7등급 티타늄(공식적으로 Ti{1}}Pd 합금으로 지정, 0.12~0.25% 팔라듐 함유)은 상업용 순수(CP) 티타늄 등급(예: 1~4등급) 및 기타 여러 티타늄 합금보다 훨씬 더 비쌉니다. 높은 비용은 다음과 관련된 네 가지 상호 연결된 요소에 의해 발생합니다.독특한 구성, 특화된 제조, 프리미엄 성능, 틈새시장 수요:
특수 합금 및 가공 요구 사항: 7등급 티타늄을 생산하려면 소재 전반에 걸쳐 균일한 내식성을 보장하기 위해 팔라듐 분산을 정밀하게 제어해야 합니다. 표준 용융 기술로 가공할 수 있는 CP 티타늄과 달리 Grade 7은 종종진공 아크 재용해(VAR)또는전자빔 용해(EBM)불순물을 제거하고 팔라듐이 고르게 분포되도록 하는 -고급 에너지-집약적 공정입니다. 이러한 방법은 기본 티타늄 가공에 비해 생산 시간, 장비 비용 및 에너지 소비를 증가시킵니다. 또한, 합금의 내부식성 특성을 보존하기 위해 후{4}}처리(예: 어닐링, 성형)를 맞춤화해야 하며-복잡성과 비용이 추가됩니다.
틈새 시장, 고{0}}위험 애플리케이션은 프리미엄 가격 책정을 정당화합니다.: 7등급은 "범용-목적" 재료가 아닙니다.{2}}실패로 인해 재앙이 발생하거나 비용이 많이 드는 극단적이고 결과가 높은-환경을 위해 설계되었습니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.
화학 처리: 뜨겁고 농축된 산(예: 비료 생산의 황산)을 처리하는 용기, 파이프 및 밸브.
제약 제조: 초순수-화학 합성용 장비(금속 오염으로 인해 제품이 손상될 수 있음).
담수화: 구성 요소가 고염화물 해수에 노출됩니다-(점식 부식 방지).
이러한 부문에서는 가동 중지 시간, 유지 관리 또는 제품 오염으로 인한 비용이 7등급의 초기 가격을 훨씬 초과합니다. 7등급은 더 저렴한 재료(예: 스테인리스 스틸, CP 티타늄)가 안정적으로 해결할 수 없는 중요한 문제(가혹한 산의 부식)를 해결하기 때문에 제조업체는 프리미엄을 요구할 수 있습니다.
낮은 생산량과 제한된 규모의 경제: 대용량-CP 티타늄이나 Ti-6Al-4V와 같이 널리 사용되는 합금과 달리 Grade 7은 틈새 응용 분야로 인해 소량 생산됩니다. 생산량이 적다는 것은 생산자가 규모의 경제를 활용할 수 없다는 것을 의미합니다.{13}}고정 비용(예: 특수 용해로 유지 관리, 팔라듐 콘텐츠 품질 관리)이 더 적은 수의 단위에 분산되어 단위당 가격이 상승합니다. 또한 소수의 제조업체(예: TIMET, VSMPO-Avisma)만이 이를 지속적으로 생산할 수 있는 전문 지식을 보유하고 있어 가격 압박을 줄이기 때문에 Grade 7 생산에서는 경쟁이 적습니다.
7등급 티타늄의 항복강도는 강도에 따라 달라집니다.성질(열처리 상태)및 형태(예: 시트, 플레이트, 바)이지만 산업 표준(예: 티타늄 시트/플레이트의 경우 ASTM B265, 티타늄 바의 경우 ASTM B348)은 상업용 응용 분야에 대한 일반적인 최소값을 정의합니다.
단련된 성질(7등급의 가장 일반적인 상태): 최소 항복 강도(0.2% 오프셋 항복 강도, 금속 항복 측정을 위한 업계 표준)는 다음과 같습니다.275MPa(40,000psi). 실제로 어닐링된 7등급은 이 최소값을 초과하는 경우가 많으며 일반적인 값 범위는 275~415MPa(40,000~60,000psi)입니다. 어닐링은 재료를 약간 부드럽게 하여 성형성을 향상시키는 동시에 화학 탱크나 파이프와 같은 부품 제작에 중요한 내부식성을 유지합니다.-
냉정한{0}}성미(예: H112, H111): 냉간 가공(예: 압연, 인발)은 금속에 내부 응력을 도입하여 항복 강도를 증가시킵니다. 냉간 가공된 7등급의 경우 항복 강도는 다음과 같이 증가할 수 있습니다.485~620MPa(70,000~90,000psi)그러나 냉간 가공은 연성을 감소시키고 내식성 저하를 방지하기 위해 주의 깊은 후처리가-필요하기 때문에 이러한 성질은 덜 일반적입니다.
특정 제조업체는 처리 관리 및 품질 표준에 따라 ASTM 최소값보다 약간 더 높은 항복 강도 값을 제공할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
항복 강도와 마찬가지로 7등급 티타늄의 인장 강도(궁극 인장 강도, UTS-재료가 파손되기 전에 견딜 수 있는 최대 응력)는 산업 표준에 따라 지정되며 성질과 형태에 따라 다릅니다. 상업용 7등급에 가장 적합한 표준은 다음과 같습니다.ASTM B265(시트/플레이트용) 및ASTM B348(바의 경우) 최소 UTS 요구 사항을 설정합니다.
단련된 성질: 소둔 7급의 최소 극한 인장강도는485MPa(70,000psi). 일반적인 상업적 가치는 485~655MPa(70,000~95,000psi) 범위로 이 최소값을 초과하는 경우가 많습니다. 인장 강도와 연성의 균형(어닐링된 등급 7은 ASTM B265에 따라 최소 신율이 20%임)으로 인해 압력과 부식 환경을 모두 견뎌야 하는 화학 공정의 구조 부품에 적합합니다.
냉정한-성미: 냉간가공은 금속입자를 정렬시키고 전위를 발생시켜 인장강도를 증가시킵니다. 냉간 가공된 7등급(예: H112)의 경우 최대 인장 강도는690~825MPa(100,000~119,600psi). 그러나 항복 강도와 마찬가지로 냉간 가공 템퍼는 연성(신율이 10~15%로 떨어질 수 있음)을 감소시킬 수 있기 때문에 Grade 7에서는 덜 일반적입니다.-이는 -성형이 불가능한 고강도 구성요소에만 허용되는 절충안입니다.-
항복 강도와 마찬가지로 실제 인장 강도 값은 제조업체마다 약간 다를 수 있지만 모든 상용 등급 7은 중요한 응용 분야에서 일관성과 성능을 보장하기 위해 ASTM 최소 UTS를 충족하거나 초과해야 합니다.
