KR101488195B1 - 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법 및 이에 의해 제조된 티타늄 합금 - Google Patents

페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법 및 이에 의해 제조된 티타늄 합금 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법은(a) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계, (b) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하여 Ti-V-Fe 합금을 제조하는 단계 및 (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 상기 Ti-V-Fe 합금으로부터 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계를 포함한다.
상기한 바와 같은 제조방법을 이용하면 별도의 제거과정을 통해 순수한 바나듐화합물을 제조하는 별도의 전처리 과정 없이 페로바나듐을 즉시 사용하여 Ti-V 합금을 제조할 수 있고, 각 단계에서 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru) 등의 금속원료를 추가로 첨가하여 용해시켜, 목표하는 조성에 맞는 다양한 형태의 바나듐 포함 티타늄 합금을 제조할 수 있다.

Description

페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법 및 이에 의해 제조된 티타늄 합금{Method for manufacturing titanium-based alloy using ferro-vanadium and titanium-based alloy manufactured thereof}
본 발명은 페로바나듐을 활용하여 티타늄 합금을 제조하는 방법에 관한 것이다.
티타늄 합금은 전형적으로 높은 강도-대-중량비를 나타내고, 내부식성이며, 적당한 고온에서 휘어짐 저항성이 있으며 이러한 이유들 때문에, 티타늄 합금은, 예를 들면, 임플란트, 외과용 부재, 착륙 기어 부재, 엔진 프레임, 탄도 방호, 선체, 및 기계적 패스너(fastener)를 포함하는 생체재료, 항공우주, 항공기, 국방, 해양, 및 자동차 등과 같은 다양한 분야에서 널리 사용된다.
이러한, 티타늄 합금을 제조하기 위하여 사용되는 순수 티타늄은 상온에서 조밀육방정계(close-packed hexagonal crystal) 구조를 가지며, 순수한 티타늄을 885℃으로 가열하면 티타늄의 α상에 동소변태가 발생하여 체심입방구조를 갖는 β상으로 변태된다.
더욱이, 순수 티타늄에 합금 원소들을 첨가하게 되면 특정 온도구간에서 α와 β상이 공존하는 영역이 존재하게 되고 경우에 따라서는 이 영역이 상온까지 연장된다.
이와 같이, 상온에서 안정상의 기준으로 볼 때, 티타늄 합금은 일반적으로 α-Ti 합금, β-Ti 합금, α+β-Ti 합금으로 분류할 수 있으며, 이 중 가장 널리 사용되고 있는 합금은 α+β-Ti 합금으로, 상기한 α+β-Ti 합금의 티타늄 합금은 α상을 안정화시켜 합금을 이루면서 재료의 강도가 높아지는 고용강화 효과를 갖는 Ti-Al계를 기본 조성으로 하고, 여기에 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 바나듐(V), 크롬(Cr) 등의 금속 원소나 지르코늄(Zr), 주석(Sn) 등의 중성원소를 도입하여 β상을 안정화시킨 형태이다.
이러한, α+β-Ti 합금 중 가장 대표적인 합금은 Ti-6Al-4V으로서, 상기한 Ti-6Al-4V는 단조품, 압연품, 판과 같이 여러 가지 형상으로 가공할 수 있고, 강도, 연성, 인성이 적당히 조합된 성질을 가지며, 성형성 및 용접성 등에도 우수한 성질을 가지기 때문에 전체 티타늄 합금의 50% 이상이 α+β-Ti 합금의 Ti-6Al-4V과 같은 형태로 제조되고 있다.
그러나, Ti-6Al-4V에 사용되고 있는 바나듐(V)은 고가의 원소이기 때문에, 이러한 형태의 Ti-6Al-4V 합금을 특수한 목적에 사용하기에는 많은 제약이 있었다.
따라서, 대표적인 β상 안정화 원소인 바나듐(V)을 값이 싸고 인체에도 비교적 무해한 다른 β상 안정화 원소로 대체하여 저가의 신합금을 개발하려는 노력이 지속되어 왔으며, 이러한 노력의 결과로 Ti-5Al-2.5Fe, Ti-6Al-0.1Si 등과 같은 합금이 개발되었으나, β안정화 원소인 철(Fe)의 함량이 최적화되지 않음에 따라, 상온 및 고온에서의 기계적 특성이 다소 미흡한 경향이 있는 등 여러 가지 문제가 있다.
한국공개특허: 10-2004-0105497 (2004.12.16) 한국공개특허: 10-2013-0099001 (2013.09.05) 한국공개특허: 10-2012-0076295 (2013.06.17) 한국공개특허: 10-2010-0135922 (2010.12.27)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 티타늄 합금 제조에 사용되는 고가의 바나듐을 페로바나듐으로 대체하여 저가의 티타늄 합금을 제조할 수 있는 바나듐 포함 티타늄 합금의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, (a) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계, (b) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하여 Ti-V-Fe 합금을 제조하는 단계 및 (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 상기 Ti-V-Fe 합금으로부터 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계를 포함하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 (ⅰ) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계 및 (ⅱ) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하고 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계를 포함하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 단계 (b) 또는 단계 (ⅱ)에서, 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 원료를 추가로 첨가하여 용해시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (c) 또는 단계 (ⅱ)에서 제조된 합금에, 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 원료를 첨가하고 용해시켜 합금을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원료는 바나듐(V)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (b)는, 진공 아크 용해법(vacuum arc melting), 비소모전극식 아크 용해법, 소모전극식 아크 용해법, 전자빔 용해법(e-beam melting), 플라즈마빔 용해법, 진공 유도 용해법(vacuum induction melting), 유도 스컬 용해법(induction skull melting), 플라즈마 용해법(plasma melting) 및 소결(sintering)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (c) 또는 단계 (ⅱ)는, 수소가 첨가되는 환경에서 플라즈마 용해법(plasma melting), 진공 아크 용해법(vacuum arc melting), 비소모전극식 아크용해법, 소모전극식 아크용해법, 전자빔 용해법(e-beam melting), 플라즈마빔 용해법, 진공 유도 용해법(vacuum induction melting) 및 유도 스컬 용해법(induction skull melting)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하여 철(Fe)을 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 철(Fe)을 기화시켜 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 티타늄 합금 제조방법으로 제조된 바나듐을 포함하는 티타늄 합금을 제안한다.
본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법은 페로바나듐을 고가의 바나듐(V)으로 정련하는 전처리 과정 없이 즉시 사용하여 티타늄 합금 제조에 사용할 수 있어 티타늄 합금 제조의 원료비용을 크게 낮출 수 있으며, 다양한 조성을 가지는 티타늄 합금을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법 중 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV) 을 용해하여 Ti-V-Fe 합금을 제조한 후 철(Fe)을 제거하여, Ti-V 합금을 제조하는 과정에 대한 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법 중 티타늄(Ti)과 페로바나듐(FeV)을 용해함과 동시에 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 과정에 대한 공정도이다.
도 3은 본원 실시예, 비교예 및 참고예에 따라 제조된 Ti-Al-V 합금의 조성을 보여주는 표이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서, 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법 중 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 용해하여 Ti-V 합금을 제조하는 과정에 대한 공정도이다.
본 발명은 티타늄 합금을 제조하기 위해서 고가의 재료인 바나듐 대신 페로바나듐을 이용하여 바나듐을 포함하는 티타늄 합금을 제조하기 위한 것으로, 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법은 (a) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계, (b) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하여 Ti-V-Fe 합금을 제조하는 단계 및 (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 상기 Ti-V-Fe 합금으로부터 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 단계 (a)는 티타늄 합금의 제조에 필요한 원료인 티타늄(Ti), 페로바나듐(FeV) 및 다양한 금속 원료를 준비하는 단계로서 상기한 원료는 분말, 괴 또는 잉곳(Ingot)의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 단계 (b)는, 준비된 원료 중 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 혼합하여, 진공 아크 용해법(vacuum arc melting), 비소모전극식 아크용해법, 소모전극식 아크용해법, 전자빔 용해법(e-beam melting), 플라즈마빔 용해법, 진공 유도 용해법(vacuum induction melting), 유도 스컬 용해법(induction skull melting), 플라즈마 용해법(plasma melting), 소결(sintering) 및 그 이외의 금속을 이용한 합금 제조법으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하여 원료를 용해하고 Ti-V-Fe 합금을 제조한다.
다음, Ti-V-Fe 합금에 존재하는 철(Fe)을 제거하기 위해서 아르곤 기체 분위기에 수소가 첨가되는 환경에서 플라즈마 용해법(plasma melting), 진공 아크 용해법(vacuum arc melting), 비소모전극식 아크용해법, 소모전극식 아크용해법, 전자빔 용해법(e-beam melting), 플라즈마빔 용해법, 진공 유도 용해법(vacuum induction melting), 유도 스컬 용해법(induction skull melting) 및 그 이외의 금속 용해법으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하여 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조한다.
한편, 상기 단계 (b)의 Ti-V-Fe 합금을 제조하는 단계에서 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)과 함께 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)과 같은 금속 원료를 첨가하여 용해시켜, 다양한 조성의 티타늄계 합금을 제조할 수 있다.
또한, 상기 단계 (c)에서 제조된 합금에 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)과 같은 금속 원료를 추가로 첨가하고 용해시켜, 다양한 조성의 티타늄계 합금을 제조할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법 중 티타늄(Ti)과 페로바나듐(FeV)을 용해함과 동시에 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 과정에 대한 공정도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 다른 제조방법은 (ⅰ) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계 및 (ⅱ) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하고 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계를 포함한다.
보다 상세히 설명하면 상기 단계 (ⅰ)는 티타늄 합금의 제조에 필요한 원료인 티타늄(Ti), 페로바나듐(FeV) 및 다양한 금속 원료를 준비하는 단계로서 원료는 분말, 괴 또는 잉곳(Ingot)의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 단계 (ⅱ)는, 준비된 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 혼합한 후 수소가 첨가되는 환경에서 플라즈마 용해법(plasma melting), 진공 아크 용해법(vacuum arc melting), 비소모전극식 아크용해법, 소모전극식 아크용해법, 전자빔 용해법(e-beam melting), 플라즈마빔 용해법, 진공 유도 용해법(vacuum induction melting), 유도 스컬 용해법(induction skull melting) 및 그 이외의 금속 용해법으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하여 티타늄과 페로바나듐을 용해함과 동시에 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조한다.
또한, Ti-V 합금을 제조하는 단계에서 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)과 함께 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)과 같은 금속 원료를 첨가하여 용해시켜, 다양한 조성의 티타늄계 합금을 제조할 수 있다.
더욱이, 상기 단계 (ⅱ)에서 제조된 Ti-V 합금에 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)과 같은 금속 원료를 추가로 용해시켜, 다양한 조성의 티타늄계 합금을 제조할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법들에서 필요에 따라 페로바나듐(FeV) 분말 외에 바나듐(V) 분말이 추가로 포함될 수 있으며, 이를 통해 최종적으로 제조되는 티타늄 합금의 바나듐 조성을 조정할 수 있다.
또한, 각각의 원료가 용해된 티타늄 합금으로부터 철(Fe)을 제거하기 위해서는 아르곤(Ar) 기체 환경에서 대략 5 ~ 90 vol% 범위의 수소기체(H2)를 첨가함으로써 철(Fe)을 기화시켜 페로바나듐에 존재하는 철(Fe)을 제거하여 순수한 바나듐을 포함하는 티타늄 합금을 제조한다.
참고로, 철(Fe)을 제거하는 과정에서 수소를 첨가하면, 용해 과정 중 발생하는 가스상에 불순물을 제거할 수 있어 보다 효율적으로 철(Fe)을 제거하여 바나듐을 보다 순수하게 정제할 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 티타늄 합금 제조방법에 기초해 바나듐(V) 및 금속 원료를 추가하여 다양한 조성의 티타늄 합금을 제조할 수 있으며, Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-13V-11Cr-3Al 등을 그 구체적인 예로 들 수 있다.
상기한 바와 같이하여 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법을 이용하면 값비싼 바나듐을 대체하는 보다 경제적인 페로바나듐을 이용하여 Ti-V 합금을 제조할 수 있으며, 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법을 이용하면 목표로 하는 티타늄 합금을 제조하기 위해서 첨가되는 원료의 량을 조절하여 다양한 형태의 바나듐을 포함하는 티타늄 합금을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
이러한 실시예는 본 발명을 좀 더 명확하게 이해하기 위하여 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 목적으로 제시하는 것은 아니다.
<실시예>
본 실시예에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법은 먼저, 수소첨가 플라즈마 용해 방법을 통해 티타늄-페로바나듐(Ti-V-Fe) 합금에서 페로바나듐의 철(Fe)을 제거할 수 있는지를 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 진행하였다.
참고로, 본 실시예에서 사용되는 각각 시료는 무게가 약 25g이 되도록 페로바나듐(FeV), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)을 중량비로 칭량하였고, 목표 조성은 티타늄 합금 중 가장 많이 사용되는 상용화 된 Ti-6Al-4V(wt%)을 대상으로 하였다.
이러한 Ti-6Al-4V 합금은 가볍고 강도가 우수하여 다양한 산업 분야에 널리 사용되고 있다.
그러나 본 발명의 티타늄 합금은 이에 한정되는 것이 아니며 Ti-6Al-4V 합금 이외의 다양한 바나듐을 포함하는 티타늄 합금에 사용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
본 실시예에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금제조방법은 먼저 준비된 시료 중 티타늄과 페로바나듐을 혼합한 후 아크용해(Arc melting)방법을 이용하여 용해시켜 Ti-V-Fe 합금을 제조하였다.
참고로, 본 실시예에 따른 아크용해방법은 시료의 균질성을 유지하기 위하여 티타늄과 페로바나듐(FeV) 혼합물을 4 ~ 5 회 뒤집어서 반복해서 용해하였으며, 시료의 오염을 방지하기 위하여 고순도의 아르곤(Ar) 분위기에서 용해하였다.
또한, 티타늄과 페로바나듐을 혼합한 실시예, 그리고 페로바나듐, 티타늄 및 알루미늄을 혼합한 비교예, 그리고 바나듐, 티타늄 및 알루미늄을 혼합한 참고예를 제조하여 아크 용해방법을 이용하여 용해하여, 본 실시예에 따른 티타늄-페로바나듐(Ti-V-Fe) 합금에서 철(Fe)의 제거 효율을 비교 분석하였다.
더욱이, 페로바나듐의 철(Fe) 제거를 위해서는 수소첨가 플라즈마 용해방법을 이용하였으며, 수소첨가 플라즈마 용해시 아르곤 가스에 수소(H2)가 20 vol% 첨가된 가스를 15 ℓ/min의 유량으로 흘려 철(Fe)의 제거를 유도하였다.
또한, 수소첨가 플라즈마 용해법에 의하여 제조된 실시예는 수소첨가 플라즈마 용해과정 후 알루미늄을 첨가하고 다시 아크 용해하여 Ti-6Al-4V 합금을 제조하였다.
한편, 본 실시예는 상기한 바와 같이 하여 제조된 시료들은 그 성분비를 알아보기 위하여 ICP 질량 분석법(ICP mass analysis)을 이용하여 비교하였으며 도 3은 본 실시예에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법으로 제조한 실시예, 비교예 및 참고예의 ICP 분석 결과를 비교하여 보여주는 표이다.
더욱이, 도 3을 참조하면 본 실시예에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법을 이용하면 ASTM(American standard test method) 규격 기준에 적합한 Ti-Al-V 합금을 제조할 수 있다.
상기한 바와 같이하여 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법을 이용하면 값비싼 바나듐을 대체하는 보다 경제적인 페로바나듐을 이용하여 Ti-Al-V 합금을 제조할 수 있으며, 본 발명에 따른 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법을 이용하면 목표로 하는 티타늄 합금을 제조하기 위해서 첨가되는 원료의 량을 조절하여 다양한 형태로 바나듐을 포함하는 티타늄 합금을 제조할 수 있다.

Claims (9)

  1. (a) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계;
    (b) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하여 Ti-V-Fe 합금을 제조하는 단계; 및
    (c) 수소가 첨가되는 환경에서 플라즈마 용해법(plasma melting)을 이용해, 상기 단계 (b)에서 제조된 상기 Ti-V-Fe 합금으로부터 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계;를 포함하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법.
  2. (ⅰ) 티타늄(Ti) 및 페로바나듐(FeV)을 포함하는 원료를 준비하는 단계; 및
    (ⅱ) 상기 티타늄과 상기 페로바나듐을 용해하고, 수소가 첨가되는 환경에서 플라즈마 용해법(plasma melting)을 이용해 철(Fe)을 제거하여 Ti-V 합금을 제조하는 단계;를 포함하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 단계 (b) 또는 단계 (ⅱ)에서, 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 원료를 추가로 첨가하여 용해시키는 것을 특징으로 하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 단계 (c) 또는 단계 (ⅱ)에서 제조된 합금에, 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 및 루테늄(Ru)으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 원료를 첨가하고 용해시켜 합금을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법.
  5. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 원료는 바나듐(V)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (b)는, 진공 아크 용해법(vacuum arc melting), 비소모전극식 아크 용해법, 소모전극식 아크 용해법, 전자빔 용해법(e-beam melting), 플라즈마빔 용해법, 진공 유도 용해법(vacuum induction melting), 유도 스컬 용해법(induction skull melting), 플라즈마 용해법(plasma melting) 및 소결(sintering)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금 제조방법.
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