최대 허용 산소 함량- GR.5 Ti

철(Fe)

Fe는 GR.5의 일반적인 불순물이며 표준 최대 한계는 0.30wt%입니다(ASTM B348에 따름). 이 임계값 이상의 농도에서 Fe는 상 경계에서 분리되어 부서지기 쉬운 금속간 상(예: TiFe)을 형성합니다. 이러한 상은 부식 시작 지점 역할을 하여 염화물이 포함된 환경(예: 해수 또는 해안 대기)-에서 공식 부식에 대한 저항성을 감소시킵니다. 과잉 Fe는 또한 산성 또는 염{11}}함유 매질에서 응력 부식 균열(SCC)에 대한 합금의 저항성을 저하시킵니다.

탄소(C)

GR.5의 최대 허용 탄소 함량은 0.08wt%(ASTM 표준)입니다. 탄소 수준이 높아지면 단단하고 부서지기 쉬운 TiC(티타늄 카바이드) 침전물이 형성되어 균일한 미세 구조가 파괴됩니다. TiC 입자는 미세균열 핵생성 지점 역할을 하며 부식성 환경에서 합금의 부동태화 능력을 감소시켜 일반 및 국부 부식에 대한 저항성을 약화시킵니다. 고온-온도 응용 분야(화씨 300도/572도 이상)에서 과도한 탄소는 비보호 산화물 층의 형성을 촉진하여 산화를 가속화합니다.-

질소(N)

GR.5에서 질소는 최대 0.05wt%로 제한됩니다. 산소와 마찬가지로 질소도 격자간 강화제이지만 과도한 질소는 질화티타늄(TiN) 침전물을 형성합니다. TiN은 매우 부서지기 쉽고 합금의 연성을 감소시키는 동시에 부식 방지 기능을 제공하는 수동 TiO2 필름의 무결성을 손상시킵니다. 생의학 응용 분야(예: 정형외과 임플란트)에서 질소 불순물은 국소 염증을 유발하고 체액(예: 모의 체액, SBF)의 내식성을 감소시켜 생체 적합성을 손상시킬 수 있습니다.

수소(H)

수소는 GR.5에서 가장 엄격한 제한을 갖고 있으며 일반적으로 대부분의 등급에서 0.015wt%(150ppm)로 제한됩니다. 미량의 수소라도 다음과 같은 원인이 될 수 있습니다.수소 취성(HE)티타늄 합금에서. 수소는 격자로 확산되어 입자 경계 또는 상 경계면을 따라 부서지기 쉬운 수소화물 상(예: TiH2)을 형성합니다. 이러한 수소화물은 연성 및 인성을 대폭 감소시키며, 인장 또는 반복 하중 하에서 조기 파괴를 유발합니다. 화학 처리 환경(예: 산성 용액 또는 수소-가 풍부한 가스)에서는 수소 픽업이 가속화되어 화학적 및 기계적 안정성이 더욱 손상됩니다.

실리콘(Si)