일반적으로 기계적 성질로 알려진 티타늄의 기계적 성질은 순도와 밀접한 관련이 있습니다. 고순도 티타늄은 가공성이 뛰어나고 연신율이 좋고 면적 감소가 좋지만 강도가 낮아 구조재로 사용하기에는 적합하지 않습니다. 공업용 순수 티타늄은 적당한 양의 불순물을 함유하고 있으며 강도와 가소성이 높아 구조용 재료 제조에 적합합니다.
티타늄 및 티타늄 합금 빌렛의 열전도율이 낮아 열간 압출 중에 표면층과 내부층 사이에 큰 온도차가 발생합니다. 압출 배럴의 온도가 400도일 때 온도 차이는 200~250도에 도달할 수 있습니다. 흡입 강화와 빌렛 단면의 큰 온도차의 복합적인 영향으로 빌렛 표면과 중앙의 금속은 매우 다른 강도 특성과 소성 특성을 생성하여 압출 공정 중에 매우 고르지 않은 변형을 유발합니다. . 압출된 제품에는 큰 추가 인장 응력이 발생하며, 이는 압출된 제품 표면에 균열 및 균열의 원인이 됩니다. 티타늄 및 티타늄 합금 제품의 열간 압출 공정은 알루미늄 합금, 구리 합금, 심지어 강철의 압출 공정보다 더 복잡합니다. 이는 티타늄 및 티타늄 합금의 특별한 물리적, 화학적 특성에 의해 결정됩니다.
지금까지 티타늄 로드의 압출 공정에는 윤활제가 필요했습니다. 주된 이유는 티타늄이 980도 및 1030도의 온도에서 철 기반 또는 니켈 기반 합금 금형 재료와 가용성 공융을 형성하여 금형의 강한 마모를 유발하기 때문입니다. 흑연계 윤활제를 사용하면 제품 표면에 세로방향으로 깊은 흠집이 생길 수 있습니다. 이는 티타늄 막대와 티타늄 합금 막대가 금형에 달라붙은 결과입니다. 유리 윤활제를 압출 프로파일에 사용하면 "포크마크"라고 불리는 새로운 유형의 결함, 즉 제품 표면층의 균열이 발생합니다. 연구에 따르면 "곰팡이"의 출현은 티타늄 및 티타늄 합금의 열전도율이 낮기 때문에 빌렛의 표면층이 격렬하게 냉각되고 가소성이 급격히 떨어지기 때문인 것으로 나타났습니다.
티타늄 합금은 200(저강도)부터 1300(고강도) MPa까지 저강도와 고소성, 중강도와 고강도로 구분되지만 일반적으로 티타늄 합금은 고강도 합금으로 간주할 수 있습니다. 이는 중간 강도로 간주되는 알루미늄 합금보다 강하며 강도 측면에서 일부 유형의 강철을 완전히 대체할 수 있습니다. 150도 이상의 온도에서 알루미늄 합금의 강도가 급격히 감소하는 것에 비해 일부 티타늄 합금은 600도에서도 여전히 좋은 강도를 유지할 수 있습니다. 밀도가 높은 금속 티타늄은 가벼운 무게, 알루미늄 합금보다 높은 강도, 고온에서 알루미늄보다 높은 강도를 유지하는 능력 때문에 항공 산업에서 높은 평가를 받고 있습니다. 티타늄의 밀도는 강철의 57%로 볼 때 비강도(강도/중량비 또는 강도/밀도비를 비강도라고 함)가 높으며, 내식성, 항산화성, 내산화성 등이 우수합니다. 피로 능력이 강하다. 티타늄 합금의 3/4는 항공우주 구조용 합금으로 대표되는 구조재로 사용되고, 1/4은 주로 내식성 합금으로 사용됩니다.
티타늄 합금은 강도가 높고 밀도가 낮으며 기계적 성질이 좋고 인성 및 내식성이 우수합니다. 또한 티타늄 합금은 가공 성능이 좋지 않아 가공이 어렵습니다. 열처리 과정에서 수소, 산소, 질소, 탄소 등의 불순물을 쉽게 흡수합니다. 또한 내마모성이 열악하고 생산 공정이 복잡합니다. 티타늄의 산업 생산은 1948년에 시작되었습니다. 항공 산업 발전의 요구에 따라 티타늄 산업은 연평균 약 8%의 성장률로 발전했습니다. 현재 티타늄 합금 가공 재료의 세계 연간 생산량은 40000톤 이상에 달하며 거의 30가지 유형의 티타늄 합금 등급이 있습니다. 가장 널리 사용되는 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V(TC4), Ti-5Al-2.5Sn(TA7) 및 산업용 순수 티타늄(TA1, TA2 및 타3).
