1등급과 2등급이 가장 널리 사용됩니다.상업적으로 순수한 티타늄(CP Ti)ASTM B265(플레이트/시트/포일), ASTM B348(바) 및 ISO 5832-2와 같은 표준에 의해 정의된 산업 및 항공우주 응용 분야의 등급입니다. 이들의 핵심 차이점은 기계적 특성과 적용 적합성에 직접적인 영향을 미치는 격자간 원소 함량(산소, 질소, 탄소)과 불순물 한계에 있습니다. 다음은 포괄적인 분석입니다.
1. 핵심 화학성분의 차이
1등급과 2등급은 모두 "비합금 티타늄"으로 분류됩니다. 즉, 기본 구성이 주로 티타늄에 의도적인 합금 원소를 최소화한다는 의미입니다. 주요 차이점은 다음과 같습니다.삽입형 요소의 허용 한계(O, N, C)및 불순물 원소인 철(Fe)-이러한 원소는 생산 시 불가피하지만 일관된 성능을 보장하기 위해 엄격하게 제어됩니다.
| 요소 카테고리 | 1등급 특성 | 2학년 특성 |
|---|---|---|
| 전면 광고 요소 (O, N, C) | 낮은 함량 제한(연성에 중요) | 더 높은 함량 제한(강도 강화) |
| 불순물 원소(Fe) | 더 엄격한 제한(취성상의 위험 감소) | 더 완화된 제한(경도를 약간 높임) |
| 수소(H) | 동일한 한계(ASTM에 따라 0.015% 이하) – 수소 취성을 방지하기 위해 H를 엄격하게 제어합니다. | 동일 한도(ASTM당 0.015% 이하) |
| 기타 불순물(예: Si, Al, V) | 총 미량 불순물 0.30% 이하 | 총미량불순물 0.30% 이하(1급과 동일) |
주요 영향: 틈새 요소(특히 산소)는 "고용체 강화제" 역할을 합니다.-등급 2의 산소 함량이 높을수록 인장 강도와 경도가 증가하지만 등급 1에 비해 연성과 성형성이 약간 감소합니다.
2. 티타늄 순도(비금속 함량)
순도는 다음과 같이 정의됩니다.전체 구성에서 티타늄(Ti)이 차지하는 비율, 격자간 원소(O, N, C, H) 및 불순물(Fe, Si 등)은 제외됩니다. 순도는 성형성과 직접적인 상관관계가 있습니다. 순도가 높을수록=연성과 용접성이 향상됩니다.
| 등급 | 최소 티타늄 순도(ASTM 표준) | 보충 노트 |
|---|---|---|
| 1학년 | 99.5% 이상 | CP Ti 등급 중 순도가 가장 높습니다. 매우-간격/불순물 함량이 뛰어나 냉간 성형(예: 딥 드로잉, 굽힘) 및 응력 부식 균열(SCC)에 대한 저항성이 가능합니다. |
| 2학년 | 98.9% 이상(일반적으로 99.0~99.4%) | O/Fe 한계가 높아 순도가 약간 낮습니다. 강도와 성형성의 균형을 유지하여 일반 엔지니어링 용도로 가장 다재다능한 CP Ti 재종입니다. |
3. 산소(O) 및 철(Fe) 함량 제한
산소와 철은 CP에서 가장 큰 영향을 미치는 원소입니다. Ti-산소는 강도 향상을 좌우하고, 철은 2차 강화제 및 불순물 역할을 합니다. 아래는ASTM B265에 따른 표준 한계(세계 무역에서 CP Ti 제품에 대해 가장 널리 참조되는 표준):
| 요소 | 1등급 최대 한도(ASTM) | 2등급 최대 한도(ASTM) | 차이점에 대한 이론적 근거 |
|---|---|---|---|
| 산소(O) | 0.18% 이하(질량 분율) | 0.25% 이하(질량 분율) | 산소는 주요 강화제입니다. 등급 2의 더 높은 O 한계는 등급 1에 비해 인장 강도를 ~20-30% 증가시킵니다. |
| 철(Fe) | 0.20% 이하(질량 분율) | 0.30% 이하(질량 분율) | 철은 경도와 내마모성을 향상시키지만 높은 수준에서는 연성을 감소시킬 수 있습니다. 2등급의 더 높은 Fe 한계는 강도와 가공성의 균형을 유지합니다. |
대체 표준 참조
ISO 5832-2(유럽 표준):
1등급 : O 0.18% 이하, Fe 0.20% 이하 (ASTM과 동일)
2등급 : O 0.25% 이하, Fe 0.30% 이하 (ASTM과 동일)
JIS H4600(일본 표준):
1등급(TP270C): O 0.15% 이하, Fe 0.20% 이하(ASTM보다 O 제한이 더 엄격함)
2등급(TP340C): O 0.20% 이하, Fe 0.30% 이하(ASTM보다 O 하한치)
4. 비즈니스 애플리케이션에 대한 주요 시사점 요약
| 매개변수 | 1학년 | 2학년 |
|---|---|---|
| 청정 | 99.5% 이상(최고) | 98.9% 이상(다용도) |
| 산소 제한 | 0.18% 이하 | 0.25% 이하 |
| 철 한도 | 0.20% 이하 | 0.30% 이하 |
| 핵심 이점 | 우수한 연성, 성형성, 용접성 | 균형 잡힌 강도와 성형성; 비용-효과적 |
| 일반적인 응용 분야 | 화학 처리(저-압력 용기), 의료용 임플란트(용접 부품), 항공우주 덕트 | 산업 장비(파이프, 밸브), 해양 하드웨어, 건축 클래딩, 일반 엔지니어링 |
