적층 제조 알파 티타늄 합금의 인장 특성 알파 티타늄 합금은 일반적으로 실온에서 매우 적은 양의 베타 상(5vol% 미만)만을 포함합니다. 이는 일반적으로 고농도의 알파 안정제(Al, Zr, Sn)로 구성되며 소량의 베타 안정제(Mo, Ta, Nb, W, V, Cr, Ni, Mn, Co, Fe)가 첨가됩니다. 상업용 알파 티타늄 합금에는 주로 Τi-8Al-1Mo-1V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(Ti-6242), Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V(TA15) 및 Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb - 0.5Mo - 0.35Si가 포함됩니다. - 0.06 - C(IMI 834) 등
베타 안정화 원소가 부족하기 때문에 알파 티타늄 합금은 다른 두 종류의 합금보다 베타 상 변태 온도가 더 높습니다. 따라서 알파 티타늄 합금은 만족스러운 크리프 저항성과 적절한 고온 기계적 안정성(최대 ~ 600도)을 가지며 이는 터빈 엔진 부품에 적합한 후보가 됩니다. 예를 들어, IMI 834 합금은 작동 온도가 600도에 달하는 Airbus A330 항공기의 Trent 700 엔진에 있는 압축기 디스크와 후방 차축에 매우 성공적으로 사용되었습니다. 또한 알파상의 낮은 DBTT(보통 -150도 미만)로 인해 알파 티타늄 합금은 저온 적용을 위한 가장 유망한 구조 재료이며 오랫동안 에너지 저온 엔지니어링(액체 수소 펌프 임펠러)에 사용되어 왔습니다.
In the sedimentary state, there are significant differences in the tensile strength of different L-PBF α titanium alloys, with CP Ti having the lowest ultimate tensile strength (UTS) (about 700 MPa), while Ti-6242S has the highest UTS (>1500MPa). 대부분의 퇴적 L-PBF 티타늄 합금의 총 연신율(EL)은 비교적 일정하며 일반적으로 10% 미만입니다. 한 가지 예외는 EL이 20%를 초과하는 CP Ti입니다.
490-890도 범위에서 어닐링한 후 L-PBF CP Ti의 소성은 약간 증가했지만(3% 이내), 열처리 온도가 증가함에 따라 강도는 계속 감소했습니다. 이에 반해 L-PBF Ti{10}}6242는 직접 노화 처리를 통해 퇴적 상태의 1381MPa에서 1438MPa까지 UTS를 증가시킬 수 있습니다. 이는 열처리를 통해 L-PBF 티타늄 합금의 강도를 성공적으로 향상시킨 몇 안 되는 연구 중 하나입니다. 그러나 이로 인해 소성이 크게 감소합니다(L-PBF Ti-6242는 항복 전 파손). 일반적으로 사용되는 용액 노화 처리 및 새로운 순환 가열 방법을 포함하여 보다 최적화된 열처리 공정을 통해 L-PBF 티타늄 합금은 더 나은 강도와 가소성 일치를 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 960도에서 860도 사이에서 140분 동안 순환 열처리한 후 L-PBF Ti-6242의 총 연신율은 15% 이상으로 크게 증가할 수 있으며 항복 응력 값은 1000MPa 이상입니다.
또한, 증착된 상태와 후{0}}처리 상태 모두에서 L-PBF 티타늄 합금은 인장 특성에서 상당한 이방성을 나타냅니다. L-PBF 이외의 적층 제조 기술을 사용하여 생산된 알파 티타늄 합금의 경우 현재 CP Ti, Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V 및 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo와 같은 재료에 초점을 맞춘 연구는 소수에 불과하며 기계적 특성은 일반적으로 평범합니다.
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