KR20240097527A - Forming method for pure titanium plate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법에 관한 것으로, 그 구성은, 순수티타늄 박판과 금형을 준비하는 제 1단계와, 상기 전처리된 순수티타늄 박판 및 상기 금형에 표면보호코팅층을 형성하는 제 2단계와, 상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄 박판 및 금형을 성형장치 내에 배치하여 480 내지 520℃에서 15 내지 25분 동안 열간성형을 수행하는 제 3단계와, 상기 열간성형된 순수티타늄 박판의 표면을 전처리하는 제 4단계와, 상기 열간성형된 순수티타늄 박판에 기계적가공을 수행하는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method of forming a difficult-to-form pure titanium sheet, which consists of a first step of preparing a pure titanium sheet and a mold, and a step of forming a surface protective coating layer on the pretreated pure titanium sheet and the mold. Step 2, a third step of placing the pure titanium sheet and mold on which the surface protective coating layer is formed in a molding device and performing hot forming at 480 to 520° C. for 15 to 25 minutes, and the surface of the hot-formed pure titanium sheet It is characterized by comprising a fourth step of pretreatment and a fifth step of performing mechanical processing on the hot-formed pure titanium thin plate.
Description
본 발명은 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 순수 티타늄 박판을 전처리하고 표면보호코팅층을 형성한 후, 적정한 성형조건에서 열간성형하여 박판의 소재이용율개선 및 인장강도 물성치를 만족할 수 있는 순수 티타늄 박판의 성형방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a difficult-to-form pure titanium sheet. More specifically, the pure titanium sheet is pretreated, a surface protective coating layer is formed, and then hot-formed under appropriate forming conditions to improve the material utilization rate and tensile strength properties of the sheet. It relates to a method of forming pure titanium thin plates that can satisfy.
일반적으로 항공기용 동체와 같은 원통형 구조물은 박판을 구부려 제작하게 되는데, 박판을 이용하여 원통형 구조물을 제작하는 대표적인 방법으로는 재료의 소성 변형을 이용하는 롤-벤딩(Roll-Bending) 공정이 있다. 이러한 롤-벤딩 공정에서 박판의 소재가 알루미늄(Aluminum) 또는 스테인리스 강(Stainless Steel)인 경우에는 상온에서 쉽게 롤-벤딩 공정을 수행하여 부품이나 구조물을 제작할 수 있다.In general, cylindrical structures such as aircraft fuselages are manufactured by bending thin plates, and a representative method of manufacturing cylindrical structures using thin plates is the roll-bending process that uses plastic deformation of the material. In this roll-bending process, if the material of the thin plate is aluminum or stainless steel, parts or structures can be manufactured by easily performing the roll-bending process at room temperature.
한편, 티타늄(Ti) 소재는 은백색의 금속으로 TiO2 광석을 염화반응시켜 사염화티탄(TiCl4)을 얻은 후, 이를 마그네슘(Mg)으로 환원하여 얻는 제련 방법으로 형성된다. 티타늄 소재는 마그네슘과, 알루미늄 다음으로 가볍고, 전성과 연성이 높아 가공하기에 용이하며, 탄소강과 거의 같은 강도를 가지고 있다. 또한, 티타늄 소재는 열에도 강하고 내식성이 뛰어나 녹슬지 않는 우수한 기계적 성질을 구현한다. 이러한 특성으로 인해 티타늄 소재는 항공, 우주, 전력, 화학플랜트, 해양 및 의료 등 각종 분야의 재료로 활용되고 있다. Meanwhile, titanium (Ti) is a silver-white metal that is formed by chlorinating TiO 2 ore to obtain titanium tetrachloride (TiCl 4 ) and then reducing it to magnesium (Mg). Titanium is the lightest material after magnesium and aluminum, has high malleability and ductility, is easy to process, and has almost the same strength as carbon steel. In addition, titanium material is resistant to heat and has excellent corrosion resistance, providing excellent mechanical properties that prevent rust. Due to these characteristics, titanium material is used as a material in various fields such as aviation, space, electric power, chemical plants, marine, and medical care.
특히, 티타늄 소재는 항공기에서 고강도, 내열 및 내산화 특성이 요구되는 부위에 사용될 수 있고 티타늄 소재를 이용한 복합재의 사용이 증가함에 따라 중요도가 높아지고 있다. In particular, titanium material can be used in aircraft where high strength, heat resistance, and oxidation resistance are required, and its importance is increasing as the use of composite materials using titanium material increases.
그러나, 티타늄 소재는 높은 항복강도로 인해 절삭가공이 어렵고 성형시 화재발생 위험이 높아 성형속도를 높이지 못하는, 대표적인 난성형성 소재이다. 선행기술1(대한민국 등록특허 제10-1278110호)와 선행기술2(대한민국 등록특허 제10-2098271호)와 같이 기존의 알루미늄(Al) 소재의 성형방법을 기반으로 순수 티타늄을 가공 시 가공 전 제품 무게와 최종제품의 무게의 비를 의미하는 소재이용율(BTF)을 높이기 위해서 추가적인 성형과 공구 비용 부담이 수반된다. 이에, 실제 티타늄 소재의 박판은 대부분 수입되고 있어, 티타늄 소재의 성형방법에 대한 다양한 연구가 필요한 실정이다. However, titanium material is a representative difficult-to-form material that is difficult to cut due to its high yield strength and has a high risk of fire during molding, making it difficult to increase the molding speed. When processing pure titanium based on the existing molding method of aluminum (Al) material, such as Prior Art 1 (Korea Patent No. 10-1278110) and Prior Art 2 (Korea Patent No. 10-2098271), the product before processing In order to increase the material utilization factor (BTF), which refers to the ratio of the weight to the weight of the final product, additional molding and tooling costs are incurred. Accordingly, most of the actual thin plates made of titanium material are imported, and various studies on forming methods of titanium material are needed.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 순수 티타늄 박판을 용이하게 성형가능한 순수 티타늄 박판의 성형방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for forming pure titanium thin plates that can easily form pure titanium thin plates.
또한, 본 발명은 소재이용율(BTF)을 개선할 수 있는 순수 티타늄 박판의 성형방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention provides a method for forming pure titanium thin plates that can improve material utilization factor (BTF).
아울러, 본 발명은 열간성형 시 잔류응력을 최소화하여 기계적가공이나 확산접합 등의 후속공정 수행시 성형된 판의 변형을 효과적으로 제어할 수 있는 순수 티타늄 성형판의 성형방법을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a method of forming a pure titanium molded plate that can effectively control deformation of the formed plate during subsequent processes such as mechanical processing or diffusion bonding by minimizing residual stress during hot forming.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 순수 티타늄 박판이 성형방법은, 순수티타늄 박판과 금형을 준비하는 제 1단계와, 상기 전처리된 순수티타늄 박판 및 상기 금형에 표면보호코팅층을 형성하는 제 2단계와, 상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄 박판 및 금형을 성형장치 내에 배치하여 480 내지 520℃에서 15 내지 25분 동안 열간성형을 수행하는 제 3단계와, 상기 열간성형된 순수티타늄 박판의 표면을 전처리하는 제 4단계와, 상기 열간성형된 순수티타늄 박판에 기계적가공을 수행하는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above-described object, the present invention's pure titanium sheet forming method includes a first step of preparing a pure titanium sheet and a mold, and a second step of forming a surface protective coating layer on the pretreated pure titanium sheet and the mold. A third step of placing the pure titanium sheet and the mold on which the surface protective coating layer is formed in a molding device and performing hot forming at 480 to 520 ° C. for 15 to 25 minutes, and the surface of the hot formed pure titanium sheet It is characterized by comprising a fourth step of pretreatment and a fifth step of performing mechanical processing on the hot-formed pure titanium thin plate.
상기 제 4단계는, 상기 순수티타늄박판을 알칼리용액을 이용하여 탈지하는 제 1전처리공정과, 상기 제1전처리공정이 수행된 순수티타늄 박판을 샌드블라스팅하는 제 2전처리공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. The fourth step includes a first pretreatment process of degreasing the pure titanium sheet using an alkaline solution, and a second pretreatment process of sandblasting the pure titanium sheet on which the first pretreatment process has been performed. .
상기 제 2단계는, 상기 전처리된 순수티타늄 박판 및 상기 금형에 윤활제를 도포하여 제 1표면보호코팅층을 형성하는 제 1코팅공정과, 상기 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄 박판 및 금형에 부식억제제를 도포하여 제 2표면보호코팅층을 형성하는 제 2코팅공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. The second step includes a first coating process of forming a first surface protective coating layer by applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the mold, and applying a corrosion inhibitor to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer is formed. It is characterized by comprising a second coating process of forming a second surface protective coating layer by applying.
상기 제 1표면보호코팅층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성하며, 상기 제 2표면보호코팅층은 15 내지 45㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 한다. The first surface protective coating layer is formed to a thickness of 5 to 15 ㎛, and the second surface protective coating layer is formed to a thickness of 15 to 45 ㎛.
상기 제 3단계에서, 상기 열간성형은 20 내지 30ton의 중량으로 가압하는 것을 특징으로 한다. In the third step, the hot forming is characterized by pressing with a weight of 20 to 30 tons.
본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법은 순수 티타늄 박판을 용이하게 성형가능하여 제조원가를 낮출 수 있다. The method for forming a difficult-to-form pure titanium sheet of the present invention can easily form a pure titanium sheet, thereby lowering the manufacturing cost.
또한, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법은 소재이용율(BTF)를 30% 이상으로 개선할 수 있다. In addition, the forming method of the difficult-to-form pure titanium thin plate of the present invention can improve the material utilization factor (BTF) to 30% or more.
아울러, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법은 열간성형 시 잔류응력을 최소화하여 기계적가공이나 확산접합 등의 후속공정 수행시 성형된 박판의 변형을 효과적으로 제어할 수 있다. In addition, the forming method of the difficult-to-form pure titanium sheet of the present invention can effectively control the deformation of the formed sheet when performing subsequent processes such as mechanical processing or diffusion bonding by minimizing residual stress during hot forming.
다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법을 보인 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 V자형 순수티타늄박판의 모습을 보인 이미지.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형장치 내에 순수티타늄박판과 금형을 배치하여 열간 성형하기 전의 모습을 나타낸 실제 이미지.Figure 1 is a flow chart showing a method of forming a difficult-to-form pure titanium sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an image showing a V-shaped pure titanium thin plate according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an actual image showing a pure titanium thin plate and a mold placed in a molding device according to an embodiment of the present invention before hot forming.
이하, 본 발명에 의한 순수 티타늄 박판의 성형방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the method for forming a pure titanium thin plate according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법은 순수티타늄박판과 금형을 준비하는 제 1단계(S10), 상기 전처리된 순수티타늄박판 및 상기 금형에 표면보호코팅층을 형성하는 제 2단계(S20), 상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판 및 금형을 성형장치 내에 배치하여 480 내지 520℃에서 15 내지 25분 동안 열간성형을 수행하는 제 3단계(S30), 상기 열간성형된 순수티타늄박판의 표면을 전처리하는 제 4단계(S40) 및 상기 열간성형된 순수티타늄박판에 기계적가공을 수행하는 제 5단계(S50)를 포함하는 것일 수 있다. Referring to Figure 1, the forming method of a difficult-to-form pure titanium sheet of the present invention includes a first step (S10) of preparing a pure titanium sheet and a mold, and forming a surface protective coating layer on the pretreated pure titanium sheet and the mold. In the second step (S20), the pure titanium thin plate with the surface protective coating layer and the mold are placed in a molding device and hot formed at 480 to 520 ° C. for 15 to 25 minutes. In the third step (S30), the hot formed It may include a fourth step (S40) of pretreating the surface of the pure titanium sheet and a fifth step (S50) of performing mechanical processing on the hot-formed pure titanium sheet.
즉, 본 발명은 순수 티타늄 박판을 전처리하고 표면보호코팅층을 형성한 후, 적정 온도와 적정 시간 동안 열간성형하여 소재이용율(BTF)의 개선을 통해 비용절감이 가능하며 성형효율을 높일 수 있는 순수 티타늄 박판의 성형방법을 제시하는 것일 수 있다. In other words, the present invention pre-treats pure titanium thin plates, forms a surface protective coating layer, and then hot-forms them at an appropriate temperature and for an appropriate time to reduce costs and increase molding efficiency by improving the material utilization factor (BTF). It may suggest a method of forming thin plates.
도 1을 참조하면, 상기 S10은 순수티타늄박판과 금형을 준비하는 것일 수 있다. Referring to Figure 1, S10 may be preparing a pure titanium thin plate and a mold.
상기 순수티타늄박판은 성형대상으로, 티타늄을 비롯한 다양한 금속이 혼합된 합금 소재일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 순수티타늄박판은 순수티타늄(CP-Ti)으로 구성된 것일 수 있다. 상기 순수티타늄박판은 목적에 따라 다양한 형상으로 형성된 것일 수 있다.The pure titanium thin plate is a molding object and may be an alloy material mixed with various metals including titanium. In one embodiment, the pure titanium thin plate may be composed of pure titanium (CP-Ti). The pure titanium thin plate may be formed into various shapes depending on the purpose.
상기 금형은 일측에 상기 순수티타늄박판을 수용하여 상기 순수티타늄박판을 성형하기 위한 성형틀일 수 있다. 상기 금형은 상기 순수티타늄박판의 형상, 재질 및 크기에 따라 상기 순수티타늄박판을 수용할 수 있는 박판수용부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 금형으로는 고온에서 강도와 인성이 높으며, 기계적 충격 및 열 충격에 대한 저항이 우수하며, 특히 후술하는 열간성형 시 스케일에 대한 마모저항이 뛰어난 소재로 구성하는 것일 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 금형의 재료로는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mc), 바나듐(V) 또는 이들의 합금 등을 사용할 수 있다.The mold may be a molding frame for molding the pure titanium sheet by accommodating the pure titanium sheet on one side. The mold may include a thin plate receiving portion capable of accommodating the pure titanium thin plate depending on the shape, material, and size of the pure titanium thin plate. The mold may be made of a material that has high strength and toughness at high temperatures, has excellent resistance to mechanical shock and thermal shock, and is particularly excellent in abrasion resistance to scale during hot forming, which will be described later. Specifically, for example, chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mc), vanadium (V), or alloys thereof may be used as the material of the mold.
상기 금형은 상판과 하판으로 구성되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 상판 일측에 성형대상인 상기 도 2와 같은 순수티타늄박판의 일단을 수용하며, 상기 하판 일측에는 상기 도 2와 같은 순수티타늄박판의 타단을 수용할 수 있도록 각각의 상판 및 하판에 박판수용부를 갖는 구조로 형성된 것일 수 있다. The mold may be composed of an upper plate and a lower plate. Specifically, one side of the upper plate accommodates one end of the pure titanium thin plate as shown in FIG. 2, which is the object of forming, and one side of the lower plate accommodates the other end of the pure titanium thin plate as shown in FIG. 2, so that each upper and lower plate accommodates a thin plate. It may be formed in a structure with wealth.
도 1을 참조하면, 상기 S20은 상기 전처리된 순수티타늄박판 및 상기 금형에 표면보호코팅층을 형성하는 것일 수 있다. 즉, 상기 S20에서는 후술하는 열간성형시 상기 순수티타늄박판과 금형 표면의 변형을 최소화하고, 성형효율을 높이기 위하여 표면보호코팅층을 형성하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 1, S20 may be forming a surface protective coating layer on the pretreated pure titanium thin plate and the mold. That is, in S20, a surface protective coating layer may be formed to minimize deformation of the surface of the pure titanium sheet and the mold during hot forming, which will be described later, and to increase molding efficiency.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 S20은 상기 전처리된 순수티타늄박판 및 상기 금형에 윤활제를 각각 도포하여 제 1표면보호코팅층을 형성하는 제 1코팅공정(S21)과, 상기 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판 및 금형에 각각 부식억제제를 도포하여 제 2표면보호코팅층을 형성하는 제 2코팅공정(S22)을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the S20 includes a first coating process (S21) of forming a first surface protective coating layer by applying a lubricant to the pretreated pure titanium thin plate and the mold, respectively, and the first surface protective coating layer. It may include a second coating process (S22) of forming a second surface protective coating layer by applying a corrosion inhibitor to the formed pure titanium thin plate and mold, respectively.
구체적으로, 상기 S21은 상기 순수티타늄박판과, 상기 S10에서 준비한 금형에 제 1표면보호코팅층을 형성하기 위한 윤활제를 각각 도포하는 것일 수 있다. 상기 윤활제는 상기 순수티타늄박판과 상기 금형에 도포되어 각 표면의 마찰계수를 안정적으로 확보하고, 표면거칠기를 일정하게 조성하는 것일 수 있다.Specifically, S21 may be applying a lubricant to form a first surface protective coating layer on the pure titanium thin plate and the mold prepared in S10, respectively. The lubricant may be applied to the pure titanium thin plate and the mold to stably secure the friction coefficient of each surface and maintain a constant surface roughness.
이를 통해, 상기 순수티타늄박판과 상기 금형의 표면을 보호하면서도 성형 후에도 순수티타늄박판의 품질을 유지할 수 있다. 또한, 난성형성 소재인 상기 순수티타늄박판과 상기 금형 사이의 윤활특성에 따라 후술하는 열간 성형 시 재료의 변형 및 박판의 형상에 영향을 줄 수 있다. 이에 본 발명은 상기 윤활제를 도포하여 제 1표면보호코팅층을 형성하여 상기 순수티타늄박판과 상기 금형 사이의 윤활 특성을 향상시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 윤활제는 상기 순수티타늄박판이 열간성형으로 가열되면서 상대적으로 온도가 낮은 금형 사이에서 열을 차단하는 작용을 하여 상기 순수티타늄박판의 냉각속도를 늦춰주는 것일 수 있다.Through this, the quality of the pure titanium sheet can be maintained even after molding while protecting the surface of the pure titanium sheet and the mold. In addition, depending on the lubrication characteristics between the pure titanium thin plate, which is a difficult-to-form material, and the mold, the deformation of the material and the shape of the thin plate may be affected during hot forming, which will be described later. Accordingly, the present invention may improve lubrication characteristics between the pure titanium thin plate and the mold by applying the lubricant to form a first surface protective coating layer. Specifically, the lubricant may act to block heat between molds at relatively low temperatures as the pure titanium sheet is heated through hot forming, thereby slowing down the cooling rate of the pure titanium sheet.
일 실시예에서, 상기 윤활제는 통상의 금속 가공시 사용하는 윤활제를 모두 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 윤활제는 물유리(water glass), 흑연분말, 오일(oil), 실록산(siloxane), 수소염화불화탄소(HCFC), 이황화몰리브덴(MoS2), 아세톤(acetone), 2-프로파논(2-propanone), 2-부타논(2-butanone), 질화물(nitride), 질화붕소(boron nitride), 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. In one embodiment, the lubricant may be any lubricant used during normal metal processing. Specifically, the lubricant is water glass, graphite powder, oil, siloxane, hydrochlorofluorocarbon (HCFC), molybdenum disulfide (MoS 2 ), acetone, 2-propanone ( One or more selected from 2-propanone, 2-butanone, nitride, boron nitride, and mixtures thereof may be used, but are not limited thereto.
일 실시예에서, 상기 윤활제는 상기 순수티타늄박판과 상기 금형의 표면에 분무/분사하거나, 상기 순수티타늄박판과 상기 금형을 가열된 그리스에 침지시키거나, 롤러(roller)를 이용하여 상기 순수티타늄박판과 상기 금형에 도포하는 방식 등으로 도포하는 것일 수 있다.In one embodiment, the lubricant is sprayed/sprayed on the surface of the pure titanium sheet and the mold, the pure titanium sheet and the mold are immersed in heated grease, or the pure titanium sheet is formed using a roller. It may be applied by a method such as applying to the mold.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 S21에서 상기 제 1표면보호코팅층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성하는 것일 수 있다. 상기 제 1표면보호코팅층의 두께가 5㎛ 미만으로 형성되는 경우, 상기 제 1표면보호코팅층이 너무 얇아 윤활제가 갖는 고유의 윤활특성을 나타내기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제 1표면보호코팅층의 두께가 15㎛를 초과하여 형성되는 경우, 오히려 성형과정에서 상기 제 1표면보호코팅층이 상기 순수티타늄박판과 상기 금형으로부터 쉽게 벗겨질 수 있다.In one embodiment of the present invention, in S21, the first surface protective coating layer may be formed to have a thickness of 5 to 15 μm. When the thickness of the first surface protective coating layer is less than 5㎛, the first surface protective coating layer may be too thin to exhibit the inherent lubricating properties of the lubricant. Additionally, when the thickness of the first surface protective coating layer exceeds 15㎛, the first surface protective coating layer may be easily peeled off from the pure titanium thin plate and the mold during the molding process.
또한, 상기 S22는 상기 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판 및 금형에 각각 부식억제제를 도포하여 제 2표면보호코팅층을 형성하는 것일 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 S21에서 윤활제로 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 그 위에 부식억제제를 도포하여 제 2표면보호코팅층을 형성함으로써 후술하는 열간성형 시 상기 순수티타늄박판과 상기 금형이 열로 인해 표면이 산화되며 산화물 피막(산화스케일)이 형성되는 것을 방지할 수 있어 최종적으로 순수티타늄박판 성형품의 내식성을 향상시킬 수 있다.Additionally, in S22, a corrosion inhibitor may be applied to the pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer is formed, respectively, to form a second surface protective coating layer. That is, the present invention forms a first surface protective coating layer with a lubricant in S21, and then applies a corrosion inhibitor thereon to form a second surface protective coating layer, thereby preventing the pure titanium sheet and the mold from being damaged by heat during hot forming as described later. It can prevent the surface from being oxidized and the formation of an oxide film (oxidation scale), ultimately improving the corrosion resistance of pure titanium thin plate molded products.
상기 부식억제제는 통상의 부식억제제를 모두 사용할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 부식억제제는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al)와 규소(Si) 중 어느 하나 이상이 포함된 금속염, 톨루엔(toluene), 활석(Talc(Mg3H2(SiO3)4)), 나프톨 화합물(1-(2-Methyl-4-(2-methylphenylazo)phenylazo)-2-naphthol) 및 석영(Quartz(SiO2)) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The corrosion inhibitor can be any conventional corrosion inhibitor. Specifically, for example, the corrosion inhibitor may be a metal salt containing at least one of zinc (Zn), magnesium (Mg), aluminum (Al), and silicon (Si), toluene, and talc (Talc (Mg 3 H 2 (SiO 3 ) 4 )), naphthol compound (1-(2-Methyl-4-(2-methylphenylazo)phenylazo)-2-naphthol), and quartz (Quartz(SiO 2 )). It can be used, but is not limited to this.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 S22에서 상기 제 2표면보호코팅층은 15 내지 45㎛의 두께로 형성하는 것일 수 있다. 상기 제 2표면보호코팅층의 두께가 15㎛ 미만으로 형성되는 경우, 상기 제 2표면보호코팅층이 너무 얇아 열간 성형 시 열로 인한 순수티타늄박판 표면의 산화 및 스케일 형성을 효과적으로 억제하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제 2표면보호코팅층의 두께가 45㎛를 초과하여 형성되는 경우, 두꺼워진 코팅층으로 인해 상기 순수티타늄박판과 상기 금형 사이의 윤활특성에 영향을 주어 제품의 변형 유발 및 성형효율을 저하시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, in S22, the second surface protective coating layer may be formed to have a thickness of 15 to 45 μm. When the thickness of the second surface protective coating layer is less than 15㎛, it may be difficult to effectively suppress oxidation and scale formation on the surface of the pure titanium thin plate due to heat during hot forming because the second surface protective coating layer is too thin. In addition, when the thickness of the second surface protective coating layer exceeds 45㎛, the thickened coating layer may affect the lubrication characteristics between the pure titanium sheet and the mold, causing deformation of the product and lowering molding efficiency. You can.
도 1을 참조하면, 상기 S30은 상기 순수티타늄박판의 표면을 전처리하는 것일 수 있다. 즉, 상기 순수티타늄박판을 성형하기 전에 표면을 전처리함으로써 후술하는 열간성형 시 소재의 물성에 악영향을 주거나 성형효율을 저하시킬 수 있는 상기 순수티타늄박판의 표면에 부착된 이물질 등을 효과적으로 제거하는 것일 수 있다.Referring to Figure 1, S30 may pre-treat the surface of the pure titanium thin plate. In other words, by pretreating the surface before forming the pure titanium sheet, foreign substances attached to the surface of the pure titanium sheet that may adversely affect the physical properties of the material or reduce molding efficiency during hot forming, which will be described later, can be effectively removed. there is.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 S30은 상기 순수티타늄박판을 알칼리용액을 이용하여 탈지하는 제 1전처리공정(S31)과, 상기 제 1전처리공정이 수행된 순수티타늄박판을 샌드블라스팅(sand blasting)하는 제 2전처리공정(S32)을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, S30 includes a first pretreatment process (S31) of degreasing the pure titanium sheet using an alkaline solution, and sandblasting the pure titanium sheet on which the first pretreatment process was performed. It may include a second pretreatment process (S32).
구체적으로, 상기 S31의 제 1전처리공정은 상기 순수티타늄박판을 알칼리 탈지하는 것으로, 상기 순수티타늄박판의 표면에 잔류할 수 있는 가공오일 등의 유지분이나 표면에 부착된 불순물을 제거하기 위한 것일 수 있다. 이 때, 알칼리용액은 유지분이나 불순물과 결합하여 수용성의 비누를 만드는 산화작용으로 유지분을 제거하는 것일 수 있다. Specifically, the first pretreatment process of S31 is alkali degreasing of the pure titanium sheet, and may be used to remove impurities attached to the surface or oils such as processing oil that may remain on the surface of the pure titanium sheet. there is. At this time, the alkaline solution may combine with oils and fats or impurities to remove oils and fats through an oxidation action that creates water-soluble soap.
상기 S31은 통상의 알칼리탈지제를 사용하는 것일 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 S31에서의 알칼리탈지 시 사용하는 알칼리탈지제는 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 규산나트륨(Na2SiO3) 중에서 어느 하나 이상을 사용하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The S31 may use a conventional alkaline degreaser. Specifically, for example, the alkaline degreasing agent used during alkaline degreasing in S31 may be one or more of sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), and sodium silicate (Na 2 SiO 3 ). , but is not limited to this.
일 실시예에서, 상기 S31은 60 내지 70℃의 온도에서 5 내지 10분 동안 수행하는 것일 수 있다. In one embodiment, S31 may be performed at a temperature of 60 to 70°C for 5 to 10 minutes.
상기 S31에서 알칼리탈지 온도가 60℃ 미만에서 수행하는 경우, 상술한 비누화 공정이 원활하게 이뤄지지 않아 탈지효율이 저하될 수 있다. 또한, 상기 알칼탈지 시 온도가 70℃를 초과하는 온도에서 수행하는 경우, 높은 온도로 인해 상기 알칼리 탈지제의 점착력이 감소하여 상기 티타늄 소재 표면에 부착되어 있는 유지분이나 이물질의 제거효율, 즉 탈지효율이 낮아질 수 있다. If the alkaline degreasing temperature in S31 is performed below 60°C, the above-described saponification process may not be carried out smoothly and the degreasing efficiency may be reduced. In addition, when the alkaline degreasing is performed at a temperature exceeding 70°C, the adhesive force of the alkaline degreasing agent decreases due to the high temperature, thereby reducing the removal efficiency of fat or foreign substances attached to the surface of the titanium material, that is, the degreasing efficiency. This may be lowered.
상기 S31에서 알칼리탈지 시간이 5분 미만인 경우, 상기 알칼리탈지제가 상기 티타늄 소재 표면의 유지분 등과 작용할 시간이 충분히 주어지지 않아 탈지효율이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 알칼리탈지 시간이 10분을 초과하는 경우, 알칼리 탈지제의 오염도가 증가하여 탈지효율이 낮아질 수 있다.If the alkaline degreasing time in S31 is less than 5 minutes, the alkaline degreasing agent is not given enough time to act on the oil and fat content on the surface of the titanium material, and thus the degreasing efficiency may be lowered. Additionally, if the alkaline degreasing time exceeds 10 minutes, the degree of contamination of the alkaline degreasing agent may increase, thereby lowering the degreasing efficiency.
또한, 상기 S32의 제 2전처리공정은 상기 제 1전처리공정이 수행된 순수티타늄박판을 샌드블라스팅하여 상기 순수티타늄박판의 표면을 다듬거나 절삭하여 부드럽고 매끄럽게 가공하는 것일 수 있다. In addition, the second pretreatment process of S32 may be performed by sandblasting the pure titanium sheet on which the first pretreatment process was performed to smooth or smooth the surface of the pure titanium sheet by trimming or cutting it.
일반적으로 샌드블라스트는 노즐에서 연마재를 분사하여 가공하는 방식으로, 연마재와 물을 혼합한 뒤 노즐에서 분사하여 가공하는 습식샌드블라스트(wet sandblast)와 에어를 이용해 연마재만 노즐에서 분사하여 가공하는 건식샌드블라스트(dry sandblast)로 구분된다. In general, sandblasting is a method of processing by spraying abrasives from a nozzle. Wet sandblast is a process in which abrasives and water are mixed and then sprayed from a nozzle, and dry sandblast is a process in which only abrasives are sprayed from a nozzle using air. It is classified into dry sandblast.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 샌드블라스팅 시 사용하는 연마재는 산화알루미늄(Al2O3), 탄화규소(SiC), 글라스비드(glass bead) 및 플라스틱파우더(plastic powder) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the abrasive used during sandblasting is at least one selected from aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), glass beads, and plastic powder. You may be using .
구체적으로, 일 실시예에서, 상기 S32에서 상기 연마재는 140 내지 170mesh를 갖는 산화알루미늄을 사용하는 것일 수 있다. 상기 산화알루미늄은 일반적으로 경도가 높고 각이 진 형상으로 고순도의 연성이 우수하여, 상기 순수티타늄박판의 표면에 빠르게 프로파일(profile)을 형성할 수 있으며, 표면의 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다.Specifically, in one embodiment, the abrasive in S32 may be aluminum oxide having a mesh of 140 to 170 mesh. The aluminum oxide generally has high hardness and has an angular shape with high purity and excellent ductility, so it can quickly form a profile on the surface of the pure titanium thin plate and effectively remove contaminants on the surface.
일 구현예에서, 상기 연마재의 입자크기가 140mesh 미만의 크기를 사용하는 경우, 쿠션효과로 인해 세정력이 낮아질 수 있으며, 양호한 평탄도를 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 연마재의 입자크기가 170mesh를 초과하는 크기를 사용하는 경우, 평균 표면조도가 높아지면서 후술하는 표면보호코팅층 형성이 고르게 수행되지 않을 수 있으며, 순수티타늄박판의 최종성형품의 품질 및 기계적 물성에 영향을 줄 수 있다,In one embodiment, when the particle size of the abrasive is less than 140 mesh, the cleaning power may be lowered due to the cushion effect and it may be difficult to achieve good flatness. In addition, when the particle size of the abrasive exceeds 170 mesh is used, the average surface roughness increases and the formation of the surface protective coating layer described later may not be performed evenly, and the quality and mechanical properties of the final molded product of pure titanium thin plate may be affected. can affect,
도 1을 참조하면, 상기 S40은 상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판 및 금형을 성형장치 내에 배치하여 480 내지 520℃에서 10 내지 30분 동안 열간성형을 수행하는 것일 수 있다. 즉, 본 발명은 난성형성인 순수티타늄박판을 재료의 변형이나 품질 손상없이 효과적으로 열간성형을 수행할 수 있도록 성형온도와 시간을 적절하게 제어하는 것일 수 있다. Referring to FIG. 1, S40 may be performed by placing a pure titanium thin plate on which the surface protective coating layer is formed and a mold in a molding device and performing hot forming at 480 to 520°C for 10 to 30 minutes. In other words, the present invention can appropriately control the forming temperature and time so that hot forming of difficult-to-form pure titanium thin sheets can be performed effectively without deformation of the material or loss of quality.
본 발명은 순수티타늄박판을 열간성형함으로써 상기 순수티타늄박판을 고강도와, 우수한 인장강도 및 최적의 굽힘성을 갖도록 용이하게 성형할 수 있어 자동차, 선박 및 항공 등의 대형구조물의 고강도가 요구되는 순수티타늄박판 또는 박판으로 적합할 수 있다. 또한, 이러한 열간성형을 통해 고강도로 성형된 순수티타늄박판은 후술하는 기계적가공을 수행하여도 가공부위에서의 내지연파괴성이 향상시킬 수 있다.The present invention can easily form pure titanium sheets to have high strength, excellent tensile strength, and optimal bending properties by hot forming pure titanium sheets, and thus pure titanium sheets require high strength for large structures such as automobiles, ships, and aircraft. It can be suitable as thin plate or thin plate. In addition, pure titanium thin sheets formed with high strength through such hot forming can improve delayed fracture resistance at the processed area even when mechanical processing is performed, which will be described later.
상기 성형장치는 일반적인 열간 성형 장치일 수 있으며, 실시예에 따라, 프레스(press) 성형도 진행가능한 열간 프레스 성형장치를 사용할 수 있다.The forming apparatus may be a general hot forming apparatus, and depending on the embodiment, a hot press forming apparatus capable of performing press forming may be used.
상기 S40에서 열간성형 시 성형온도가 480℃ 미만인 경우, 순수티타늄소재의 박판을 원하는 형상으로 용이하게 성형하기 어려워 공정시간 지연 및 제품품질이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 S40에서 열간성형 시 성형온도가 520℃를 초과하는 경우, 연성이나 굽힘성이 낮아질 수 있다. If the forming temperature during hot forming in S40 is less than 480°C, it is difficult to easily form a thin plate of pure titanium into the desired shape, which may result in a delay in process time and lower product quality. Additionally, if the forming temperature during hot forming in S40 exceeds 520°C, ductility or bendability may be lowered.
상기 S40에서 열간성형 시 성형시간이 10분 미만인 경우, 열간성형이 충분히 이뤄지지 않아 원하는 형상으로 순수티타늄박판을 성형하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 S40에서 열간성형 시 성형시간이 30분을 초과하는 경우, 열로 인해 순수 티타늄의 결정립 크기가 커지고, 이로 인해 전위 이동이 방해를 덜 받게 되어 진동에너지를 쉽게 소실하면서 최종적으로 열간성형된 순수티타늄박판의 인장강도가 감소할 수 있다.If the forming time during hot forming in S40 is less than 10 minutes, it may be difficult to form the pure titanium sheet into the desired shape because hot forming is not sufficiently performed. In addition, when the forming time during hot forming in S40 exceeds 30 minutes, the crystal grain size of pure titanium increases due to heat, which causes less disruption to dislocation movement, so that vibration energy is easily lost and the final hot formed pure titanium The tensile strength of titanium sheet may decrease.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 S40은 상기 열간성형 시 프레스를 이용하여 20 내지 30ton의 중량으로 가압하는 것일 수 있다. 즉, 상기 순수티타늄박판에 열간 성형 수행 시 열간 상태에서 프레스를 이용하여 가압함으로써 상기 순수티타늄박판을 원하는 형상으로 더욱 용이하게 성형할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the S40 may be pressed to a weight of 20 to 30 tons using a press during the hot forming. That is, when performing hot forming on the pure titanium thin plate, the pure titanium thin plate can be more easily formed into a desired shape by pressing it in a hot state using a press.
상기 프레스 이용 시 20ton 미만의 중량으로 가압하는 경우, 열간 상태의 순수티타늄박판의 경화가 충분히 이뤄지지 않아 성형효율을 효과적으로 개선하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 프레스 이용 시 30ton을 초과하는 중량으로 가압하는 경우, 균일하게 수축되지 못해 성형 이후에 변형이 발생할 수 있다. When pressing with a weight of less than 20 tons when using the press, it may be difficult to effectively improve forming efficiency because the pure titanium thin plate in the hot state is not sufficiently hardened. In addition, when using the press to pressurize with a weight exceeding 30 tons, deformation may occur after molding because it may not shrink uniformly.
그리고, 상기 금형에 상기 순수티타늄박판이 삽입되어 성형될 때, 상기 금형 내에 상기 순수티타늄박판의 위치를 고정하기 위하여, 상기 금형에 핀을 설치치하고, 상기 순수티타늄박판의 가장자리에 상기 핀에 맞물리는 가이드홈이 형성된다. Then, when the pure titanium sheet is inserted into the mold and molded, a pin is installed in the mold to fix the position of the pure titanium sheet within the mold, and the edge of the pure titanium sheet is fitted with the pin. A guide groove is formed by biting.
상기 가이드홈은 상기 핀에 대응되는 관통홀이 아닌 상기 순수티타늄박판의 측면 가장자리 방향으로 개구된 슬롯 형상의 홈으로 형성된다. 이는 상기 순수티타늄박판이 상하의 금형에 의하여 성형되면서 상기 핀에 구속되어 파손되는 것을 방지하기 위함이다. The guide groove is not a through hole corresponding to the pin, but is formed as a slot-shaped groove opened toward the side edge of the pure titanium thin plate. This is to prevent the pure titanium thin plate from being damaged by being confined by the pin while being formed by the upper and lower molds.
또한, 상기 순수티타늄박판의 길이방향의 양단에는 연장부가 더 마련될 수 있다. 이는 상기 순수티타늄박판의 성형후 상기 순수티타늄박판을 상기 금형에서 쉽게 탈거할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 상기 금형이 성형 후 상기 연장부를 금형 위로 올려 상기 순수티타늄박판의 변형없이 안전하게 상기 금형에서 탈거할 수 있게 된다. Additionally, extension portions may be further provided at both ends of the pure titanium thin plate in the longitudinal direction. This is to ensure that the pure titanium thin plate can be easily removed from the mold after forming the pure titanium thin plate. That is, after the mold is formed, the extension part can be raised above the mold and safely removed from the mold without deforming the pure titanium thin plate.
본 발명은 순수티타늄박판에 적합한 적정온도와 적정 시간 동안 열간 성형을 수행함으로써 원재료의 높은 비율(BTF)을 개선할 수 있으며, 제품을 변형없이 원하는 형상으로 성형할 수 있다.The present invention can improve the high ratio of raw materials (BTF) by performing hot forming at an appropriate temperature and for an appropriate time suitable for pure titanium thin plates, and the product can be formed into the desired shape without deformation.
상기 S50은 상기 열간성형된 순수티타늄박판에 기계적가공을 수행하는 것일 수 있다. The S50 may be performing mechanical processing on the hot-formed pure titanium thin plate.
상기 기계적가공은 상기 열간성형된 순수티타늄박판을 최종제품인 대형구조물 내 박판의 규격과 형상에 맞게 크기와 외관을 가공하는 것일 수 있다. The mechanical processing may be processing the hot-formed pure titanium thin plate into size and appearance to match the specifications and shape of the thin plate in the large structure, which is the final product.
이에, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법은 순수 티타늄 박판을 용이하게 성형가능하여 제조원가를 낮출 수 있다.Accordingly, the method for forming a difficult-to-form pure titanium sheet of the present invention can easily form a pure titanium sheet, thereby lowering the manufacturing cost.
본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법으로 성형된 순수티타늄박판 성형품은 1060N/mm2이상의 우수한 인장강도를 나타내며, 열간성형 시 잔류응력을 최소화하였기 때문에 기계적가공이나 확산접합 등의 후속공정 수행시 성형된 박판의 변형을 효과적으로 제어할 수 있다.The pure titanium sheet molded using the difficult-to-form pure titanium sheet forming method of the present invention exhibits an excellent tensile strength of 1060 N/mm 2 or more, and since the residual stress during hot forming is minimized, subsequent processes such as mechanical processing and diffusion bonding can be performed. The deformation of the formed sheet can be effectively controlled.
이하에서는, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법을 이용하여 실험한 내용을 상세하게 설명한다.Below, the details of the experiment using the forming method of the difficult-to-form pure titanium thin plate of the present invention will be described in detail.
실험예1: 표면보호코팅층의 구성에 따른 순수 티타늄 박판 성형품의 인장강도 및 외관평가 Experimental Example 1: Tensile strength and appearance evaluation of pure titanium thin plate molded products according to the composition of the surface protective coating layer
하기의 실험은 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법에서 열간성형 전 표면보호코팅층의 구성을 달리하여 순수 티타늄 박판을 열간 성형하였다. 성형된 순수 티타늄 박판 성형품의 인장강도의 측정과, 하기와 같은 평가기준을 바탕으로 외관평가를 수행하였다.In the following experiment, pure titanium thin plates were hot-formed by varying the composition of the surface protective coating layer before hot forming in the forming method of difficult-to-form pure titanium thin plates of the present invention. The tensile strength of the formed pure titanium thin plate molded product was measured and the appearance evaluation was performed based on the following evaluation criteria.
1.1 공정별 재료의 준비 및 공정별 특징1.1 Preparation of materials for each process and characteristics of each process
1) 표면보호코팅층 형성시, 윤활제로는 질화붕소를 포함한 이람화학社의 BONDERITE L-GP 5712를 사용하였다. 1) When forming the surface protective coating layer, Iram Chemical's BONDERITE L-GP 5712, which contains boron nitride, was used as a lubricant.
2) 표면보호코팅층 형성시, 부식억제제로는 톨루엔을 포함한 이람화학社의 BONDERITE L-GP 5712을 사용하였다.2) When forming the surface protective coating layer, BONDERITE L-GP 5712 from Iram Chemicals, which contains toluene, was used as a corrosion inhibitor.
3) 전처리 공정에서, 알칼리탈지는 물에 알칼리염이 함유된 블루골드(blue gold) 제품을 물에 희석하여 알칼리탈지제로 사용하였다. 3) In the pretreatment process, a blue gold product containing alkaline salts in water was diluted in water and used as an alkaline degreasing agent.
4) 전처리 공정에서, 샌드블라스팅은 160mesh크기의 산화알루미늄(Al Oxide)을 이용하여 수행하였다.4) In the pretreatment process, sandblasting was performed using aluminum oxide (Al Oxide) of 160 mesh size.
1.2 인장강도 평가1.2 Tensile strength evaluation
성형품의 인장강도는 ASTM E8/E8M-16a을 기준으로 하여 측정하였다The tensile strength of the molded product was measured based on ASTM E8/E8M-16a.
1.3 외관평가 방법1.3 Appearance evaluation method
순수티타늄박판 성형품을 육안으로 관찰한 후, 표면을 손가락으로 만져보았다.After observing the pure titanium thin plate molded product with the naked eye, the surface was touched with a finger.
손가락으로 만졌을 때 부드러운 질감을 형성하고, 육안으로 관찰하였을 때 매끄럽고 균일한 외관을 형성하면, ○으로 표기하였다.If it had a soft texture when touched with a finger and a smooth and uniform appearance when observed with the naked eye, it was marked as ○.
손가락으로 만졌을 때 다소 거친 질감을 형성하고, 육안으로 관찰하였을 때 요철이 5개 미만으로 관찰되거나 또는 균열된 부위가 있으면, △로 표기하였다.When touched with a finger, it has a somewhat rough texture, and when observed with the naked eye, if less than 5 irregularities or cracks are observed, it is marked with △.
손가락으로 만졌을 때, 매우 거친 질감을 형성하며, 육안으로 관찰하였을 때 요철이 5개 이상으로 관찰되거나 또는 균열된 부위가 있으며 변색과 얼룩이 보이면, X로 표기하였다.When touched with a finger, it has a very rough texture, and when observed with the naked eye, if more than 5 irregularities or cracks are observed, and discoloration and stains are visible, it is marked with an X.
[비교예1][Comparative Example 1]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성하였다.A lubricant was applied to the pretreated pure titanium thin plate and the prepared mold to form a first surface protective coating layer with a thickness of 10㎛.
상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate on which the surface protective coating layer was formed and the mold were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[비교예2][Comparative Example 2]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.A corrosion inhibitor was applied to the pretreated pure titanium sheet and mold to form a second surface protective coating layer with a thickness of 35㎛.
상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate on which the surface protective coating layer was formed and the mold were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[비교예3][Comparative Example 3]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pretreated pure titanium sheet and mold were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예1][Example 1]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 5㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pre-treated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 5㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예2][Example 2]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예3][Example 3]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 15㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a first surface protective coating layer with a thickness of 15㎛, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet with the first surface protective coating layer and the mold to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예4][Example 4]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 20㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a first surface protective coating layer of 20㎛ thickness, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예5][Example 5]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 5㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 5㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예6][Example 6]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 15㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 15㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예7][Example 7]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 25㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 25㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예8][Example 8]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 45㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 45㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예9][Example 9]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 55㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 55㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
상기 비교예1 내지 비교예3과, 상기 실시예1 내지 실시예9에서 표면보호코팅층 구성과 표면보호코팅층의 두께 등의 특징을 정리하면, 하기 표 1과 같다.The characteristics such as the composition of the surface protective coating layer and the thickness of the surface protective coating layer in Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 9 are summarized in Table 1 below.
구성Surface protective coating layer
composition
두께First surface protective coating layer
thickness
두께Second surface protective coating layer
thickness
상기 비교예1 내지 비교예3과 실시예1 내지 실시예9에서 성형된 순수티타늄박판 성형품의 물성 및 외관평가 결과를, 하기 표 2에 나타냈다.The physical properties and appearance evaluation results of the pure titanium thin plate molded in Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 9 are shown in Table 2 below.
표 1과 표 2를 참조하면, 실시예1 내지 실시예3과, 실시예6 내지 실시예8의 성형품의 물성과 외관평가 결과, 인장강도 1060 N/mm2이상, 외관상으로 성형품의 외관이 매끄럽고 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다. 특히, 실시예2의 성형품의 인장강도 및 외관평가가 다른 실시예들에 비해 가장 우수한 것으로 볼 수 있다.Referring to Table 1 and Table 2, the physical and appearance evaluation results of the molded products of Examples 1 to 3 and Examples 6 to 8 showed that the tensile strength was 1060 N/mm 2 or more, and the appearance of the molded products was smooth. It can be confirmed that it is formed uniformly. In particular, the tensile strength and appearance evaluation of the molded product of Example 2 can be seen to be the best compared to other Examples.
구체적으로, 실시예1 내지 실시예3과, 실시예6 내지 실시예8의 성형품은 윤활제로 구성된 제 1표면보호코팅층과, 부식억제제로 구성된 제 2표면보호코팅층이 적정두께로 형성되어 열간 성형 시에도 순수티타늄박판의 표면을 효과적으로 보호함으로써, 인장강도가 높게 유지되었으며, 외관상으로도 균일한 표면을 보인 것으로 판단된다.Specifically, in the molded articles of Examples 1 to 3 and Examples 6 to 8, a first surface protective coating layer composed of a lubricant and a second surface protective coating layer composed of a corrosion inhibitor are formed to an appropriate thickness, so that they can be used during hot forming. It is believed that by effectively protecting the surface of the pure titanium thin plate, the tensile strength was maintained high and the surface was uniform in appearance.
비교예1 내지 비교예3은 외관상으로도 열간성형으로 인한 균열이 관찰되었으며, 일부 영역에는 변색이 관찰되었다. 이는, 본 발명의 다른 실시예들과 같이, 2중으로 구성된 표면보호코팅층이 형성되지 않은 결과로 볼 수 있다. 특히, 비교예3은 표면에 스케일이 크게 느껴졌으며 인장강도가 다른 실시예들 및 비교예들에 비해 가장 낮게 나타났다. 이는, 표면보호코팅층 없이 열간 성형을 수행하여 열간 성형 과정에서 순수티타늄박판이 변형된 것으로 볼 수 있다. In Comparative Examples 1 to 3, cracks due to hot forming were observed in appearance, and discoloration was observed in some areas. This can be seen as a result of not forming a double surface protective coating layer, as in other embodiments of the present invention. In particular, in Comparative Example 3, large scales were felt on the surface and the tensile strength was the lowest compared to other Examples and Comparative Examples. This can be seen as the fact that the pure titanium thin plate was deformed during the hot forming process by performing hot forming without a surface protective coating layer.
상기와 같이, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법에 있어서, 상기 표면보호코팅층은 윤활제를 도포하여 형성한 제 1표면보호코팅층과 상기 제 1표면보호코팅층 상에 부식억제제를 도포하여 제 2표면보호코팅층으로 구성된 이중층이 바람직하며, 제 1표면보호코팅층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성하며, 상기 제 2표면보호코팅층은 15 내지 50㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직할 수 있다.As described above, in the method of forming a difficult-to-form pure titanium thin plate of the present invention, the surface protective coating layer is formed by applying a first surface protective coating layer by applying a lubricant and a corrosion inhibitor by applying a corrosion inhibitor on the first surface protective coating layer. A double layer composed of two surface protective coating layers is preferred, and the first surface protective coating layer may be preferably formed to a thickness of 5 to 15 ㎛, and the second surface protective coating layer may be preferably formed to a thickness of 15 to 50 ㎛.
실험예2: 열간성형 조건에 따른 순수 티타늄 박판 성형품의 인장강도 및 외관평가 Experimental Example 2: Tensile strength and appearance evaluation of pure titanium thin plate molded products according to hot forming conditions
하기의 실험은 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법에서 열간성형 조건(온도, 시간)을 달리하여 순수 티타늄 박판을 열간 성형하였다. 성형된 순수 티타늄 박판 성형품의 인장강도 측정과, 하기와 같은 평가기준을 바탕으로 외관평가를 수행하였다.In the following experiment, pure titanium thin plates were hot formed by varying hot forming conditions (temperature, time) in the forming method of difficult-to-form pure titanium thin plates of the present invention. The tensile strength of the pure titanium thin plate molded product was measured and the appearance evaluation was performed based on the following evaluation criteria.
2.1 공정별 재료의 준비 및 공정별 특징2.1 Preparation of materials for each process and characteristics of each process
1) 표면보호코팅층 형성시, 윤활제로는 질화붕소를 포함한 이람화학社의 BONDERITE L-GP 5712를 사용하였다. 1) When forming the surface protective coating layer, Iram Chemical's BONDERITE L-GP 5712, which contains boron nitride, was used as a lubricant.
2) 표면보호코팅층 형성시, 부식억제제로는 톨루엔을 포함한 이람화학社의 BONDERITE L-GP 5712을 사용하였다.2) When forming the surface protective coating layer, BONDERITE L-GP 5712 from Iram Chemicals, which contains toluene, was used as a corrosion inhibitor.
3) 전처리 공정에서, 알칼리탈지는 물에 알칼리염이 함유된 블루골드(blue gold) 제품을 물에 희석하여 알칼리탈지제로 사용하였다. 3) In the pretreatment process, a blue gold product containing alkaline salts in water was diluted in water and used as an alkaline degreasing agent.
4) 전처리 공정에서, 샌드블라스팅은 160mesh크기의 산화알루미늄(Al Oxide)을 이용하여 수행하였다.4) In the pretreatment process, sandblasting was performed using aluminum oxide (Al Oxide) of 160 mesh size.
2.2 인장강도 측정2.2 Tensile strength measurement
성형품의 인장강도는 ASTM E8/E8M-16a을 기준으로 하여 측정하였다The tensile strength of the molded product was measured based on ASTM E8/E8M-16a.
2.3 외관평가 방법2.3 Appearance evaluation method
순수티타늄박판 성형품을 육안으로 관찰한 후, 표면을 손가락으로 만져보았다.After observing the pure titanium thin plate molded product with the naked eye, the surface was touched with a finger.
손가락으로 만졌을 때 부드러운 질감을 형성하고, 육안으로 관찰하였을 때 매끄럽고 균일한 외관을 형성하면, ○으로 표기하였다.If it had a soft texture when touched with a finger and a smooth and uniform appearance when observed with the naked eye, it was marked as ○.
손가락으로 만졌을 때 다소 거친 질감을 형성하고, 육안으로 관찰하였을 때 요철이 5개 미만으로 관찰되거나 또는 균열된 부위가 있으면, △로 표기하였다.When touched with a finger, it has a somewhat rough texture, and when observed with the naked eye, if less than 5 irregularities or cracks are observed, it is marked with △.
손가락으로 만졌을 때, 매우 거친 질감을 형성하며, 육안으로 관찰하였을 때 요철이 5개 이상으로 관찰되거나 또는 균열된 부위가 있으며 변색과 얼룩이 보이면, X로 표기하였다.When touched with a finger, it has a very rough texture, and when observed with the naked eye, if more than 5 irregularities or cracks are observed, and discoloration and stains are visible, it is marked with an X.
[실시예10][Example 10]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 460℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 460°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예11][Example 11]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pre-treated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 480℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 480°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예12][Example 12]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 520℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding apparatus, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 520° C. and applying a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예13][Example 13]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 540℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 20분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 20 minutes at a temperature of 540°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예14][Example 14]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 10분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 10 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예15][Example 15]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 15분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 15 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예16][Example 16]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 25분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 25 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
[실시예17][Example 17]
순수티타늄박판과 금형을 준비하였다. Pure titanium sheets and molds were prepared.
전처리된 순수티타늄박판과 준비된 금형에 윤활제를 도포하여 10㎛ 두께의 제 1표면보호코팅층을 형성한 후, 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형에 부식억제제를 도포하여 35㎛ 두께의 제 2표면보호코팅층을 형성하였다.After applying a lubricant to the pretreated pure titanium sheet and the prepared mold to form a 10㎛ thick first surface protective coating layer, a corrosion inhibitor was applied to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer was formed to form a 35㎛ thick agent. 2A surface protective coating layer was formed.
상기 제 1표면보호코팅층 및 제 2표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄박판과 금형을 성형장치 내에 배치하여 500℃의 온도와, 25ton의 압력을 가하여 30분 동안 열간성형을 수행하였다. 순수티타늄박판의 전처리를 위하여 상기 순수티타늄박판을 알칼리탈지제로 65℃에서 10분 동안 알칼리탈지를 수행한 후, 상온에서 공업용수로 수세하였다. 수세된 순수티타늄박판을 160mesh를 갖는 산화알루미늄 연마재를 이용하여 샌드블라스팅을 수행한 후, 수세하였다. 열간성형된 순수티타늄박판을 항공기 엔진 파이런(pylon)과 같은 형상으로 기계적 가공하여 성형품을 제조하였다.The pure titanium thin plate and the mold on which the first surface protective coating layer and the second surface protective coating layer were formed were placed in a molding device, and hot forming was performed for 30 minutes at a temperature of 500°C and a pressure of 25 tons. For pretreatment of the pure titanium sheet, the pure titanium sheet was degreased with an alkaline degreaser at 65°C for 10 minutes, and then washed with industrial water at room temperature. The washed pure titanium thin plate was sandblasting using an aluminum oxide abrasive with a 160 mesh and then washed with water. A molded product was manufactured by mechanically processing a hot-formed pure titanium sheet into a shape similar to an aircraft engine pylon.
상기 실시예2와, 실시예10 내지 실시예17에서 열간성형 시 성형온도와 성형시간을 정리하면, 하기 표 3과 같다.The forming temperature and forming time during hot forming in Example 2 and Examples 10 to 17 are summarized in Table 3 below.
상기 실시예2와, 실시예10 내지 실시예17에서 성형된 순수티타늄박판 성형품의 물성 및 외관평가 결과를, 하기 표 4에 나타냈다.The physical properties and appearance evaluation results of the pure titanium thin plate molded in Example 2 and Examples 10 to 17 are shown in Table 4 below.
표 3과 표 4를 참조하면, 실시예2와, 실시예11, 실시예12, 실시예15 및 실시예16의 성형품의 물성과 외관평가 결과, 인장강도 1060N/mm2이상과, 외관상으로 성형품의 외관이 매끄럽고 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 3 and 4, the physical and appearance evaluation results of the molded products of Example 2, Example 11, Example 12, Example 15, and Example 16 showed that the tensile strength was 1060N/mm 2 or more and that the molded products were It can be seen that the appearance is smooth and uniform.
구체적으로, 실시예2와, 실시예11, 실시예12, 실시예15 및 실시예16의 성형품은 순수 티타늄 소재에 맞는 적정온도와 적정시간 동안 열간 성형을 수행함으로써 인장강도가 개선되었으며, 외관상으로도 균일한 표면을 나타낸 것으로 볼 수 있다.Specifically, the tensile strength of the molded products of Example 2, Example 11, Example 12, Example 15, and Example 16 was improved by hot forming at an appropriate temperature and for an appropriate time suitable for pure titanium material, and the appearance was improved. It can also be seen as showing a uniform surface.
실시예10은 열간 성형 시의 온도가 실시예2에 비해 낮은 온도로 수행되면서 성형이 효과적으로 이뤄지지 않아 가장 우수한 물성을 나타내는 실시예2에 비해서 인장강도가 낮게 나타난 것으로 볼 수 있다. 또한, 외관상으로 일부영역에서 성형과정으로 생긴 스케일이 느껴졌다.In Example 10, the temperature during hot forming was performed at a lower temperature than in Example 2, and the forming was not performed effectively, so it can be seen that the tensile strength was lower than in Example 2, which showed the best physical properties. Additionally, scale created by the molding process was felt in some areas of the exterior.
실시예13은 열간 성형 시의 온도가 다른 실시예들에 비해 다소 높은 온도로 수행된 것으로, 높은 성형온도로 인해 균열이 다수 발생되었고, 순수 티타늄 소재에 적정하지 않은 온도로 인해 인장강도가 낮게 나타난 것으로 판단된다. In Example 13, hot forming was performed at a slightly higher temperature than the other examples. Many cracks occurred due to the high forming temperature, and the tensile strength was low due to the temperature not being appropriate for pure titanium material. It is judged that
실시예14는 성형시간이 충분히 주어지지 않아 성형이 잘 이뤄지지 않으면서 성형품의 전반적인 물성이나 외관평가가 저하된 것을 볼 수 있다.In Example 14, it can be seen that the overall physical properties and appearance evaluation of the molded product were deteriorated as the molding was not performed well due to insufficient molding time.
실시예17은 성형시간이 실시예2에 비해 증가하면서 순수 티타늄 박판 내 결정립 크기가 커지면서 인장강도와 외관평가가 낮게 나타난 것으로 판단된다. In Example 17, as the molding time increased compared to Example 2, the grain size in the pure titanium thin plate increased, and the tensile strength and appearance evaluation were judged to be low.
상기와 같이, 본 발명의 난성형성 순수 티타늄 박판의 성형방법에 있어서, 상기 열간성형 시 480 내지 520℃에서 15 내지 25분 동안 수행하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. As described above, in the method of forming a difficult-to-form pure titanium sheet of the present invention, it is considered desirable to perform the hot forming at 480 to 520 ° C. for 15 to 25 minutes.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, a person skilled in the art will understand that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description above, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (5)
상기 전처리된 순수티타늄 박판 및 상기 금형에 표면보호코팅층을 형성하는 제 2단계;
상기 표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄 박판 및 금형을 성형장치 내에 배치하여 480 내지 520℃에서 15 내지 25분 동안 열간성형을 수행하는 제 3단계;및
상기 열간성형된 순수티타늄 박판의 표면을 전처리하는 제 4단계;
상기 열간성형된 순수티타늄 박판에 기계적가공을 수행하는 제 5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순수 티타늄 박판의 성형방법. The first step of preparing pure titanium sheets and molds;
A second step of forming a surface protective coating layer on the pretreated pure titanium thin plate and the mold;
A third step of placing the pure titanium thin plate and mold on which the surface protective coating layer is formed in a molding device and performing hot forming at 480 to 520 ° C. for 15 to 25 minutes; And
A fourth step of pre-treating the surface of the hot-formed pure titanium sheet;
A fifth step of performing mechanical processing on the hot-formed pure titanium sheet.
상기 제 4단계는,
상기 순수티타늄박판을 알칼리용액을 이용하여 탈지하는 제 1전처리공정과,
상기 제1전처리공정이 수행된 순수티타늄 박판을 샌드블라스팅하는 제 2전처리공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 순수 티타늄 박판의 성형방법.According to clause 1,
The fourth step is,
A first pretreatment process of degreasing the pure titanium thin plate using an alkaline solution,
A method of forming a pure titanium sheet, comprising a second pretreatment process of sandblasting the pure titanium sheet on which the first pretreatment process has been performed.
상기 제 2단계는,
상기 전처리된 순수티타늄 박판 및 상기 금형에 윤활제를 도포하여 제 1표면보호코팅층을 형성하는 제 1코팅공정과,
상기 제 1표면보호코팅층이 형성된 순수티타늄 박판 및 금형에 부식억제제를 도포하여 제 2표면보호코팅층을 형성하는 제 2코팅공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 순수 티타늄 박판의 성형방법.According to clause 1,
The second step is,
A first coating process of forming a first surface protective coating layer by applying a lubricant to the pretreated pure titanium thin plate and the mold;
A method of forming a pure titanium sheet, comprising a second coating process of forming a second surface protective coating layer by applying a corrosion inhibitor to the pure titanium sheet and the mold on which the first surface protective coating layer is formed.
상기 제 1표면보호코팅층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성하며,
상기 제 2표면보호코팅층은 15 내지 45㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 순수 티타늄 박판의 성형방법.According to clause 3,
The first surface protective coating layer is formed to a thickness of 5 to 15㎛,
A method of forming a pure titanium thin plate, characterized in that the second surface protective coating layer is formed to a thickness of 15 to 45㎛.
상기 제 3단계에서,
상기 열간성형은 20 내지 30ton의 중량으로 가압하는 것을 특징으로 하는 순수 티타늄 박판의 성형방법.According to clause 1,
In the third step,
The hot forming is a method of forming a pure titanium sheet, characterized in that pressing with a weight of 20 to 30 tons.
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