 평면 간 거리 규격으로 제공되며 EN 10204 3.1 공장 시험 인증서가 포함되어 있습니다.
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5등급 티타늄 육각봉(Ti-6Al-4V, UNS R56400)은 높은 강도와 낮은 밀도, 뛰어난 내식성을 겸비하여 구조용, 항공우주용 및 의료용 분야에서 가장 널리 사용되는 티타늄 합금입니다. ASTM B348-21 및 AMS 4928W 규격에 따라 공급되며, EN 10204 3.1에 따른 공장 시험 증명서가 표준으로 포함됩니다.
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 재료 등급 | 5등급 / Ti-6Al-4V |
| UNS 번호 | R56400 |
| 표준 | ASTM B348-21 / AMS 4928W / ISO 5832-3:2021 |
| 합금 시스템 | 알파-베타 티타늄 |
| 이용 가능한 양식 | 육각 바 (단면이 육각형인 바) |
| 크로스-플랫(AF) 제품군 | 6 mm – 120 mm (0.25 in – 4.75 in) |
| 길이 | 최대 6,000 mm (맞춤 절단 가능) |
| 허용 오차 | h9 (지상형) / h11 (도면상); 맞춤형 제작 가능 |
| 표면 상태 | 밀 마감, 연마, 광택 처리 |
| 조건 | 어닐링 처리(표준); 요청 시 용액 처리 및 노화 처리(STA) |
| 제강 시험 증명서 | EN 10204 3.1 — 포함됨 |
| MOQ | 50kg |
| 리드 타임 | 7~15 영업일 (재고 사이즈); 20~30일 (맞춤 제작) |
ASTM B348-21에 따른 5급 티타늄(Ti-6Al-4V)은 주 합금 원소로 5.50–6.75%의 알루미늄과 3.50–4.50%의 바나듐을 함유하며, 기계적 성능을 좌우하는 삽입 원소 (산소, 질소, 수소, 탄소)에 대해 엄격한 제한이 적용되며, 이는 기계적 성능을 좌우합니다.
| 요소 | Min (wt.%) | 맥스 (체중 %) |
|---|---|---|
| 알루미늄(Al) | 5.50 | 6.75 |
| 바나듐(V) | 3.50 | 4.50 |
| 철(Fe) | — | 0.40 |
| 탄소 © | — | 0.08 |
| 질소(N) | — | 0.05 |
| 수소(H) | — | 0.0125 |
| 산소(O) | — | 0.20 |
| 기타 항목 (각) | — | 0.10 |
| 기타 원소 (합계) | — | 0.40 |
| 티타늄(Ti) | 잔액 | — |
출처: ASTM B348-21, 표 1, 5등급의 성분 요건.
어닐링 처리된 5등급 티타늄 육각 바는 ASTM E8/E8M에 따른 인장 시험을 통해 검증된 바와 같이, 다음의 ASTM B348-21 최소 물성 요건을 충족하거나 초과합니다.
| 속성 | 최소값 (SI) | 최소값 (영국식 단위) | 테스트 방법 |
|---|---|---|---|
| 인장 강도(UTS) | 895 MPa | 130,000 psi | ASTM E8/E8M |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | 828 MPa | 120,000 psi | ASTM E8/E8M |
| 4차원 게이지에서의 연신율 | 10% 분. | 10% 분. | ASTM E8/E8M |
| 면적 감소 | 25% 분. | 25% 분. | ASTM E8/E8M |
더 높은 강도가 요구되는 용도의 경우, STA 상태의 5등급 티타늄 육각봉은 AMS 4965(Ti-6Al-4V 봉재 및 단조품에 대한 STA 사양)에 따라 다음과 같은 대표적인 특성을 나타냅니다. 참고: AMS 4928W는 어닐링 처리된 재료를 규정하며, STA 조건은 AMS 4965에 의해 규정됩니다.
| 속성 | 대표값 (SI) | 대표값 (영국식 단위) |
|---|---|---|
| 인장 강도(UTS) | 1,170 MPa | 170,000 psi |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | 1,100 MPa | 160,000 psi |
| 신장 | 10% 분. | 10% 분. |
| 속성 | 가치 | 단위 |
|---|---|---|
| 밀도 | 4.43 | g/cm³ (0.160 lb/in³) |
| 탄성 계수 | 114 | GPa (16.5 Msi) |
| 푸아송 비 | 0.342 | — |
| 열 전도성 | 6.7 | W/m·K |
| 열팽창 계수 | 8.6 (20–100°C) / 9.2 (20–315°C) | µm/m·°C |
| 녹는 범위 | 1,604-1,660 | °C |
ASM International 핸드북 제2권에 따른 대표값이며, ASTM B348의 최소 기준치는 아닙니다.
5등급 Ti-6Al-4V 육각봉은 다음의 표준 평면 간 치수로 제공됩니다. 맞춤형 평면 간 치수 및 길이는 문의 시 제공 가능합니다.
| AF 크기 (mm) | AF 크기 (인치) | 표준 길이 | 허용 오차 등급 |
|---|---|---|---|
| 6 | 0.236 | 1,000–3,000 mm | h9 |
| 8 | 0.315 | 1,000–3,000 mm | h9 |
| 10 | 0.394 | 1,000–3,000 mm | h9 |
| 12 | 0.472 | 1,000–3,000 mm | h9 |
| 14 | 0.551 | 1,000–3,000 mm | h9 |
| 16 | 0.630 | 1,000–4,000 mm | h9 |
| 19 | 0.748 | 1,000–4,000 mm | h9 |
| 22 | 0.866 | 1,000–4,000 mm | h9 |
| 25 | 0.984 | 1,000–6,000 mm | h9/h11 |
| 30 | 1.181 | 1,000–6,000 mm | h9/h11 |
| 36 | 1.417 | 1,000–6,000 mm | h11 |
| 46 | 1.811 | 1,000–6,000 mm | h11 |
| 50 | 1.969 | 1,000–6,000 mm | h11 |
| 60 | 2.362 | 최대 3,000 mm | h11 |
| 75 | 2.953 | 최대 3,000 mm | h11 |
| 100 | 3.937 | 최대 2,000 mm | h11 |
| 120 | 4.724 | 최대 2,000 mm | 단조 그대로 / 맞춤 제작 |
5급 티타늄(Ti-6Al-4V)은 알파-베타 합금으로, 전 세계 티타늄 소비량의 약 50%를 차지하며, 시판되는 모든 티타늄 봉 제품 중 가장 높은 강도 대 중량 비율을 제공할 뿐만 아니라 대부분의 산업 환경에서 완벽한 내식성을 유지합니다.
이 합금의 특성은 이중 상 미세구조에서 비롯됩니다. 알루미늄에 의해 안정화된 알파(α) 상은 일반 용도에서 약 400°C(750°F)까지의 크리프 저항성과 열적 안정성을 제공하며, 바나듐에 의해 안정화된 베타(β) 상은 연성을 부여하고 열처리에 대한 반응을 가능하게 합니다. 어닐링 상태에서 이 합금은 밀도가 불과 4.43 g/cm³에 불과함에도 최소 895 MPa의 인장 강도를 달성하며, 이는 AISI 4340 강철 밀도의 약 57%에 해당합니다(부피 기준으로 43% 더 가볍습니다).
육각형 단면 프로파일은 원형 봉재에 비해 가공 및 엔지니어링 측면에서 특정한 이점을 제공합니다. 평면 대 평면 형상 덕분에 패스너 블랭크 생산 시 2차 공정을 거치지 않고 직접 클램핑할 수 있으며, 육각 소켓 및 밸브 스템 선삭 가공 시 재료 낭비를 줄여주고, 조립 응용 분야에서 확실한 회전 방지 기능을 제공합니다. 6mm에서 120mm에 이르는 평면 간 거리는 소형 패스너 블랭크부터 대형 구조용 커넥터 및 밸브 본체에 이르기까지 모든 범위를 포괄합니다.
내식성은 공기 및 수성 환경에서 저절로 형성되는 수동적이고 자가 치유 능력이 있는 TiO₂ 산화막에서 비롯됩니다. 5급 티타늄은 염소 함유 매체, 해수 및 대부분의 희석산의 부식을 견딥니다. 다만, 추가적인 부식 평가 없이는 발연 질산, 무수 염소 또는 불화수소산 환경에서 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
용접성: Ti-6Al-4V 육각 바는 AWS D1.9 및 관련 항공우주 용접 규격에 따라 GTAW 및 EBW 공정을 통해 용접이 가능합니다. 용접 시 불활성 가스 차폐가 필요하며, 구조용 적용의 경우 540–650°C (1,000–1,200°F)에서 용접 후 응력 제거 처리를 실시할 것을 권장합니다.
5등급 티타늄 육각 바는 높은 강도, 경량성, 내식성 및 육각형 형상이 결합되어 뚜렷한 공학적 가치를 제공하는 6가지 주요 응용 분야에서 사양으로 지정되어 있습니다.
AMS 4928W 규격의 Ti-6Al-4V 육각봉은 항공우주용 티타늄 패스너 블랭크, 구조용 브래킷 및 커넥터 본체의 주요 원자재입니다. 육각 단면은 볼트 헤드 및 너트 본체 용도에서 원형봉에 비해 가공 시 재료 제거량을 최소화합니다. 적용 규격: AMS 4928W, ASTM B348-20, 보잉 BMS 7-323.
ISO 5832-3 규격에 따른 5등급 티타늄 육각 바는 수술 기구 본체, 뼈 나사 드라이버 및 정형외과용 임플란트 시술용 부품의 제조에 사용됩니다. 이 소재는 생체 적합성이 뛰어나며, MRI 호환성을 위해 비자성이고, 체액에 의한 부식에 강합니다. 영구 임플란트 용도의 경우, 산소 함량이 낮기 때문에 23등급(Ti-6Al-4V ELI, ASTM F136)이 선호됩니다.
Ti-6Al-4V 육각 바는 스테인리스강 합금의 내식성이 부족한 염소 함유 또는 사워 가스 환경에서 작동하는 밸브 스템, 펌프 샤프트 및 유량 제어 부품에 사용됩니다. 일반적인 사용 온도는 약 400°C(750°F)이며, 피로 강도가 중요한 용도의 경우 315°C(600°F)라는 보수적인 설계 한계가 종종 적용됩니다.
티타늄 5급 육각봉은 해저 하드웨어, 커넥터 부품 및 ROV 구조 부재에서 뛰어난 해수 부식 및 생물 부착 저항성을 제공합니다. 스테인리스강에 비해 밀도가 낮아 해양 설비의 상부 구조물 무게를 줄여줍니다.
Ti-6Al-4V 육각 바는 부품당 중량 절감이 성능에 직접적인 영향을 미치는 모터스포츠 분야에서 서스펜션 패스너, 쇼크 업소버 부품 및 엔진 하드웨어로 가공됩니다. 이 합금은 중요 패스너에 대한 FIA 및 관련 기관의 재료 요구 사항을 충족합니다.
헥스 바 소재는 방위 산업 및 중공업 분야에서 밸브 본체, 정밀 구동축, 무기 부품 블랭크 등을 공급합니다. AMS 4965 규격에 따른 용액 열처리 및 노화 처리(STA)를 거친 이 소재는 까다로운 하중 지지 용도에 필요한 최대 인장 강도를 제공합니다.
모든 5등급 Ti-6Al-4V 육각봉은 다음 표준에 따라 생산 및 검사됩니다. 모든 출하 시 EN 10204 3.1에 따른 공장 검사 증명서가 제공됩니다.
| 표준 | 범위 |
|---|---|
| ASTM B348-21 | 티타늄 및 티타늄 합금 봉재 및 빌렛 — 상업용 규격 |
| AMS 4928W | Ti-6Al-4V 봉, 와이어, 단조품, 인발형 — 어닐링 처리 상태, 항공우주/방위 산업용 |
| AMS 4965 | Ti-6Al-4V 봉재 및 단조품 — 용체화 처리 및 노화 처리(STA) 상태 |
| ISO 5832-3:2021 | 수술용 임플란트용 금속 재료 — Ti-6Al-4V 가공 합금 |
| ASME SB-381 | 티타늄 및 티타늄 합금 단조품 (ASTM B381에 상응하는 ASME 보일러 및 압력 용기 규격) |
| W.-Nr. 3.7164 | Ti-6Al-4V Grade 5(3.7165 = Grade 23 ELI)의 유럽 재료 번호 |
ASTM B348-21은 산업, 의료 및 일반 엔지니어링 용도로 사용되는 티타늄 봉에 적용되는 일반적인 상업 표준으로, 최소 화학 조성 및 기계적 특성을 규정하고 있습니다. AMS 4928W(SAE 항공우주 재료 사양)는 동일한 합금의 어닐링 상태에 적용되지만, 특히 항공우주 및 방위 산업 용도를 위해 AMS 2631G에 따른 초음파 검사, 더 엄격한 수소 함량 제한, 추가 인증 서류 제출 등 더 엄격한 시험 요건을 부과합니다. STA 상태의 소재에 대해서는 AMS 4965 규격이 적용됩니다. AS9100D 인증 생산품을 조달할 때는 AMS 4928W(어닐링) 또는 AMS 4965(STA) 인증서를 요청해야 합니다.
| 문서 | 표준 |
|---|---|
| 밀 테스트 인증서(MTC) | EN 10204 3.1 — 해당 제품 로트의 화학 성분 및 기계적 시험 결과 |
| 치수 검사 보고서 | 고객 도면 또는 해당 표준 공차에 따름 |
| 초음파 검사 증명서 | AMS 2631G에 따름 (AMS 4928W 주문 시 명시된 경우) |
| 적합성 인증서 (CofC) | AS9100D / ISO 9001:2015 품질 경영 시스템 |
5등급 티타늄은 Ti-6Al-4V와 동일한가요?
네. “Grade 5”와 “Ti-6Al-4V’는 동일한 합금을 가리키는 두 가지 명칭입니다. ”Grade 5”는 ASTM B348에서 사용되는 ASTM 명칭이며, “Ti-6Al-4V”는 명목상 조성(6% 알루미늄, 4% 바나듐)을 나타내고, UNS R56400은 통합 번호 체계 식별자입니다. 이 세 가지 명칭은 모두 동일한 합금을 가리키며, 이 합금의 유럽 재료 번호는 W.-Nr. 3.7164입니다(Grade 23 / Ti-6Al-4V ELI를 지칭하는 3.7165와 혼동하지 마십시오).
ASTM B348과 AMS 4928의 차이점은 무엇입니까?
ASTM B348-21은 티타늄 봉에 대한 상업용 재료 규격으로, 일반 산업용에 필요한 최소 화학 성분 및 기계적 특성을 규정하고 있습니다. AMS 4928W(SAE)는 항공우주 등급 규격으로, 더 엄격한 시험(더 까다로운 수소 관리, AMS 2631G에 따른 필수 초음파 검사, AS9100D 공급망 요구 사항에 부합하는 추적성 문서 등)이 요구되는 어닐링 처리된 Ti-6Al-4V를 다룹니다. 용액 처리 및 노화(STA) 소재의 경우, 적용되는 규격은 AMS 4965입니다. 항공우주 및 방위 산업 프로그램에서는 일반적으로 AMS 4928W(어닐링 처리) 또는 AMS 4965(STA)를 요구하며, 일반 산업용 응용 분야에서는 일반적으로 ASTM B348을 허용합니다.
5등급 티타늄 육각 바의 기계적 특성은 무엇인가요?
ASTM B348-21에 따른 어닐링 처리 상태에서, 5등급 티타늄 육각봉은 최소 인장 강도 895 MPa (130,000 psi) 및 최소 항복 강도 828 MPa (120,000 psi)를 충족하며, 연신율은 최소 10%입니다. AMS 4965에 따른 용체화 및 시효(STA) 상태에서는, 인장 강도는 약 1,170 MPa(170,000 psi)에 달하며 항복 강도는 약 1,100 MPa(160,000 psi)입니다. STA 상태는 최대 하중이 가해지는 항공우주 분야에 사용됩니다.
5등급 티타늄은 어떤 용도로 사용되나요?
Ti-6Al-4V 육각 바는 주로 항공우주용 패스너 블랭크 및 구조용 연결부재, 수술 기구 부품, 석유·가스 밸브 스템, 해양 수중 하드웨어, 모터스포츠 서스펜션 패스너의 원료로 사용됩니다. 육각형 단면은 볼트 헤드와 너트 본체의 직접 가공(불량률 최소화), 회전 방지 조립, 밸브 스템 용도 등에서 특히 높이 평가받고 있습니다.
5등급 티타늄이 2등급보다 더 강합니까?
티타늄 5등급(Ti-6Al-4V)은 2등급보다 강도가 훨씬 높습니다. 2등급은 최소 인장 강도가 약 345 MPa(50,000 psi)인 상업용 순수 티타늄으로, 부식이 주요 고려 사항이며 하중이 중간 정도인 용도에 적합합니다. 5등급은 어닐링 상태에서 최소 895 MPa의 인장 강도를 달성하며, 이는 2등급의 인장 강도보다 약 2.6배 높은 수치입니다. 2등급은 성형성, 용접성 및 영구 임플란트 용도(23등급/ELI)에 대한 생체 적합성 측면에서 여전히 장점을 유지합니다.
Ti-6Al-4V의 밀도는 얼마입니까?
5등급 티타늄(Ti-6Al-4V)의 밀도는 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³)입니다. 이는 강철의 밀도(7.85 g/cm³)의 약 57%에 해당하며, 즉 티타늄은 부피당 약 43% 더 가볍고, 일반적으로 8.1~8.9 g/cm³ 범위를 보이는 니켈 기반 초합금보다 훨씬 가볍습니다. 이러한 밀도상의 이점 덕분에 이 합금은 중량이 중요한 항공우주 구조물 및 회전 부품에 광범위하게 사용되고 있습니다.
5등급 티타늄 육각 바는 용접이 가능한가요?
Ti-6Al-4V 육각 바는 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW) 및 전자빔 용접(EBW)으로 용접할 수 있습니다. 대기 중 오염을 방지하기 위해 용접부, 열영향부 및 용접 뿌리 부분에 불활성 가스(아르곤 또는 헬륨) 차폐를 반드시 적용해야 합니다. 구조용 응용 분야의 경우, 540–650°C (1,000–1,200°F)에서 용접 후 응력 제거 처리를 실시하는 것이 권장됩니다. 또한 항공우주 산업에서는 패스너 헤드 부착에 마찰 용접이 널리 사용됩니다.
5등급 티타늄은 의료용 임플란트에 적합한가요?
ISO 5832-3에 따른 5등급 Ti-6Al-4V는 수술 기구 손잡이, 시험용 임플란트 및 비영구적 임플란트 본체와 같은 금속 수술용 임플란트 부품에 사용이 승인되었습니다. 조직과 직접 접촉하는 영구 하중 지지 임플란트(고관절/무릎 스템, 뼈 나사)의 경우, 산소 함량이 낮고 피로 강도가 향상된 23등급(Ti-6Al-4V ELI, ASTM F136)이 일반적으로 지정됩니다. 두 등급 모두 생체 적합성이 있으며, MRI 호환성을 위해 비자성입니다.
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.
