KR20200121531A - Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same - Google Patents

Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same Download PDF

Info

Publication number
KR20200121531A
KR20200121531A KR1020190044191A KR20190044191A KR20200121531A KR 20200121531 A KR20200121531 A KR 20200121531A KR 1020190044191 A KR1020190044191 A KR 1020190044191A KR 20190044191 A KR20190044191 A KR 20190044191A KR 20200121531 A KR20200121531 A KR 20200121531A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
titanium alloy
elasticity
modulus
reducing
processing method
Prior art date
Application number
KR1020190044191A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이태경
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020190044191A priority Critical patent/KR20200121531A/en
Publication of KR20200121531A publication Critical patent/KR20200121531A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/024Rolls for bars, rods, rounds, tubes, wire or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C14/00Alloys based on titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F3/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by special physical methods, e.g. treatment with neutrons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

The present invention relates to a titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity by multi-pass caliber-rolling a titanium alloy at 300 °C or less and a low elastic modulus titanium alloy manufactured thereby. The titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity includes: a step of heating the titanium alloy; a step of water cooling the heated titanium alloy; and a step of introducing the water-cooled titanium alloy into a multi-pass caliber-rolling processor to perform multi-pass caliber-rolling on the same.

Description

탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법 및 이에 의해 제조된 저탄성 티타늄 합금{METHOD FOR PROCESSING TITANIUM ALLOYS FOR REDUCING MODULUS OF ELASTICITY AND LOW ELASTIC MODULUS TITANIUM ALLOY PRODUCED BY THE SAME}Titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity and low-elasticity titanium alloy manufactured thereby.

본 발명은 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법 및 이에 의해 제조된 저탄성 티타늄 합금에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 티타늄 합금을 300℃ 이하에서 다중공형압연하여 탄성계수를 저감하기 위한 티타늄 합금 가공 방법 및 이에 의해 제조된 저탄성 티타늄 합금에 관한 것이다.The present invention relates to a titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity and a low elastic titanium alloy manufactured thereby, and more specifically, a titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity by multi-hole rolling at 300°C or less. And it relates to a low elastic titanium alloy produced thereby.

Titanium-13Niobium-13Zirconium 합금(이하 'TNZ합금')은 의료용 임플란트 소재로써, 미국 ASTM F1713-08 규격에 의하면 두 종류의 열기계적 가공 방법(thermomechanical process)이 제시되어 있다.Titanium-13Niobium-13Zirconium alloy (hereinafter referred to as'TNZ alloy') is a medical implant material, and two types of thermomechanical processes are proposed according to the US ASTM F1713-08 standard.

첫 번째 방법은 소재를 800℃에서 열처리 후 수랭하는 방법으로 solution treated(이하 'ST') 소재를 제조하는 것이고, 두 번째 방법은 상기의 ST 소재를 500℃에서 6시간동안 열처리함으로써 capability age(이하 'CA') 소재를 제조하는 것이다.The first method is to prepare a solution treated (hereinafter referred to as'ST') material by heat-treating the material at 800°C and then water cooling, and the second method is to heat the above ST material at 500°C for 6 hours. 'CA') materials are manufactured.

한편, 일반적인 의료용 임플란트 소재는 고강도 및 저탄성을 동시에 요구하는데, 이는 고강도를 통해 소재의 안정성 및 디자인의 자유도가 보장되며, 저탄성에 의해 인체에 해로운 응력차폐효과(stress shielding effect)를 최소화할 수 있기 때문이다.On the other hand, general medical implant materials require high strength and low elasticity at the same time, which guarantees stability of the material and freedom of design through high strength, and minimizes the stress shielding effect harmful to the human body due to its low elasticity. Because there is.

ST 소재는 탄성계수가 65 GPa로, 이 수치는 실제 골조직의 탄성계수(20-40 GPa)보다는 다소 높은 편이지만, 종래 임플란트 소재로 활용되고 있는 Titanium-6Aluminum-4Vanadium(이하 'Ti64') 합금의 탄성계수(110GPa)에 비해서는 월등히 낮은 장점이 있으나, ST소재는 소재 강도가 Ti64 합금의 절반 수준이라 실제 활용에선 어려움이 있다.ST material has a modulus of elasticity of 65 GPa, which is somewhat higher than that of the actual bone tissue (20-40 GPa), but the Titanium-6Aluminum-4Vanadium (hereinafter referred to as'Ti64') alloy used as an implant material. Compared to the modulus of elasticity (110 GPa), it has a significantly lower advantage, but ST material has a material strength of half that of Ti64 alloy, which is difficult to use.

CA 소재의 경우 열처리를 통해 강도를 800MPa급으로 증진시켜 강도 문제는 해결하였으나, 고강도·고탄성 알파상을 활용하기 때문에 탄성 계수가 약 80GPa까지 증가하는 문제점이 있다.In the case of the CA material, the strength problem was solved by increasing the strength to 800 MPa level through heat treatment, but there is a problem that the elastic modulus increases to about 80 GPa because the high strength and high elastic alpha phase is used.

따라서 ST 소재급 저탄성 특성과 CA 소재 수준의 고강도를 동시에 확보하는 열기계적 가공 공정의 필요성이 크게 대두되는 상황이다.Therefore, the necessity of a thermomechanical processing process that simultaneously secures the low elastic properties of the ST material and the high strength of the CA material is on the rise.

본 발명의 일 목적은 티타늄 합금을 300℃ 이하에서 다중공형압연하여 탄성계수를 저감하기 위한 티타늄 합금 가공 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity by multi-hole rolling at 300° C. or less.

본 발명의 다른 목적은 저탄성 티타늄 합금을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a low elastic titanium alloy.

본 발명의 일 목적을 위한 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법은 티타늄 합금을 가열하는 단계, 가열된 티타늄 합금을 수랭하는 단계 및 수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 투입하여 다중공형압연하는 단계를 포함한다.The titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity for one object of the present invention includes heating a titanium alloy, water cooling the heated titanium alloy, and introducing the water-cooled titanium alloy into a multi-hole rolling mill to perform multi-hole rolling. Include.

이때, 상기 다중공형압연하는 단계는 -196℃ 내지 300℃에서 수행하는 것이 바람직하다.In this case, the multi-hole rolling is preferably performed at -196°C to 300°C.

또한, 상기 가열하는 단계는 700℃ ~ 900℃에서 30분 ~ 2시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.In addition, the heating step is preferably performed for 30 minutes to 2 hours at 700 ℃ ~ 900 ℃.

그리고, 상기 티타늄 합금은 Nb : 10 ~ 15 중량%, Zr : 10 ~ 15 중량%, 및 나머지 Ti 와 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Further, the titanium alloy may include Nb: 10 to 15% by weight, Zr: 10 to 15% by weight, and the remaining Ti and inevitable impurities.

한편, 다중공형압연하는 단계에서, 수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 2 내지 12번의 횟수로 반복 투입할 수 있고, 수랭된 티타늄 합금은 소정의 각도로 회전하여 다중공형압연기에 반복 투입될 수 있다.On the other hand, in the step of multi-hole rolling, the water-cooled titanium alloy may be repeatedly introduced into the multi-hole type rolling mill for 2 to 12 times, and the water-cooled titanium alloy may be repeatedly injected into the multi-hole type mill by rotating at a predetermined angle. .

또한, 상기 다중공형압연하는 단계는 60% 이상의 단면감소율로 수행하는 것이 바람직하다.In addition, the multi-hole rolling step is preferably carried out at a cross-sectional reduction rate of 60% or more.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 다중공형압연하는 단계 후에 얻어진 티타늄 합금의 탄성계수는 60GPa 이하일 수 있고, 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있으며, 항복강도는 760MPa 이상이고, 인장강도는 860MPa 이상인 값을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the modulus of elasticity of the titanium alloy obtained after the multi-hole rolling step may be 60 GPa or less, may include a martensite structure, a yield strength is 760 MPa or more, and a tensile strength of 860 MPa or more. Can have.

또한, 상기 다중공형압연하는 단계 후에 얻어진 티타늄 합금은 평균 결정립 크기가 1㎛ 이하인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the titanium alloy obtained after the multi-hole rolling step has an average grain size of 1 μm or less.

한편, 본 발명의 다른 목적을 위한 저탄성 티타늄 합금은 상기 본 발명의 티타늄 합금 가공 방법에 따라 제조되며, 탄성계수가 60GPa 이하인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the low-elasticity titanium alloy for another object of the present invention is manufactured according to the titanium alloy processing method of the present invention, and has an elastic modulus of 60 GPa or less.

또한, 상기 저탄성 티타늄 합금은 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있고, 항복강도는 760MPa 이상이고, 인장강도는 860MPa 이상인 값을 가지며, 평균 결정립 크기가 1㎛ 이하일 수 있다.In addition, the low-elasticity titanium alloy may include a martensitic structure, a yield strength of 760 MPa or more, a tensile strength of 860 MPa or more, and an average grain size of 1 μm or less.

본 발명에 따르면, 티타늄 합금을 300℃ 이하에서 다중공형압연(multi-pass caliber-rolling process)함으로써 티타늄 합금의 마르텐사이트 조직이 소멸되지 않게 되며, UFG 구조를 성공적으로 유도할 수 있어, 고강도를 확보할 뿐만 아니라 티타늄 합금의 탄성계수를 저감할 수 있는 효과를 갖는다.According to the present invention, the martensitic structure of the titanium alloy is not destroyed by multi-pass caliber-rolling process at 300°C or less, and the UFG structure can be successfully induced, thereby securing high strength. In addition, it has the effect of reducing the modulus of elasticity of the titanium alloy.

따라서, 본 발명의 저탄성 티타늄 합금은 고강도 및 저탄성을 동시에 요구하는 의료용 소재에 다양하게 활용될 수 있다.Therefore, the low-elasticity titanium alloy of the present invention can be variously used in medical materials that require high strength and low elasticity at the same time.

아울러, 본 발명의 저탄성 티타늄 합금은 다중공형압연 공정을 통해 가공 제조됨에 따라, 대형·대량 생산이 가능한 장점이 있다.In addition, as the low-elasticity titanium alloy of the present invention is processed and manufactured through a multi-hole rolling process, there is an advantage that large-scale production is possible.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the existence of features, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or steps It is to be understood that it does not preclude the possibility of addition or presence of, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

본 발명의 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법은, 티타늄 합금을 가열하는 단계, 가열된 티타늄 합금을 수랭하는 단계 및 수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 투입하여 다중공형압연하는 단계를 포함한다.The titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity of the present invention includes heating a titanium alloy, water cooling the heated titanium alloy, and introducing the water-cooled titanium alloy into a multi-hole rolling mill to perform multi-hole rolling.

여기서, 다중공형압연(multi-pass caliber-rolling process)이란, 두 압연롤 사이에 다양한 크기의 공형(caliber)을 파놓고 가장 큰 단면적부터 점차 크기를 줄여가며 각 공형 사이로 수랭된 티타늄 합금을 집어넣어 압연을 수행하는 방식을 의미한다.Here, the multi-pass caliber-rolling process means digging a caliber of various sizes between two rolling rolls, gradually decreasing the size from the largest cross-sectional area, and inserting the water-cooled titanium alloy between each hole. It means a way of performing rolling.

구체적으로, 본 발명은 먼저 티타늄 합금을 가열하는 단계가 진행된다.Specifically, in the present invention, the step of heating the titanium alloy first proceeds.

상기 가열하는 단계는 티타늄 합금의 베타상 변태가 이루어지게 하기 위한 것으로, 700℃ ~ 900℃에서 30분 ~ 2시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 700℃ 미만인 경우, 티타늄 합금의 베타변태온도 이하가 되어 상변태가 원활하게 일어나지 않고, 가열 온도가 900℃를 초과하는 경우에는 추가적인 미세조직 제어 효과가 없어, 경제적으로 손실이 크다. 또한, 가열 시간이 30 분 미만일 경우 변태된 상의 안정성을 도모할 수 있고, 2시간을 초과하는 경우에는 경제적인 손실이 크다.The heating step is to allow the beta phase transformation of the titanium alloy to occur, and is preferably performed at 700°C to 900°C for 30 minutes to 2 hours. When the heating temperature is less than 700° C., the phase transformation does not occur smoothly due to the beta transformation temperature of the titanium alloy, and when the heating temperature exceeds 900° C., there is no additional microstructure control effect, resulting in a large economic loss. In addition, when the heating time is less than 30 minutes, stability of the transformed phase can be achieved, and when the heating time exceeds 2 hours, economical loss is large.

따라서, 가열하는 단계는 800℃에서 1시간 동안 수행하는 것이 가장 바람직하다.Therefore, the heating step is most preferably performed at 800° C. for 1 hour.

또한, 티타늄 합금은 Nb : 10 ~ 15 중량%, Zr : 10 ~ 15 중량%, 및 나머지 Ti 와 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, Ti-13Ni-13Zr(이하'TNZ 합금') 티타늄 합금을 사용할 수 있다.In addition, the titanium alloy is preferably Nb: 10 to 15% by weight, Zr: 10 to 15% by weight, and the remaining Ti and inevitable impurities are preferably included, but are not limited thereto, for example, Ti-13Ni-13Zr ( Hereinafter,'TNZ alloy') titanium alloy may be used.

이러한 티타늄 합금은 의료용으로 사용될 수 있으며, Nb 및 Zr을 상기 중량% 포함하는 이유는 다음과 같다.This titanium alloy may be used for medical purposes, and the reason for including Nb and Zr in the weight% is as follows.

니오븀(Nb)은 무른 소재로 성형이 쉬운 회색의 금속으로, 인체 내에서 섬유세포, 부식생성물, 생체용액 등과 유해한 반응성을 나타내지 않고 안정성을 나타내어 생체 친화적인 금속소재로 알려져 있다. 또한 상온에서 매우 안정적이며 산소나 강산에도 침식이 되지 않는 등 내식성이 매우 우수한 원소이다.Niobium (Nb) is a gray metal that is easy to mold from a soft material. It is known as a bio-friendly metal material because it does not exhibit harmful reactivity with fibrous cells, corrosion products, and biological solutions in the human body, but exhibits stability. In addition, it is very stable at room temperature and is an element with excellent corrosion resistance, such as no erosion by oxygen or strong acid.

상기 니오븀(Nb)은 본 발명의 티타늄 합금에 10 ~ 15 중량%로 첨가되는 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어날 경우 탄성계수가 급격하게 증가하여 생체에 적용하기 어려워지기 때문이다.The niobium (Nb) is preferably added in an amount of 10 to 15% by weight to the titanium alloy of the present invention, because if it is out of the above range, the elastic modulus rapidly increases, making it difficult to apply to a living body.

지르코늄(Zr)은 산 및 염기 분위기에서, 고온의 물속에서 내식성이 매우 큰 금속으로 공기 중에서도 산화 피막이 발생하여 강한 내식성을 보인다. 또한 세포 독성이 없는 원소로 생체친화적인 금속소재이다.Zirconium (Zr) is a metal having very high corrosion resistance in high-temperature water in an acid and base atmosphere, and an oxide film is generated even in air, showing strong corrosion resistance. It is also a non-cytotoxic element and is a bio-friendly metal material.

상기 지르코늄(Zr) 또한 본 발명의 티타늄 합금에 10 ~ 15 중량%로 첨가되는 것이 바람직한데, 이 범위를 벗어날 경우 탄성계수가 급격하게 증가하여 생체에 적용하기 어려워지기 때문이다.The zirconium (Zr) is also preferably added in an amount of 10 to 15% by weight to the titanium alloy of the present invention, because if it is out of this range, the elastic modulus rapidly increases, making it difficult to apply to a living body.

한편, 불가피한 불순물은 상기 티타늄 합금을 제조하는 과정에서 불가피하게 포함되는 것으로, 금속산화물, 금속질화물, Cu, Fe, Si 등일 수 있으며, 이들 원소는 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.1중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.01중량% 이하로 포함될 수 있다.Meanwhile, inevitable impurities are inevitably included in the process of manufacturing the titanium alloy, and may be metal oxides, metal nitrides, Cu, Fe, Si, etc., and these elements are 1% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less, More preferably, it may be included in an amount of 0.01% by weight or less.

다음으로, 가열된 티타늄 합금을 수랭하는 단계가 진행된다.Next, the step of water cooling the heated titanium alloy proceeds.

구체적으로, 가열된 티타늄 합금을 수랭함으로써, 티타늄 합금의 미세조직이 미세한 층상 구조를 갖는 마르텐사이트(martensite) 조직을 포함할 수 있게 된다.Specifically, by water-cooling the heated titanium alloy, the microstructure of the titanium alloy can include a martensite structure having a fine layered structure.

이후, 수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 투입하여 다중공형압연하는 단계를 진행할 수 있다.Thereafter, the water-cooled titanium alloy may be introduced into a multi-hole rolling mill to perform a multi-hole rolling.

구체적으로, 수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 다중공형압연기에 2 내지 12번의 횟수, 보다 바람직하게는 4 내지 12번의 횟수로 반복 투입할 수 있으며, 이때 수랭된 티타늄 합금은 반복 투입시마다 소정의 각도(예를 들어, 90℃)로 회전하여 다중공형압연기에 투입되는 것이 바람직하다.Specifically, the water-cooled titanium alloy may be repeatedly introduced into the multi-hole mill and into the multi-hole mill from 2 to 12 times, more preferably from 4 to 12 times, and at this time, the water-cooled titanium alloy is at a predetermined angle for each repeated injection. It is preferable to rotate at (for example, 90°C) and put into a multi-hole rolling mill.

또한, 다중공형압연하는 단계는 300℃ 이하에서 수행하는 것이 바람직하며, 이러한 온도 범위에서 다중공형압연을 수행함으로써, 티타늄 합금의 마르텐사이트(martensite) 조직이 소멸되지 않게 되며, 이에 따라 얻어진 티타늄 합금의 탄성계수를 저감시킬 수 있다. 반면, 가열 온도가 300℃를 초과하는 경우, 마르텐사이트 조직이 소멸됨으로써 탄성계수 저감 효과를 기대할 수 없다.In addition, the step of multi-hole rolling is preferably performed at 300°C or less, and by performing multi-hole rolling in this temperature range, the martensite structure of the titanium alloy is not destroyed, and the resulting titanium alloy The modulus of elasticity can be reduced. On the other hand, when the heating temperature exceeds 300° C., the martensitic structure disappears, so that an effect of reducing the modulus of elasticity cannot be expected.

한편, 액체질소를 통해 냉각 가능한 최대 한계인 -196℃에서 수행한 후 얻어진 티타늄 합금의 경우에도 탄성계수의 저감 효과가 유지되었기에, 본 발명의 다중공형압연하는 단계의 온도의 하한선은 특별히 정해지지 않을 수 있다.On the other hand, since the effect of reducing the modulus of elasticity was maintained even in the case of the titanium alloy obtained after performing at -196°C, which is the maximum limit that can be cooled with liquid nitrogen, the lower limit of the temperature in the multi-hole rolling step of the present invention may not be specifically set. have.

그러나, 상온에서도 충분히 탄성계수 저감 효과가 나타나므로, 가열 혹은 냉각에 따른 에너지 손실과 생산성 하락을 방지하기 위해서, 상온 근방(0℃ 내지 100℃)에서 다중공형압연하는 단계를 수행하는 것이 가장 바람직하다.However, since the effect of sufficiently reducing the modulus of elasticity appears even at room temperature, it is most preferable to perform the step of multi-hole rolling near room temperature (0°C to 100°C) in order to prevent energy loss and productivity decrease due to heating or cooling. .

한편, 상기 다중공형압연하는 단계는 60% 이상의 단면감소율로 수행하는 것이 바람직하며, 60% 미만의 단면감소율을 적용할 시에는 충분한 소성 변형이 적용되지 않아 UFG(ultrafine-grained) 영역을 만드는 것이 어려운 문제점이 있다.On the other hand, the step of multi-hole rolling is preferably performed at a cross-sectional reduction ratio of 60% or more, and when applying a cross-sectional reduction ratio of less than 60%, sufficient plastic deformation is not applied, making it difficult to create an ultrafine-grained (UFG) area. There is a problem.

즉, 티타늄 합금 가공 전의 단면에 비해 가공 후 얻어진 티타늄 합금의 단면이 60% 이상 감소하게 됨으로써, 충분한 소성 변형이 적용되어 티타늄 합금의 UFG 구조를 성공적으로 유도할 수 있다.That is, since the cross section of the titanium alloy obtained after processing is reduced by more than 60% compared to the cross section before the titanium alloy processing, sufficient plastic deformation is applied, so that the UFG structure of the titanium alloy can be successfully induced.

전술한 가공 방법을 통해 얻어진 티타늄 합금은 300℃ 이하에서 다중공형압연하는 단계를 수행함에 따라, 다중공형압연 후에도 마르텐사이트 조직을 포함하게 되어 탄성계수가 저감됨으로써, 60GPa 이하의 낮은 탄성계수 특성을 나타내게 된다.As the titanium alloy obtained through the above-described processing method performs the step of multi-hole rolling at 300°C or less, it contains a martensite structure even after multi-hole rolling, so that the elastic modulus is reduced, thereby exhibiting a low modulus of elasticity of 60 GPa or less. do.

또한, 상기 방법으로 얻어진 티타늄 합금은 1㎛ 이하의 평균 결정립 크기를 가지는 UFG 구조가 생성되어 항복강도는 760MPa 이상이고, 인장강도는 860MPa 이상인 고강도 특성을 나타낼 수 있다.In addition, the titanium alloy obtained by the above method has a UFG structure having an average grain size of 1 μm or less, so that the yield strength is 760 MPa or more, and the tensile strength is 860 MPa or more.

따라서, 본 발명에 따르면, 티타늄 합금을 300℃ 이하에서 다중공형압연(multi-pass caliber-rolling process)함으로써 티타늄 합금의 마르텐사이트 조직이 소멸되지 않게 되며, UFG 구조를 성공적으로 유도할 수 있어, 고강도를 확보할 뿐만 아니라 티타늄 합금의 탄성계수를 저감할 수 있는 효과를 갖는다.Therefore, according to the present invention, the martensitic structure of the titanium alloy is not destroyed by multi-pass caliber-rolling process at 300°C or less, and the UFG structure can be successfully induced, It has the effect of not only securing the Titanium, but also reducing the elastic modulus of the titanium alloy.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태로, 본 발명의 가공 방법으로 제조된 저탄성 티타늄 합금을 제공할 수 있다.On the other hand, in another embodiment of the present invention, it is possible to provide a low-elastic titanium alloy manufactured by the processing method of the present invention.

상기 저탄성 티타늄 합금은 탄성계수가 60GPa 이하일 수 있고, 저탄성 특성을 나타내게 된다.The low elastic titanium alloy may have an elastic modulus of 60 GPa or less, and exhibit low elastic properties.

또한, 저탄성 티타늄 합금은 마르텐사이트 조직을 포함하고, 1㎛ 이하의 평균 결정립 크기를 가지는 UFG 구조를 포함하며, 항복강도는 760MPa 이상이고, 인장강도는 860MPa 이상의 범위를 갖는다.Further, the low-elasticity titanium alloy includes a martensitic structure, includes a UFG structure having an average grain size of 1 μm or less, and has a yield strength of 760 MPa or more, and a tensile strength of 860 MPa or more.

즉, 본 발명의 저탄성 티타늄 합금은 고강도를 확보할 뿐만 아니라 탄성계수 저감 효과가 우수하여 저탄성을 나타내어, 소재의 안정성 및 디자인의 자유도를 보장할 수 있는 동시에 인체에 해로운 응력차폐효과(stress shielding effect)를 최소화할 수 있어, 고강도 및 저탄성을 요구하는 의료용 소재 등에 활용성이 높다.That is, the low-elasticity titanium alloy of the present invention not only secures high strength, but also exhibits low elasticity due to excellent elasticity modulus reduction effect, thereby ensuring the stability of the material and the degree of freedom of design, and at the same time, the stress shielding effect harmful to the human body. effect) can be minimized, so it is highly applicable to medical materials that require high strength and low elasticity.

또한, 본 발명의 저탄성 티타늄 합금은 다중공형압연 공정을 통해 가공 제조됨에 따라, 대형·대량 생산이 가능한 장점이 있다.In addition, as the low-elasticity titanium alloy of the present invention is processed and manufactured through a multi-hole rolling process, there is an advantage that large-scale production is possible.

이하 본 발명의 다양한 실시예들 및 실험예들에 대해 상술한다. 다만, 하기의 실시예들은 본 발명의 일부 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Hereinafter, various embodiments and experimental examples of the present invention will be described in detail. However, the following examples are only some examples of the present invention, and the present invention should not be construed as being limited to the following examples.

[실시예][Example]

Nb : 13 중량%, Zr : 0.5 중량%, 나머지 Ti 및 불가피한 불순물로 이루어진 Ti-13Nb-13Zr 합금을 직경 12.5mm, 길이 50mm의 봉재로 가공하였다. 이와 같이 가공한 봉재를 전기로를 사용하여 800℃에서 1시간 동안 가열한 후 수랭하여 마르텐사이트(martensite) 조직을 유도하였다.Nb: 13% by weight, Zr: 0.5% by weight, Ti-13Nb-13Zr alloy consisting of the remaining Ti and inevitable impurities was processed into a bar having a diameter of 12.5 mm and a length of 50 mm. The bar thus processed was heated at 800° C. for 1 hour using an electric furnace and then cooled with water to induce a martensite structure.

다음으로, 수랭한 봉재를 다중공형압연기에 투입하여 상온에서 다중공형압연하였다. 본 실시예에서는 공형의 크기 및 숫자에 따라 네 종류의 티타늄 합금을 가공 제조하였으며, 매 압연패스마다 봉재를 90℃씩 회전하여 다중공형압연기에 투입하는 작업을 2, 4, 8 및 12번의 횟수로 각각 반복하였다.Next, the water-cooled rods were put into a multi-hole rolling mill and multi-hole rolling at room temperature. In this example, four types of titanium alloys were fabricated according to the size and number of the balls, and the rods were rotated by 90°C for each rolling pass, and the operation of putting them into the multi-hole rolling mill was performed at 2, 4, 8 and 12 times. Each was repeated.

각 실시예들의 다중공형압연 횟수에 따른 티타늄 합금의 단면 직경 변화를 하기에 나타내었다. 여기서,'Φ'는 다중공형압연기의 각 공형을 통해 압연된 티타늄 합금의 단면 직경을 의미하며 단위는 'mm'이다. 마지막 숫자는 최종적으로 제조된 저탄성 티타늄 합금의 단면 직경을 의미한다.The change in cross-sectional diameter of the titanium alloy according to the number of multi-hole rolling in each example is shown below. Here,'Φ' means the cross-sectional diameter of the titanium alloy rolled through each hole of the multi-hole rolling machine, and the unit is'mm'. The last number refers to the cross-sectional diameter of the finally manufactured low-elastic titanium alloy.

[실시예 1(CCR-2P)][Example 1 (CCR-2P)]

Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29

[실시예 2(CCR-4P)][Example 2 (CCR-4P)]

Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29 → Φ10.79 → Φ10.14 Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29 → Φ10.79 → Φ10.14

[실시예 3(CCR-8P)][Example 3 (CCR-8P)]

Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29 → Φ10.79 → Φ10.14 → Φ9.64 → Φ9.15 → Φ8.67 → Φ8.23 Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29 → Φ10.79 → Φ10.14 → Φ9.64 → Φ9.15 → Φ8.67 → Φ8.23

[실시예 4(CCR-12P)][Example 4 (CCR-12P)]

Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29 → Φ10.79 → Φ10.14 → Φ9.64 → Φ9.15 → Φ8.67 → Φ8.23→ Φ7.8 → Φ7.4 → Φ7.2 → Φ6.66Φ12.5 → Φ11.9 → Φ11.29 → Φ10.79 → Φ10.14 → Φ9.64 → Φ9.15 → Φ8.67 → Φ8.23 → Φ7.8 → Φ7.4 → Φ7.2 → Φ6. 66

[비교예][Comparative Example]

650℃의 온도에서 다중공형압연을 수행한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 티타늄 합금을 가공 제조하였다.A titanium alloy was fabricated and manufactured in the same manner as in Example 3, except that multi-hole rolling was performed at a temperature of 650°C.

기계적 특성Mechanical properties

실시예 1 내지 4, 비교예 및 CCR 소재 4종을 미국 ASTM 규격에 따라 제조한 기존 소재 2종(ST, CA)의 기계적 특성을 비교하기 위하여, 통상의 인장 시험기를 사용하여 인장 시험을 실시하였다.In order to compare the mechanical properties of the two conventional materials (ST, CA) prepared in Examples 1 to 4, Comparative Examples and 4 CCR materials according to the US ASTM standard, a tensile test was performed using a conventional tensile tester. .

구체적인 시험 결과는 하기 표 1에 나타내었다.Specific test results are shown in Table 1 below.

소재Material 항복강도(MPa)Yield strength (MPa) 인장강도(MPa)Tensile strength (MPa) ST (ASTM)ST (ASTM) 544.6 ± 5544.6 ± 5 734 ± 8.3734 ± 8.3 CA (ASTM)CA (ASTM) 771.6 ± 12771.6 ± 12 850.9 ± 9.7850.9 ± 9.7 비교예Comparative example 810 ± 2810 ± 2 960 ± 2960 ± 2 실시예 1(CCR-2P)Example 1 (CCR-2P) 767.1 ± 7.1767.1 ± 7.1 866.2 ± 7.2866.2 ± 7.2 실시예 2(CCR-4P)Example 2 (CCR-4P) 858.1 ± 4.6858.1 ± 4.6 942.6 ± 3.9942.6 ± 3.9 실시예 3(CCR-8P)Example 3 (CCR-8P) 902.2 ± 10.6902.2 ± 10.6 999.9 ± 5.5999.9 ± 5.5 실시예 4(CCR-12P)Example 4 (CCR-12P) 962.7 ± 25.4962.7 ± 25.4 1043.3 ± 1.41043.3 ± 1.4

표 1에 나타난 바와 같이, ST 소재 대비 모든 실시예, CA 소재 대비 실시예 1을 제외한 모든 실시예, 비교예 대비 실시예 3 및 4가 명백히 향상된 항복강도 및 인장강도를 획득하였음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, it was confirmed that all examples compared to the ST material, all examples except for Example 1 compared to the CA material, and Examples 3 and 4 compared to the comparative example obtained clearly improved yield strength and tensile strength.

탄성계수 측정Elastic modulus measurement

실시예 1 내지 4, 비교예 및 CCR 소재 4종을 미국 ASTM 규격에 따라 제조한 기존 소재 2종(ST, CA)의 탄성계수를 비교하기 위하여, 인장곡선 기반 측정 및 초음파 기반 측정의 2가지 서로 다른 실험 방법을 도입하여 탄성계수를 정밀하게 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In order to compare the elastic modulus of the two conventional materials (ST, CA) prepared according to the US ASTM standards for Examples 1 to 4, Comparative Examples and 4 types of CCR materials, two types of tensile curve-based measurement and ultrasonic-based measurement were used. Another experimental method was introduced to accurately measure the modulus of elasticity, and the results are shown in Table 2 below.

소재Material 인장곡선 기반 측정 탄성계수(GPa)Tensile curve-based measurement modulus of elasticity (GPa) 초음파 기반 측정Ultrasonic based measurement
탄성계수(GPa)Modulus of elasticity (GPa)
ST (ASTM)ST (ASTM) 61.2 ± 2.761.2 ± 2.7 63.963.9 CA (ASTM)CA (ASTM) 78.0 ± 0.778.0 ± 0.7 76.876.8 비교예Comparative example 78.0 ± 0.1 78.0 ± 0.1 -- 실시예 1(CCR-2P)Example 1 (CCR-2P) 56.2 ± 0.156.2 ± 0.1 63.063.0 실시예 2(CCR-4P)Example 2 (CCR-4P) 54.5 ± 0.154.5 ± 0.1 59.059.0 실시예 3(CCR-8P)Example 3 (CCR-8P) 53.1 ± 1.553.1 ± 1.5 55.755.7 실시예 4(CCR-12P)Example 4 (CCR-12P) 47.2 ± 2.147.2 ± 2.1 51.451.4

표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 4는 기존 소재 2종(ST, CA 소재)에 비해 명백히 낮은 탄성계수를 나타내는 것을 알 수 있었다.Referring to Table 2, it was found that Examples 1 to 4 clearly exhibited a lower modulus of elasticity compared to the two existing materials (ST, CA material).

특히, 실시예 4(CCR-12P)의 경우, 탄성계수가 기존 소재 2종(ST, CA 소재)에 비해 20% - 40% 감소하였으며, 이는 Ti64 합금에 비교하여 무려 53-57% 감소한 수치이다.In particular, in the case of Example 4 (CCR-12P), the modulus of elasticity was reduced by 20%-40% compared to the two existing materials (ST, CA material), which is a whopping 53-57% decrease compared to the Ti64 alloy. .

이와 같은 낮은 탄성계수는 고가의 합금 원소를 대량으로 사용하여 제조한 베타계 타이타늄 합금(Ti-29Nb-13Ta, 4.6Zr 혹은 Ti-35Nb-4Sn 등)에 육박하는 수치로, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 티타늄 합금은 우수한 탄성계수 저감 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.Such a low modulus of elasticity is a value close to that of a beta-based titanium alloy (Ti-29Nb-13Ta, 4.6Zr, or Ti-35Nb-4Sn, etc.) manufactured by using a large amount of expensive alloying elements. It was confirmed that the titanium alloy prepared accordingly has an excellent elastic modulus reduction effect.

반면, 650℃의 온도에서 다중공형압연을 수행한 비교예의 경우, 탄성계수가 기존 소재(CA 소재)와 유사한 값을 나타냈으며, 이를 통해 300℃를 초과하는 온도에서 다중공형압연을 수행하는 경우, 마르텐사이트 조직이 소멸됨으로써 탄성계수 저감 효과가 나타나지 않는 것을 알 수 있었다.On the other hand, in the case of the comparative example in which the multi-hole rolling was performed at a temperature of 650°C, the elastic modulus showed a similar value to that of the existing material (CA material), and through this, when the multi-hole rolling was performed at a temperature exceeding 300°C, It was found that the effect of reducing the modulus of elasticity did not appear due to the disappearance of the martensite structure.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can.

Claims (15)

티타늄 합금을 가열하는 단계;
가열된 티타늄 합금을 수랭하는 단계; 및
수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 투입하여 다중공형압연하는 단계;를 포함하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
Heating the titanium alloy;
Water cooling the heated titanium alloy; And
Including a step of multi-hole rolling by introducing the water-cooled titanium alloy into a multi-hole type rolling machine, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제1항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계는 -196℃ 내지 300℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 1,
The multi-hole rolling step is characterized in that performed at -196 ℃ to 300 ℃, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제2항에 있어서,
상기 가열하는 단계는 700℃ ~ 900℃에서 30분 ~ 2시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 2,
The heating step is characterized in that performed for 30 minutes to 2 hours at 700 ℃ ~ 900 ℃, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제2항에 있어서,
상기 티타늄 합금은 Nb : 10 ~ 15 중량%, Zr : 10 ~ 15 중량%, 및 나머지 Ti 와 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 2,
The titanium alloy is Nb: 10 to 15% by weight, Zr: 10 to 15% by weight, and titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity, characterized in that it contains the remaining Ti and inevitable impurities.
제4항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계에서, 수랭된 티타늄 합금을 다중공형압연기에 2 내지 12번의 횟수로 반복 투입하는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 4,
In the multi-hole rolling step, characterized in that the water-cooled titanium alloy is repeatedly introduced into the multi-hole rolling mill for 2 to 12 times, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제5항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계에서, 수랭된 티타늄 합금은 소정의 각도로 회전하여 다중공형압연기에 투입되는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 5,
In the multi-hole rolling step, the water-cooled titanium alloy is rotated at a predetermined angle and introduced into the multi-hole rolling mill.
제6항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계는 60% 이상의 단면감소율로 수행하는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 6,
The multi-hole rolling step is characterized in that performed at a cross-sectional reduction rate of 60% or more, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제7항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계 후에 얻어진 티타늄 합금의 탄성계수는 60GPa 이하인 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 7,
The titanium alloy processing method for reducing the elastic modulus, characterized in that the elastic modulus of the titanium alloy obtained after the multi-hole rolling step is 60 GPa or less.
제7항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계 후에 얻어진 티타늄 합금은 마르텐사이트(martensite) 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 7,
The titanium alloy obtained after the multi-hole rolling step is characterized in that it comprises a martensite (martensite) structure, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제7항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계 후에 얻어진 티타늄 합금의 항복강도는 760MPa 이상이고, 인장강도는 860MPa 이상인 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 7,
The titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity, characterized in that the yield strength of the titanium alloy obtained after the multi-hole rolling step is 760 MPa or more, and the tensile strength is 860 MPa or more.
제7항에 있어서,
상기 다중공형압연하는 단계 후에 얻어진 티타늄 합금은 평균 결정립 크기가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 탄성계수 저감을 위한 티타늄 합금 가공 방법.
The method of claim 7,
The titanium alloy obtained after the multi-hole rolling step is characterized in that the average grain size is less than 1㎛, titanium alloy processing method for reducing the modulus of elasticity.
제7항에 따른 가공 방법으로 가공되고,
탄성계수가 60GPa 이하인 것을 특징으로 하는, 저탄성 티타늄 합금.
Processed by the processing method according to claim 7,
A low-elasticity titanium alloy, characterized in that the modulus of elasticity is 60 GPa or less.
제12항에 있어서,
상기 저탄성 티타늄 합금은 마르텐사이트(martensite) 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저탄성 티타늄 합금.
The method of claim 12,
The low elastic titanium alloy is characterized in that it comprises a martensite (martensite) structure, low elastic titanium alloy.
제12항에 있어서,
상기 저탄성 티타늄 합금의 항복강도는 760MPa 이상이고, 인장강도는 860MPa 이상인 것을 특징으로 하는, 저탄성 티타늄 합금.
The method of claim 12,
The low-elastic titanium alloy has a yield strength of 760 MPa or more, and a tensile strength of 860 MPa or more.
제12항에 있어서,
상기 저탄성 티타늄 합금은 평균 결정립 크기가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 저탄성 티타늄 합금.
The method of claim 12,
The low-elasticity titanium alloy, characterized in that the average grain size of less than 1㎛, low-elasticity titanium alloy.
KR1020190044191A 2019-04-16 2019-04-16 Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same KR20200121531A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190044191A KR20200121531A (en) 2019-04-16 2019-04-16 Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190044191A KR20200121531A (en) 2019-04-16 2019-04-16 Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210052040A Division KR20210046638A (en) 2021-04-22 2021-04-22 Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200121531A true KR20200121531A (en) 2020-10-26

Family

ID=73006241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190044191A KR20200121531A (en) 2019-04-16 2019-04-16 Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200121531A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113000599A (en) * 2020-12-30 2021-06-22 云南钛业股份有限公司 Production method for efficiently rolling titanium alloy wire rod

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113000599A (en) * 2020-12-30 2021-06-22 云南钛业股份有限公司 Production method for efficiently rolling titanium alloy wire rod

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2718104T3 (en) Manufacture of high strength titanium alloys
Xu et al. Effects of cold deformation on microstructure, texture evolution and mechanical properties of Ti–Nb–Ta–Zr–Fe alloy for biomedical applications
CN1298874C (en) Super elasticity low modulus titanium alloy and preparing and processing method
Meng et al. A β-type TiNbZr alloy with low modulus and high strength for biomedical applications
Liu et al. Mechanical properties and cytocompatibility of oxygen-modified β-type Ti–Cr alloys for spinal fixation devices
Jing et al. Effect of the annealing temperature on the microstructural evolution and mechanical properties of TiZrAlV alloy
US20040052676A1 (en) beta titanium compositions and methods of manufacture thereof
Li et al. Effect of thermo-mechanical treatment on microstructural evolution and mechanical properties of a superelastic Ti–Zr-based shape memory alloy
CN103060609B (en) Near-beta titanium alloy with low elastic modulus and high strength and preparation method of near-beta titanium alloy
KR101374233B1 (en) Method of manufacturing ultrafine-grained titanium rod for biomedical applications, and titanium rod manufactured by the same
CN110029294B (en) Processing method of titanium-zirconium-niobium alloy
KR20200121531A (en) Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same
RU2485197C1 (en) Metal nanostructured alloy based on titanium, and method for its treatment
Polyakova et al. Influence of annealing on the structure and mechanical properties of ultrafine-grained alloy Ti-6Al-7Nb, processed by severe plastic deformation
CN104745995A (en) Thinning process method of TC4 titanium alloy multilevel tissues
Zhang et al. Microstructure and mechanical properties of Ti-35Nb-2Ta-3Zr alloy by laser quenching
KR20210046638A (en) Method for processing titanium alloys for reducing modulus of elasticity and low elastic modulus titanium alloy produced by the same
CN116460235A (en) High-temperature-deep-cooling composite forging method for preparing titanium alloy forging with isomerous structure
KR101158477B1 (en) Method for producing high strength and high ductility titanium alloy
Xu et al. Microstructure and mechanical properties evolution of Ti-13Nb-13Zr alloy processed by ECAP-Conform and rotary swaging
CN103938136B (en) A kind of titanium alloy quasi recrystallization annealing process
KR101465091B1 (en) Ultrafine-grained multi-phase titanium alloy with excellent strength and ductility and manufacturing method for the same
JPH04247856A (en) Method for cold rolling of pure titanium
CN110042335A (en) It is a kind of for obtaining the treatment process of the low titanium-zirconium alloy of amount containing zirconium perfect recrystallization tissue
Yu et al. Investigation on near-β titanium alloy Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb for surgical implant materials

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2021101001003; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20210421

Effective date: 20220221