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티타늄에 대한 금속공학적 지식:

Compared to aluminum, processing of titanium alloys, steel alloys or other nickel alloys is very challenging due to its strength properties. Aerospace steels tensile strength starts at 1000MPa, while aluminum is in the range of 300MPa.

(α-ß) 합금

이 합금은 α 및 ß 상을 특징으로 하며 a 및 ß 안정원을 모두 포함합니다.

이 합금계에서 가장 단순하고 인기있는 합금은 항공 우주 산업에서 주로 사용되는 Ti6Al4V입니다. 이 범주의 합금은 쉽게 형성할 수 있으며 높은 실온 강도와 적당한 고온 강도를 나타냅니다. 이러한 합금의 특성은 열처리를 통해 변화될 수 있습니다.

(ß) 합금

베타 (ß) 합금은 ß- 상을 안정화시키는 V, Nb, Ta 및 Mo와 같은 전이금속을 포함합니다. 상업적인 ß 합금의 예는 Ti11.5Mo6Zr4.5Sn, Ti15V3Cr3Al3Sn 및 Ti5553을 포함한다. 베타 합금은 쉽게 열 처리가 가능하고 일반적으로 용접이 가능하며 강도가 높습니다. 고용화 처리 조건에서 우수한 성형 성이 기대 될 수 있다. 하지만, ß 합금은 극저온에서는 연성/취성 전이가 일어나기 쉬우므로 극저온 적용에는 부적합하다. 베타 합금은 시트, 무거운 섹션, 패스너 및 스프링 응용 분야에 적합한 조합 또는 특성을 갖습니다

스테인레스스틸에 대한 금속학적 지식

스테인리스 스틸의 주요 특성은 합금 원소 인 크롬에서 비롯됩니다. 이 금속은 화학적 관점에서 매우 반응성이 높으며 특히 산화되기 쉽다. 크롬산화물은 깨끗하고 투명하며 표면을 보호합니다. 철 및 니켈과 합금화 된 산화물을 표면에 형성시켜 소재의 부식을 감소시키거나 완전히 방지 할 수 있습니다.

마르텐사이트계 스틸

마르텐 사이트 강은 높은 기계적 저항 특성으로 사용되고 있습니다.

가장 일반적인 것은 최소0,08 %(최대 0.15%)의 탄소를 함유한 크롬 (27 % 최대) 스틸 입니다.

항공우주분야에 적용되는 주요한 마르텐사이트 스틸 그룹은  3 가지가 있습니다. 이들 재료는 다양한 경도로 인해 가공하기가 어렵습니다.

HR-5 31에서 HRc 43까지 15-5 마르텐 사이트 계 스테인리스 강
HR-4 28에서 HRc 43까지 17-4 마르텐 사이트 계 스테인리스 강
HR-8 33에서 HRc 47까지 13-8 마르텐 사이트 계 스테인리스 강

페라이트계 스틸

페라이트 강은 템퍼링 할 수 없습니다.

이 카테고리에서 크롬 함량이 높은(최대 30 %) 페라이트계 내화강을 찾을 수 있습니다

오스테나이트계 강


오스테나이트 계 강은 내 화학성, 구리 또는 황동과 유사한 연성이 높고 기계적 특성이 우수하기 때문에 가장 많이 사용됩니다. 크롬 함량은 약 18 % (최대 30 %) 이며, 니켈 함량은 약10 % (최대 36 %)인 반면 탄소 함량은 매우 낮은 수준의 합금 입니다. 오스테나이트 계 강의 안정성은 티타늄 및 니오븀과 같은 원소를 첨가하여 얻을 수 있습니다.

산업계 경향

항공우주산업에서의 각 재료별 비중은 경질 합금 약 30 % 티타늄은 약 11% 수준이며 꾸준히 증가하고 있습니다.스틸의 점유율은 약 17 % 입니다."

항공 우주 산업에서 "경질 합금"으로 불리는 철강 및 티타늄은 브래킷, 화음, 플랩 및 트랙과 같은 1 차 및 2 차 항공기 구조물에 사용되고 있습니다.

도전

많은 항공 우주 부품은 판과 바로 만들어지며, 비행 비율은 종종 매우 높습니다.

즉, 많은 가공이 필요합니다.

매번 기계를 부품에 맞출 수는 없지만 다음과 같은 스마트 가공 공정을 수립하는 것이 중요합니다. 

  • 고속 밀링
  • 트로코이드 밀링
  • 플런징 및 보링 가공
  • 고이송 밀링 및 저 절삭 밀링

툴링을 위한 요구사항

  • 툴 강성 및 안정성
  • 절삭유 공급
  • 공정안정성
  • 마이크로 절삭형상의 낮은 절삭부하
  • 높은 소재제거율

Tooling Solutions

Shoulder Milling

 

Mill 4™-11

Shoulder Milling

 

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