WO2020085586A1 - Titanium alloy with high strength and high ductility comprising elements with melting points of 1,900℃ or lower - Google Patents

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박찬희
염종택
이상원
현용택
홍재근
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한국기계연구원
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    • C22F1/183High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Definitions

  • the alpha-phase stabilizing elements of titanium are Al, O, N or beta-phase stabilizing elements V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W.
  • the alpha phase stabilizing element is effective in increasing the strength, but causes a severe decrease in elongation, and the beta phase stabilizing element improves strength while relatively decreasing the elongation. Therefore, an alpha phase stabilizing element and a beta phase stabilizing element are simultaneously added to the high-strength high ductility to control the balance of strength and ductility.

Abstract

The present invention relates to a titanium alloy with high strength and high ductility comprising low melting point elements having melting points of 1,900℃ or lower. The titanium alloy according to the present invention comprises Al, Fe, Mn, and O, and the remainder being Ti and inevitable impurities, in which a valence electron ratio (e/a) is from 3.967 to 4.040, a Bo value is from 2.721 to 2.752, and an Md value is from 2.330 to 2.397.

Description

융점 1,900℃ 이하 원소로 구성된 고강도 고연성 타이타늄 합금High-strength, highly ductile titanium alloy composed of elements with melting points below 1,900 ℃
본 발명은 타이타늄 합금의 고강도화에 주로 사용되는 융점이 1,900℃를 초과하는 V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, W 등을 포함하지 않고, 융점이 1,900℃ 이하인 Al, Mn, Fe 등의 원소가 첨가되어 용해가 용이한 고강도 고연성 타이타늄 합금에 관한 것이다.The present invention does not include V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, etc., whose melting point exceeds 1,900 ° C, which is mainly used for strengthening the titanium alloy, and elements such as Al, Mn, Fe, etc., whose melting point is 1,900 ° C or less. It relates to a high-strength, highly flexible titanium alloy that is easily added and dissolved.
또한, 본 발명은 융점 1,900℃ 이하의 저융점 원소로 구성되어 있으면서 고강도 고연성 특성을 갖는 타이타늄 합금에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a titanium alloy having a high strength and high ductility properties while being composed of a low melting point element having a melting point of 1,900 ° C or lower.
또한, 본 발명은 1,300MPa 이상의 인장강도와 10% 이상의 연신율을 동시에 갖는 융점 1,900℃ 이하의 저융점 원소로 구성된 타이타늄 합금에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a titanium alloy composed of a low melting point element having a melting point of 1,900 ° C or less, which simultaneously has a tensile strength of 1,300 MPa or more and an elongation of 10% or more.
타이타늄 합금은 고내식성, 고비강도, 생체친화성 등의 특성을 가지고 있어 항공, 우주, 발전, 화학, 수송기기, 전자, 레저, 안경테 산업 등 다양한 분야에 널리 적용되고 있다.Titanium alloys have properties such as high corrosion resistance, high specific strength, and biocompatibility, and are widely applied in various fields such as aerospace, power generation, chemical, transportation equipment, electronics, leisure, and eyeglass frames.
최근에는 산업이 고도화됨에 따라 부품이 극한 환경에 노출되거나 초소형화 되는 추세이기 때문에 고강도 타이타늄 합금에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, as the industry is advanced, the demand for high-strength titanium alloys is increasing because parts are exposed to extreme environments or miniaturized.
보편적으로 사용되는 Ti-6Al-4V 합금의 최대 인장강도는 약 1,200MPa 이다. 1,300MPa 이상의 인장강도를 갖는 타이타늄 합금을 제조하기 위해 초미세 결정립화, 가공경화, 석출강화, 분산강화, 고용강화의 5가지의 방법이 주로 사용된다.The maximum tensile strength of the commonly used Ti-6Al-4V alloy is about 1,200 MPa. In order to manufacture titanium alloy having a tensile strength of 1,300 MPa or more, five methods are mainly used: ultra-fine crystallization, work hardening, precipitation hardening, dispersion hardening, and solid solution hardening.
초미세 결정립화를 위해서는 일반적인 설비로는 얻을 수 없는 극심한 변형률을 타이타늄 합금에 부가해야 하기 때문에 특수한 설비가 필요할 뿐만 아니라 특수한 설비를 사용했을 때 얻을 수 있는 타이타늄 소재의 형태 및 크기에 제약이 있다.For the ultra-fine crystallization, since a severe strain that cannot be obtained with a general facility must be added to the titanium alloy, special facilities are required, and there are limitations on the shape and size of the titanium material that can be obtained when using special facilities.
가공경화, 오메가상 등을 석출시키는 석출강화, 탄화물 등을 분산시키는 분산강화는 고강도화에는 효과적이지만 극심한 연신율의 저하 및 공정비용 상승을 초래한다.The work hardening, precipitation hardening to precipitate omega, etc., and dispersion hardening to disperse carbides are effective for high strength, but lead to a significant reduction in elongation and an increase in process cost.
마지막 고용강화에는 타이타늄의 알파상 안정화 원소인 Al, O, N 또는 베타상 안정화 원소인 V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, W 등이 주로 사용된다. 알파상 안정화 원소는 고강도화에 효과적이지만 극심한 연신율의 저하를 초래하고, 베타상 안정화 원소는 강도를 향상시키면서 상대적으로 연신율의 저하는 작다. 그러므로 고강도 고연성화에는 알파상 안정화 원소 및 베타상 안정화 원소를 동시에 첨가하여 강도와 연성의 균형을 제어하게 된다.In the final solid solution strengthening, the alpha-phase stabilizing elements of titanium are Al, O, N or beta-phase stabilizing elements V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W. The alpha phase stabilizing element is effective in increasing the strength, but causes a severe decrease in elongation, and the beta phase stabilizing element improves strength while relatively decreasing the elongation. Therefore, an alpha phase stabilizing element and a beta phase stabilizing element are simultaneously added to the high-strength high ductility to control the balance of strength and ductility.
그러나, V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, W 등의 베타상 안정화 원소를 사용할 경우 원소 자체가 고가이고 비중 및 융점이 높아 균일한 용해가 난해할 뿐만 아니라 용해 비용이 상승한다.However, when beta-phase stabilizing elements such as V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W are used, the elements themselves are expensive, and the specific gravity and melting point are high, so that uniform dissolution is difficult, and dissolution costs increase.
이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 저융점, 저가 원소인 Al, Fe 및 Si를 미량 첨가하여 저가의 고강도 타이타늄을 개발하고자 하는 시도가 있었다. In order to overcome these technical limitations, attempts have been made to develop low-cost, high-strength titanium by adding trace amounts of low-melting, low-cost elements Al, Fe, and Si.
이와 관련하여, 비특허문헌 1에는 중량비로 Al : 2.0~7.0%, Fe : 0.5~5.0%가 첨가된 저가 타이타늄 합금이 개시되어 있다.In this regard, Non-Patent Document 1 discloses a low-cost titanium alloy in which Al: 2.0-7.0% and Fe: 0.5-5.0% are added in a weight ratio.
그러나 비특허문헌 1에 개시된 타이타늄 합금의 상온 인장강도는 최대 1,100MPa로 보편적으로 사용되는 Ti-6Al-4V 합금과 유사한 수준이다.However, the room temperature tensile strength of the titanium alloy disclosed in Non-Patent Document 1 is at a level similar to the Ti-6Al-4V alloy commonly used at a maximum of 1,100 MPa.
또한, 특허문헌 1에는 중량비로 Fe : 3.5~4.5%, Si : 0.3~1.0%, Al : 1.5~6.5%가 첨가된 저가 고강도 타이타늄 합금이 개시되어 있다.In addition, Patent Document 1 discloses a low-cost high-strength titanium alloy in which Fe: 3.5-4.5%, Si: 0.3-1.0%, and Al: 1.5-6.5% are added in a weight ratio.
그러나 특허문헌 1에 개시된 타이타늄 합금은 상온 인장강도가 975~1,241MPa로 1,300MPa 이하이며, 인장강도가 1,241MPa인 경우 연신율은 6.3%로 급격히 감소하게 되는 문제점이 있다.However, the titanium alloy disclosed in Patent Document 1 has a problem that the tensile strength at room temperature is 975 to 1,241 MPa and 1,300 MPa or less, and when the tensile strength is 1,241 MPa, the elongation is rapidly decreased to 6.3%.
또한, 비특허문헌 1과 특허문헌 1에서 1,000MPa 이상의 강도를 얻기 위해서는 Fe 함량이 4% 이상 포함되어야 하는데, Fe가 4% 정도로 많이 포함되면 사용 환경에서 TiFe가 석출되기 쉽다. 사용 환경에서 TiFe가 석출되면 연성이 급감하여 장시간 사용시 부품의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다. In addition, in order to obtain a strength of 1,000 MPa or more in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, the Fe content should be included at least 4%, and when Fe is included as much as 4%, TiFe is likely to precipitate in the environment of use. When TiFe is precipitated in the use environment, the ductility decreases sharply, and reliability of parts may deteriorate when used for a long time.
한편, 보다 최근 연구 결과인 비특허문헌 2에는 인장강도 1,300MPa 이상, 연신율 10% 이상인 Ti-5%Al-2%Fe-3%Mo 합금(중량비)이 개시되어 있다.On the other hand, a non-patent document 2, which is a more recent study, discloses a Ti-5% Al-2% Fe-3% Mo alloy (weight ratio) having a tensile strength of 1,300 MPa or more and an elongation of 10% or more.
그러나 비특허문헌 2에 개시된 타이타늄 합금은 융점이 2,600℃ 이상이며 고가 원소인 Mo가 포함되어 용해가 난해하고 제조 비용이 상승한다.However, the titanium alloy disclosed in Non-Patent Document 2 has a melting point of 2,600 ° C or higher and contains expensive element Mo, so that dissolution is difficult and manufacturing cost increases.
상기 특허문헌 1, 비특허문헌 1, 비특허문헌 2에서 알 수 있는 바와 같이 저융점 원소가 첨가될 경우 고강도화가 어려우며, 고강도화가 될 경우 고융점 원소가 첨가되므로 1,900℃ 이하의 저융점 원소로 구성되어 있으면서 1,300MPa 이상의 인장강도 및 10% 이상의 연신율을 갖는 타이타늄 합금 개발은 매우 난해하다.As can be seen from Patent Document 1, Non-Patent Document 1, and Non-Patent Document 2, when a low-melting point element is added, it is difficult to increase the strength, and when it becomes high-strength, a high-melting point element is added, so it is composed of a low-melting point element of 1,900 ° C or less. It is very difficult to develop a titanium alloy having a tensile strength of 1,300 MPa or more and an elongation of 10% or more.
<선행기술문헌><Prior Art Document>
[특허문헌][Patent Document]
(특허문헌 1) 한국 공개특허공보 제10-2002-0005072호(Patent Document 1) Korean Patent Publication No. 10-2002-0005072
[비특허문헌][Non-patent literature]
(비특허문헌 1) Hideki Fujii 외, Development of High-Performance Ti-Al-Fe Alloy Series, Titanium `95: Science and Technology, 2539~2546.(Non-Patent Document 1) Hideki Fujii et al., Development of High-Performance Ti-Al-Fe Alloy Series, Titanium `95: Science and Technology, 2539 ~ 2546.
(비특허문헌 2) Tomonori Kunieda 외, Effect of Heat Treatment Conditions on Mechanical Properties in High Strength Titanium Alloy Super-TIXTM523AFM, Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report No. 106 July (2014), 47~52.(Non-Patent Document 2) Tomonori Kunieda et al., Effect of Heat Treatment Conditions on Mechanical Properties in High Strength Titanium Alloy Super-TIX TM 523AFM, Nippon Steel & Sumitomo Metal Technical Report No. 106 July (2014), 47-52.
본 발명의 목적은, 고가, 고비중, 고융점 원소를 첨가하지 않으면서도 강도 및 연성이 우수한 타이타늄 합금을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a titanium alloy excellent in strength and ductility without adding expensive, high specific gravity, and high melting point elements.
특히, 본 발명은 Ti에 저융점 원소인 Al, Fe, Mn를 포함하고, 또한 C, N에 비해 고용 한계가 높고 함량 제어가 용이한 O를 첨가하여 강도 및 연성이 우수한 타이타늄 합금을 제공하는 것을 목적으로 한다.In particular, the present invention is to provide a titanium alloy excellent in strength and ductility by adding low melting point elements Al, Fe, and Mn to Ti, and O, which has a higher solid solution limit and is easier to control than C and N, is added. The purpose.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 타이타늄 합금은 합금원소로 Al, Fe, Mn 및 O를 포함하고, 나머지 Ti와 불가피한 불순물을 포함하며, 하기 식 1로 정의되는 원자가 전자비(e/a)가 3.967~4.040 이고, 하기 식 2로 정의되는 Bo값이 2.721~2.752 이며, 하기 식 3으로 정의되는 Md값이 2.330~2.397인 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the titanium alloy according to the present invention contains Al, Fe, Mn and O as alloying elements, and contains the remaining Ti and unavoidable impurities, and the valence electron ratio defined by the following formula (e / a) Is 3.967 ~ 4.040, Bo value defined by the following Equation 2 is 2.721 ~ 2.752, and Md value defined by the following Equation 3 is 2.330 ~ 2.397.
[식 1][Equation 1]
원자가 전자비(e/a) = (Ti(원자%)×4 + Al(원자%)×3 + Fe(원자%)×8 + Mn(원자%)×7)÷100Valence electron ratio (e / a) = (Ti (atomic%) × 4 + Al (atomic%) × 3 + Fe (atomic%) × 8 + Mn (atomic%) × 7) ÷ 100
[식 2][Equation 2]
Bo값 = (Ti(원자%)×2.790 + Al(원자%)×2.426 + Fe(원자%)×2.651 + Mn(원자%)×2.723)÷100Bo value = (Ti (atomic%) × 2.790 + Al (atomic%) × 2.426 + Fe (atomic%) × 2.651 + Mn (atomic%) × 2.723) ÷ 100
[식 3][Equation 3]
Md값 = (Ti(원자%)×2.447 + Al(원자%)×2.200 + Fe(원자%)×0.969 + Mn(원자%)×1.194)÷100Md value = (Ti (atomic%) × 2.447 + Al (atomic%) × 2.200 + Fe (atomic%) × 0.969 + Mn (atomic%) × 1.194) ÷ 100
이때, 상기 타이타늄 합금에는 C: 0.05질량% 이하 및 N: 0.03질량% 이하가 포함되는 것이 바람직하다. C가 0.05질량%를 초과하거나 N이 0.03질량%를 초과하는 경우, 탄화물 및 질화물이 석출되어 기계적 강도 특성이 저하될 수 있다.At this time, it is preferable that the titanium alloy includes C: 0.05% by mass or less and N: 0.03% by mass or less. When C exceeds 0.05% by mass or N exceeds 0.03% by mass, carbides and nitrides may precipitate, thereby deteriorating mechanical strength properties.
또한, 상기 원자가 전자비(e/a)는 3.988~4.040, Bo값이 2.728~2.751, Md값이 2.346~2.387인 것이 보다 바람직하다. Further, it is more preferable that the valence electron ratio (e / a) is 3.988 to 4.040, the Bo value is 2.728 to 2.751, and the Md value is 2.346 to 2.387.
또한, 상기 타이타늄 합금은, 융점이 1,900℃ 이하인 원소들만 구성될 수 있다.In addition, the titanium alloy may be composed of only elements having a melting point of 1,900 ° C or less.
바람직하게는, 상기 타이타늄 합금은, Al: 3.5~6.5질량%, Fe: 0.5~3.5질량%, Mn: 0.5~3.5질량%, O: 0.07~0.4질량%, C: 0.05질량% 이하 및 N: 0.03질량% 이하를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 타이타늄 합금은 Al: 3.5~6.5질량%, Fe: 1.5~2.5질량%, Mn: 1.5~2.5질량%, O: 0.13~0.2질량%, C: 0.02질량% 이하 및 N: 0.02질량% 이하를 포함할 수 있다.Preferably, the titanium alloy is Al: 3.5 to 6.5 mass%, Fe: 0.5 to 3.5 mass%, Mn: 0.5 to 3.5 mass%, O: 0.07 to 0.4 mass%, C: 0.05 mass% or less and N: It may contain 0.03% by mass or less. More preferably, the titanium alloy is Al: 3.5 to 6.5 mass%, Fe: 1.5 to 2.5 mass%, Mn: 1.5 to 2.5 mass%, O: 0.13 to 0.2 mass%, C: 0.02 mass% or less and N: 0.02% by mass or less.
또한, 상기 타이타늄 합금은, 1,300MPa 이상의 인장강도와 10% 이상의 연신율을 가질 수 있다. 나아가, 상기 타이타늄 합금은 인장강도와 연신율의 곱이 16,000MPa·% 이상일 수 있다. In addition, the titanium alloy may have a tensile strength of 1,300 MPa or more and an elongation of 10% or more. Furthermore, the titanium alloy may have a product of tensile strength and elongation of 16,000 MPa ·% or more.
본 발명에 따른 타이타늄 합금은, 저가이면서 융점 1900℃ 이하의 합금 원소만을 포함하므로 용해시 높은 에너지를 필요로 하지 않고, 또한 불균일 용해로 인한 편석 및 재용해를 요하지 않으므로 대량 생산에 유리하다.The titanium alloy according to the present invention is advantageous in mass production because it is inexpensive and contains only alloy elements having a melting point of 1900 ° C. or less, and does not require high energy upon dissolution, and also does not require segregation and re-dissolution due to non-uniform dissolution.
또한, 본 발명에 따른 타이타늄 합금의 경우, 합금 원소의 첨가량을 제어함으로써 높은 강도와 우수한 연신율을 동시에 확보할 수 있는 효과가 있다. 특히, 본 발명의 경우, Fe 함량을 4질량% 이하로 저감하면서 Mn을 첨가하여 TiFe 석출을 막거나 지연시킬 수 있다.In addition, in the case of the titanium alloy according to the present invention, by controlling the amount of alloying elements added, there is an effect of simultaneously securing high strength and excellent elongation. In particular, in the case of the present invention, while reducing the Fe content to 4% by mass or less, Mn may be added to prevent or delay the precipitation of TiFe.
이에 따라 본 발명에 따른 타이타늄 합금은 높은 강도와 함께 우수한 연신율을 통하여, 항공, 우주, 발전, 화학, 수송기기, 전자, 레저, 안경테 산업 등 다양한 분야로의 응용이 가능하다.Accordingly, the titanium alloy according to the present invention can be applied to various fields such as aerospace, aerospace, power generation, chemical, transportation equipment, electronics, leisure, eyeglass frame industry through high strength and excellent elongation.
도 1은 융점 1,900℃ 이하인 원소로 구성된 타이타늄 합금에서 원자가 전자비(e/a) 변화에 대한 인장강도×연신율 값을 비교한 것이다.1 is a comparison of the tensile strength × elongation value for the change in valence electron ratio (e / a) in a titanium alloy composed of elements having a melting point of 1,900 ° C. or less.
도 2는 융점 1,900℃ 이하인 원소로 구성된 타이타늄 합금에서 Bo값 변화에 대한 인장강도×연신율 값을 비교한 것이다. Figure 2 is a comparison of the tensile strength × elongation value for the Bo value change in a titanium alloy composed of elements having a melting point of 1,900 ° C or less.
도 3은 융점 1,900℃ 이하인 원소로 구성된 타이타늄 합금에서 Md값 변화에 대한 인장강도×연신율값을 비교한 것이다. 3 is a comparison of the tensile strength x elongation value for the change in Md value in a titanium alloy composed of elements having a melting point of 1,900 ° C or less.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 융점 1,900℃ 이하의 저융점 원소로 구성되어 있으면서 고강도 고연성 특성을 갖는 타이타늄 합금(이하 '타이타늄 합금'이라 칭함)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a titanium alloy (hereinafter referred to as “titanium alloy”) having high strength and high ductility properties while being composed of a low melting point element having a melting point of 1,900 ° C. or less according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자산의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in a conventional and lexical sense, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to best describe the invention of the asset. Based on the principle that it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents can be substituted at the time of application. It should be understood that there may be water and variations.
전술한 바와 같이, 고강도 고연성 타이타늄 합금을 개발하기 위해 V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, W 등의 베타상 안정화 원소를 사용할 경우 원소 자체가 고가이고 비중 및 융점이 높아 균일한 용해가 난해할 뿐만 아니라 용해 비용이 상승한다.As described above, when developing beta-phase stabilizing elements such as V, Cr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W in order to develop a high-strength, highly ductile titanium alloy, the element itself is expensive and has a high specific gravity and melting point, resulting in uniform dissolution. Not only is it difficult, but the cost of melting increases.
본 발명자들은 융점이 1,900℃ 이하인 원소로 구성되어 용해가 용이하고 제조비용 절감이 가능한 고강도 고연성 타이타늄 합금을 개발하기 위해 노력한 결과, 타이타늄 합금의 원자가 전자비(e/a), Bo값 및 Md값을 동시에 소정 범위로 유지할 경우, 상기한 특성을 동시에 구현할 수 있음을 밝혀내고 본 발명에 이르게 되었다.The present inventors tried to develop a high-strength high-ductility high-titanium titanium alloy, which is composed of elements having a melting point of 1,900 ° C. or less, which is easy to dissolve and can reduce manufacturing cost. As a result, the valence electron ratio (e / a), Bo value, and Md value of the titanium alloy When it was kept in a predetermined range at the same time, it turned out that the above-described characteristics can be simultaneously realized, and the present invention has been reached.
본 발명에 있어서, 원자가 전자비(e/a), Bo값과 Md값은 하기 식 1 내지 식 3으로 정의된다. Bo값과 Md값에 대한 식 2 및 식 3의 정의는 M. Morinaga 외, Theoretical design of titanium alloys, in: sixth world conference on titanium (1988) 1601-1606.)을 참고하였으며, 분자궤도법(Dv-Xα cluster method)으로 계산될 수 있다.In the present invention, the valence electron ratio (e / a), the Bo value, and the Md value are defined by the following Equations 1 to 3. For the definitions of equations 2 and 3 for Bo and Md values, see M. Morinaga et al., Theoretical design of titanium alloys, in: sixth world conference on titanium (1988) 1601-1606. -Xα cluster method).
[식 1][Equation 1]
원자가 전자비(e/a) = (Ti(원자%)×4 + Al(원자%)×3 + Fe(원자%)×8 + Mn(원자%)×7)÷100Valence electron ratio (e / a) = (Ti (atomic%) × 4 + Al (atomic%) × 3 + Fe (atomic%) × 8 + Mn (atomic%) × 7) ÷ 100
[식 2][Equation 2]
Bo값 = (Ti(원자%)×2.790 + Al(원자%)×2.426 + Fe(원자%)×2.651 + Mn(원자%)×2.723)÷100Bo value = (Ti (atomic%) × 2.790 + Al (atomic%) × 2.426 + Fe (atomic%) × 2.651 + Mn (atomic%) × 2.723) ÷ 100
[식 3][Equation 3]
Md값 = (Ti(원자%)×2.447 + Al(원자%)×2.200 + Fe(원자%)×0.969 + Mn(원자%)×1.194)÷100Md value = (Ti (atomic%) × 2.447 + Al (atomic%) × 2.200 + Fe (atomic%) × 0.969 + Mn (atomic%) × 1.194) ÷ 100
본 발명에 따른 타이타늄 합금은, 합금원소로 Al, Fe, Mn 및 O를 포함하고, 나머지 Ti와 불가피한 불순물로 이루어진다. 바람직하게는 본 발명에 따른 타이타늄 합금은, 융점 1,900℃를 초과하는 고가, 고비중 원소를 포함하지 않는다.The titanium alloy according to the present invention includes Al, Fe, Mn and O as alloying elements, and is composed of the remaining Ti and unavoidable impurities. Preferably, the titanium alloy according to the present invention does not contain expensive, high specific gravity elements having a melting point exceeding 1,900 ° C.
상기 원자가 전자비(e/a)가 3.967 미만이거나 4.040을 초과할 경우, 1,300MPa 이상의 인장강도와 10% 이상의 연신율을 동시에 구현할 수 없으므로, 3.967~4.040이 바람직하고, 원자가 전자비(e/a)를 3.988~4.040이 되도록 하는 것이 보다 바람직하다.When the valence electron ratio (e / a) is less than 3.967 or exceeds 4.040, tensile strength of 1,300 MPa or more and elongation of 10% or more cannot be simultaneously implemented, so 3.967 to 4.040 are preferred, and valence electron ratio (e / a) It is more preferable to make 3.988 to 4.040.
상기 Bo값이 2.721 미만이거나 2.752를 초과할 경우, 1,300MPa 이상의 인장강도와 10% 이상의 연신율을 동시에 구현할 수 없으므로, 2.721~2.752이 바람직하고, 2.728~2.751이 되도록 하는 것이 보다 바람직하다.When the Bo value is less than 2.721 or more than 2.752, since tensile strength of 1,300 MPa or more and elongation of 10% or more cannot be simultaneously implemented, 2.721 to 2.752 are preferred, and more preferably 2.728 to 2.751.
상기 Md값이 2.330 미만이거나 2.397을 초과할 경우, 1,300MPa 이상의 인장강도와 10% 이상의 연신율을 동시에 구현할 수 없으므로, 2.330~2.397이 바람직하고, 2.346~2.387이 되도록 하는 것이 보다 바람직하다.When the Md value is less than 2.330 or exceeds 2.397, since tensile strength of 1,300 MPa or more and elongation of 10% or more cannot be simultaneously implemented, 2.330 to 2.397 is preferred, and more preferably 2.346 to 2.387.
본 발명에 따른 타이타늄 합금은 상기 범위의 원자가 전자비(e/a), Bo값 및 Md값을 유지하기 위해 Al: 3.5~6.5질량%, Fe: 0.5~3.5질량%, Mn: 0.5~3.5질량%, O: 0.07~0.4질량%를 포함하는 것이 바람직하다. Al 함량이 3.5질량% 미만인 경우, 베타상이 너무 안정화되고, Al 함량이 6.5질량%를 초과하면 알파상이 지나치게 안정화되어, 각각 연신율이 불충분 해질 수 있다. 또한, Fe 함량이 0.5질량% 미만인 경우 고용강화 효과가 낮아 인장강도가 불충분할 수 있으며, Fe 함량이 3.5질량%를 초과하는 경우, 고용강화 효과가 지나치게 커서 연신율이 불충분할 수 있다. 또한, Mn 첨가량이 0.5질량% 미만일 경우, 고용강화 효과가 불충분하고, Mn 함량이 3.5질량%를 초과하면 베타상이 지나치게 안정화될 수 있다. 또한, O 함량이 0.07질량% 미만인 경우 고용강화 효과가 낮아 인장강도가 불충분할 수 있으며, O 함량이 0.4질량%를 초과하는 경우, 고용강화 효과가 너무 커서 연신율이 불충분할 수 있다.The titanium alloy according to the present invention is Al: 3.5 to 6.5 mass%, Fe: 0.5 to 3.5 mass%, Mn: 0.5 to 3.5 mass to maintain the valence electron ratio (e / a), Bo value and Md value in the above range %, O: It is preferable to contain 0.07 to 0.4 mass%. When the Al content is less than 3.5% by mass, the beta phase is too stabilized, and when the Al content exceeds 6.5% by mass, the alpha phase is excessively stabilized, and elongation may be insufficient, respectively. In addition, when the Fe content is less than 0.5% by mass, the solid solution strengthening effect is low, and thus the tensile strength may be insufficient. When the Fe content exceeds 3.5% by mass, the solid solution strengthening effect may be too large and the elongation may be insufficient. In addition, when the amount of Mn added is less than 0.5% by mass, the solid solution strengthening effect is insufficient, and when the Mn content exceeds 3.5% by mass, the beta phase may be excessively stabilized. In addition, when the O content is less than 0.07 mass%, the solid solution strengthening effect is low, and thus the tensile strength may be insufficient. When the O content is more than 0.4 mass%, the solid solution strengthening effect may be too large and the elongation may be insufficient.
한편, 본 발명에 따른 타이타늄 합금에는 C: 0.05질량% 이하 및 N: 0.03질량% 이하가 포함될 수 있는데, C의 함량이 0.05질량%를 초과하거나 N의 함량이 0.03질량를 초과하는 경우, 탄화물 또는 질화물의 석출에 의해 기계적 특성, 특히 연신율이 크게 저하될 수 있다. 상기 Al, Fe, Mn, O의 함량이 상기 제시된 범위를 벗어날 경우, 상기 식 1 내지 식 3에 따른 원자가 전자비(e/a), Bo값 및 Md값 모두를 만족시키기는 어렵다. On the other hand, the titanium alloy according to the present invention may include C: 0.05% by mass or less and N: 0.03% by mass or less, when the content of C exceeds 0.05% by mass or the content of N exceeds 0.03% by mass, carbide or nitride Mechanical properties, in particular, elongation may be greatly reduced by the precipitation of. When the contents of Al, Fe, Mn, and O are out of the above-mentioned range, it is difficult to satisfy all the valence electron ratios (e / a), Bo values, and Md values according to Equations 1 to 3 above.
본 발명에 따른 타이타늄 합금의 보다 바람직한 조성은 Al: 3.5~6.5질량%, Fe: 1.5~2.5질량%, Mn: 1.5~2.5질량%, O: 0.13~0.2질량%, C: 0.02질량% 이하 및 N: 0.02질량% 이하를 포함하는 것을 제시할 수 있다.More preferred composition of the titanium alloy according to the present invention is Al: 3.5 ~ 6.5 mass%, Fe: 1.5 ~ 2.5 mass%, Mn: 1.5 ~ 2.5 mass%, O: 0.13 ~ 0.2 mass%, C: 0.02 mass% or less and N: 0.02 mass% or less can be suggested.
한편, 본 발명에 다른 타이타늄 합금에는 원료 또는 제조 과정에서 불가피하게 포함되는 불순물이 포함될 수 있는데, 이들 불순물은 1질량% 이하, 바람직하게는 0.1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.01질량% 이하가 되도록 관리한다.On the other hand, the titanium alloy according to the present invention may contain impurities that are inevitably included in the raw material or the manufacturing process, and these impurities are 1 mass% or less, preferably 0.1 mass% or less, and more preferably 0.01 mass% or less. To manage.
본 발명에 따른 타이타늄 합금은 먼저 합금 용탕을 제조하고 주조하여 빌렛을 만든 후, 베타 단상 영역인 약 1050~1200℃에서 1차 열간 가공 후 상온까지 냉각하고, 알파+베타 2상 영역인 약 800~980℃에서 2차 열간 가공 후 수냉을 실시하고, 최종적으로 약 900~970℃에서 풀림 열처리 후 수냉하는 과정을 통하여 제조될 수 있다. The titanium alloy according to the present invention is produced by first manufacturing and casting an alloy molten metal, and then making a billet. After the first hot working at about 1050 to 1200 ° C in the beta single phase region, cooling to room temperature, and in the alpha + beta two phase region about 800 to After the second hot working at 980 ° C, water cooling is performed, and finally, after annealing heat treatment at about 900 to 970 ° C, water cooling may be performed.
상기 풀림 열처리 및 수냉 이후, 추가적으로, 450~580℃에서 2~10시간 추가 열처리가 실시될 수 있다. 추가 열처리를 하면 장시간 고온 크리프, 피로 특성이 향상될 수 있다. After the annealing heat treatment and water cooling, additional heat treatment may be performed at 450 to 580 ° C for 2 to 10 hours. Further heat treatment may improve long-term high temperature creep and fatigue properties.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is provided as a preferred example of the present invention and cannot be interpreted as limiting the present invention by any means.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.The contents not described here will be sufficiently technically inferred by those skilled in the art, and thus the description thereof will be omitted.
1. 타이타늄 합금의 제조1. Preparation of titanium alloy
본 발명의 실시예 1~12와 비교예 1~10에 따른 타이타늄 합금은 아래 표 1과 같은 조성을 갖도록 타이타늄 합금 용탕을 제조하고 주조하여 빌렛을 만든 후, 1075℃에서 1차 열간 가공 후 상온까지 냉각하고, 880℃에서 2차 열간 가공 후 수냉을 실시하고, 최종적으로 900℃에서 풀림 열처리 후 수냉을 실시하여 얻었다. The titanium alloys according to Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 10 of the present invention are prepared by manufacturing and casting a titanium alloy molten metal to have a composition as shown in Table 1 below, and then cooled to room temperature after primary hot working at 1075 ° C. Then, after 2nd hot working at 880 ° C, water cooling was performed, and finally, after annealing heat treatment at 900 ° C, water cooling was performed.
[표 1][Table 1]
Figure PCTKR2019002371-appb-I000001
Figure PCTKR2019002371-appb-I000001
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본원 발명의 실시예 1~12에 따른 타이타늄 합금은, 원자가 전자비(e/a) 3.967~4.040, Bo값 2.721~2.752 및 Md값 2.330~2.397을 모두 만족한다. As shown in Table 1, the titanium alloys according to Examples 1 to 12 of the present invention satisfy all valence electron ratios (e / a) of 3.967 to 4.040, Bo values of 2.721 to 2.752, and Md values of 2.330 to 2.397.
한편, 비교예 1~8에 따른 타이타늄 합금은 원자가 전자비(e/a) 3.967~4.040, Bo값 2.721~2.752 및 Md값 2.330~2.397 중 하나 이상을 만족하지 않는다. On the other hand, the titanium alloys according to Comparative Examples 1 to 8 do not satisfy one or more of valence electron ratio (e / a) 3.967 to 4.040, Bo values 2.721 to 2.752, and Md values 2.330 to 2.397.
또한, 비교예 9 및 비교예 10에 따른 타이타늄 합금은 원자가 전자비(e/a) 3.967~4.040, Bo값 2.721~2.752 및 Md값 2.330~2.397을 모두 만족하나, C의 함량이 0.05질량%를 초과하거나 N의 함량이 0.03질량%를 초과하는 경우에 해당한다.In addition, the titanium alloys according to Comparative Examples 9 and 10 satisfy the valence electron ratio (e / a) of 3.967 to 4.040, Bo values of 2.721 to 2.752, and Md values of 2.330 to 2.397, but the content of C is 0.05 mass%. This is the case when it exceeds or the content of N exceeds 0.03% by mass.
2. 기계적 특성 평가2. Mechanical property evaluation
실시예 1~12 및 비교예 1~10에 따라 제조된 타이타늄 합금의 기계적 물성을 평가한 결과를 아래 표 2에 나타내었다. 표 2에서 인장강도와 연신율의 곱이 10,000 이상인 경우 10의 자리에서 반올림하여 나타내었으며, 인장강도와 연신율의 곱이 10,000 미만인 경우 1의 자리에서 반올림하여 나타내었다. The results of evaluating the mechanical properties of the titanium alloys prepared according to Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 10 are shown in Table 2 below. In Table 2, when the product of tensile strength and elongation is 10,000 or more, it is rounded off at the 10th place, and when the product of tensile strength and elongation is less than 10,000, it is rounded up to the 1st place.
[표 2][Table 2]
Figure PCTKR2019002371-appb-I000002
Figure PCTKR2019002371-appb-I000002
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1~12에 따른 타이타늄 합금은 모두 인장강도 1,300MPa 이상, 연신율 10% 이상을 동시에 나타내고 있으며, 인장강도와 연신율의 곱이 16,000MPa·% 이상이다. 즉, 실시예 1~12에 따른 타이타늄 합금의 경우, 융점이 1,900℃ 이하인 원소만 첨가되어 있음에도 고강도 및 고연성 특성을 나타낼 수 있다. As shown in Table 2, the titanium alloys according to Examples 1 to 12 of the present invention all exhibit tensile strength of 1,300 MPa or more and elongation of 10% or more simultaneously, and the product of tensile strength and elongation is 16,000 MPa ·% or more. That is, in the case of the titanium alloys according to Examples 1 to 12, it is possible to exhibit high strength and high ductility properties even though only elements having a melting point of 1,900 ° C. or less are added.
한편, 비교예 1 내지 2와 실시예 1 내지 3의 결과를 살펴보면 Mn 함량이 인장특성에 미치는 영향을 알 수 있다. 유사한 Al, Fe, O 함량에서 비교예 1과 같이 Mn이 첨가되지 않으면 고용강화 효과가 낮아 인장강도가 실시예 1 내지 3과 비교해 현저히 낮다. 또한, 비교예 2와 같이 Mn이 4% 이상 포함되면 베타상이 너무 안정화 되어 실시예 1 내지 3과 같은 인장강도 및 연신율을 구현하지 못하였다. On the other hand, looking at the results of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3, it can be seen that the effect of the Mn content on tensile properties. If Mn is not added in the similar Al, Fe, and O contents as in Comparative Example 1, the solid solution strengthening effect is low, and the tensile strength is significantly lower than in Examples 1 to 3. In addition, as in Comparative Example 2, when Mn was included in 4% or more, the beta phase was too stabilized to achieve tensile strength and elongation as in Examples 1 to 3.
한편, 비교예 3 내지 4와 실시예 4 내지 6의 결과를 살펴보면 Al 함량이 인장특성에 미치는 영향을 알 수 있다. 유사한 Fe, Mn, O 함량에서 비교예 3과 같이 Al이 3%만 첨가되면 베타상이 너무 안정화되어 연신율이 실시예 4 내지 6과 비교해 현저히 낮다. 또한, 비교예 4와 같이 Al이 7% 이상 포함되면 알파상이 너무 안정화 되어 실시예 4 내지 6과 같은 연신율을 구현하지 못하였다.On the other hand, looking at the results of Comparative Examples 3 to 4 and Examples 4 to 6, it can be seen that the effect of Al content on the tensile properties. When only 3% of Al is added, as in Comparative Example 3 at similar Fe, Mn, and O contents, the beta phase is too stabilized and the elongation is remarkably lower compared to Examples 4 to 6. In addition, as in Comparative Example 4, when the Al content was 7% or more, the alpha phase was too stabilized to achieve the same elongation as Examples 4 to 6.
한편, 비교예 5 내지 6과 실시예 5와 실시예 7의 결과를 살펴보면 O 함량이 인장특성에 미치는 영향을 알 수 있다. 유사한 Al, Fe, Mn 함량에서 비교예 5와 같이 O가 0.05%만 첨가되면 고용강화 효과가 낮아 인장강도가 실시예 5 또는 실시예 7과 비교해 현저히 낮다. 또한, 비교예 6과 같이 O가 0.5% 이상 포함되면 고용강화 효과가 너무 커 실시예 5 또는 실시예 7과 같은 연신율을 구현하지 못하였다. On the other hand, looking at the results of Comparative Examples 5 to 6 and Examples 5 and 7, it can be seen that the effect of the O content on the tensile properties. As in Comparative Example 5, when only 0.05% of O was added at similar Al, Fe, and Mn contents, the solid solution strengthening effect was low, and the tensile strength was significantly lower than in Example 5 or Example 7. In addition, as in Comparative Example 6, when O was included at 0.5% or more, the solution strengthening effect was too large to implement the elongation as in Example 5 or Example 7.
한편, 비교예 7 내지 8을 실시예 6, 실시예 8 내지 9의 결과를 살펴보면 Fe 함량이 인장특성에 미치는 영향을 알 수 있다. 유사한 Al, Mn, O 함량에서 비교예 7과 같이 Fe가 첨가되지 않으면 고용강화 효과가 낮아 인장강도가 실시예 6, 실시예 8 내지 9와 비교해 현저히 낮다. 또한 비교예 8과 같이 Fe가 4% 이상 포함되면 고용강화 효과가 너무 커 실시예 6, 실시예 8 내지 9와 같은 연신율을 구현하지 못하였다. On the other hand, looking at the results of Examples 6 and 8 and 9 of Comparative Examples 7 to 8, it can be seen that the Fe content has an effect on tensile properties. If Fe is not added in the similar Al, Mn, and O contents as in Comparative Example 7, the solid solution strengthening effect is low, and the tensile strength is significantly lower than in Examples 6 and 8 to 9. In addition, when Fe is included in 4% or more, as in Comparative Example 8, the solution strengthening effect is too large to implement the elongation as in Example 6 and Examples 8 to 9.
한편, 실시예 10 내지 11과 비교예 9의 결과를 비교하면 N이 0.03질량%를 초과하여 첨가되면 질화물 석출에 의해 연신율이 급감하는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 10 내지 12와 비교예 10의 결과를 비교하면 C가 0.05질량%를 초과하여 첨가되면 탄화물 석출에 의해 연신율이 급감하는 것을 알 수 있다.On the other hand, when comparing the results of Examples 10 to 11 and Comparative Example 9, it can be seen that when N is added in excess of 0.03% by mass, the elongation decreases rapidly due to nitride precipitation. Further, when comparing the results of Examples 10 to 12 and Comparative Example 10, it can be seen that when C is added in excess of 0.05% by mass, the elongation decreases rapidly due to carbide precipitation.
도 1 내지 도 3은 상기 표 1과 표 2의 결과를 도표로 나타낸 것이다.1 to 3 are diagrams showing the results of Tables 1 and 2 above.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예 1~12에 따른 타이타늄 합금의 원자가 전자비(e/a)는 3.967과 4.040의 사이에 위치하며, 본 발명의 실시예에 따른 원자가 전자비(e/a)를 갖는 실시예 1~12가 그렇지 않은 비교예들에 비해 높은 인장강도×연신율 값을 갖는다.As can be seen in Figure 1, the valence electron ratio (e / a) of the titanium alloys according to Examples 1 to 12 is located between 3.967 and 4.040, and the valence electron ratio according to the embodiment of the present invention (e / Examples 1 to 12 having a) have a higher tensile strength x elongation value than the comparative examples.
또한, 도 2에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1~12에 따른 타이타늄 합금의 Bo값은 2.721과 2.752의 사이에 위치하며, 본 발명의 실시예에 따른 Bo값을 갖는 실시예 1~12가 그렇지 않은 비교예들에 비해 높은 인장강도×연신율 값을 갖는다. 2, the Bo values of the titanium alloys according to Examples 1 to 12 are located between 2.721 and 2.752, and Examples 1 to 12 having Bo values according to the embodiments of the present invention are not It has a higher tensile strength x elongation value than the comparative examples.
또한, 도 3에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1~12에 따른 타이타늄 합금의 Md값은 2.330과 2.397의 사이에 위치하며, 본 발명의 실시예에 따른 Md값을 갖는 실시예 1~12가 그렇지 않은 비교예들에 비해 높은 인장강도×연신율 값을 갖는다. 3, the Md value of the titanium alloys according to Examples 1 to 12 is located between 2.330 and 2.397, and Examples 1 to 12 having Md values according to the embodiments of the present invention are not It has a higher tensile strength x elongation value than the comparative examples.
이상에서 확인되는 바와 같이, 상기 3가지 조건을 모두 충족하는 본 발명의 실시예 1~12의 타이타늄 합금은 융점 1,900℃ 이하의 원소로만 구성되어 대량생산에 용이하면서도 고강도 및 고연신율 특성을 동시에 구현할 수 있으나, 그렇지 못한 합금은, 고강도, 고연신율 중 적어도 하나를 구현하지 못한다. As can be seen from the above, the titanium alloys of Examples 1 to 12 of the present invention satisfying all the above three conditions are composed only of elements having a melting point of 1,900 ° C or less, and are easy to mass-produce while simultaneously achieving high strength and high elongation characteristics. However, the alloy which is not, does not implement at least one of high strength and high elongation.
본 발명은 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to examples, it is only exemplary, and those skilled in the art to which the art pertains will appreciate that various modifications and other equivalent examples are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims.

Claims (7)

  1. 타이타늄 합금으로서,As a titanium alloy,
    Al, Fe, Mn 및 O를 포함하고, 나머지 Ti와 불가피한 불순물로 이루어지며, Al, Fe, Mn and O, and the remaining Ti and inevitable impurities,
    하기 식 1로 정의되는 원자가 전자비(e/a)가 3.967~4.040이고, 하기 식 2로 정의되는 Bo값이 2.721~2.752이며, 하기 식 3으로 정의되는 Md값이 2.330~2.397이며, The valence electron ratio (e / a) defined by Equation 1 below is 3.967 to 4.040, the Bo value defined by Equation 2 below is 2.721 to 2.752, and the Md value defined by Equation 3 below is 2.330 to 2.397,
    상기 타이타늄 합금에는 C: 0.05질량% 이하 및 N: 0.03질량% 이하가 포함되는 것을 특징으로 하는, 타이타늄 합금.The titanium alloy is characterized in that C: 0.05% by mass or less and N: 0.03% by mass or less, characterized in that, titanium alloy.
    [식 1][Equation 1]
    원자가 전자비(e/a) = (Ti(원자%)×4 + Al(원자%)×3 + Fe(원자%)×8 + Mn(원자%)×7)÷100Valence electron ratio (e / a) = (Ti (atomic%) × 4 + Al (atomic%) × 3 + Fe (atomic%) × 8 + Mn (atomic%) × 7) ÷ 100
    [식 2][Equation 2]
    Bo값 = (Ti(원자%)×2.790 + Al(원자%)×2.426 + Fe(원자%)×2.651 + Mn(원자%)×2.723)÷100Bo value = (Ti (atomic%) × 2.790 + Al (atomic%) × 2.426 + Fe (atomic%) × 2.651 + Mn (atomic%) × 2.723) ÷ 100
    [식 3][Equation 3]
    Md값 = (Ti(원자%)×2.447 + Al(원자%)×2.200 + Fe(원자%)×0.969 + Mn(원자%)×1.194)÷100 Md value = (Ti (atomic%) × 2.447 + Al (atomic%) × 2.200 + Fe (atomic%) × 0.969 + Mn (atomic%) × 1.194) ÷ 100
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    원자가 전자비(e/a)가 3.988~4.040, Bo값이 2.728~2.751, Md값이 2.346~2.387인 것을 특징으로 하는 타이타늄 합금.Titanium alloy, characterized in that the valence electron ratio (e / a) is 3.988 to 4.040, Bo value is 2.728 to 2.751, and Md value is 2.346 to 2.387.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 타이타늄 합금에는 융점이 1,900℃ 이하인 원소들만 포함되는 것을 특징으로 하는 타이타늄 합금.The titanium alloy is a titanium alloy, characterized in that it contains only elements having a melting point of 1,900 ° C or less.
  4. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 타이타늄 합금은, Al: 3.5~6.5질량%, Fe: 0.5~3.5질량%, Mn: 0.5~3.5질량%, O: 0.07~0.4질량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이타늄 합금.The titanium alloy, Al: 3.5 to 6.5% by mass, Fe: 0.5 to 3.5% by mass, Mn: 0.5 to 3.5% by mass, O: 0.07 to 0.4% by mass, characterized in that the titanium alloy.
  5. 제4항에 있어서, According to claim 4,
    상기 타이타늄 합금은, Al: 3.5~6.5질량%, Fe: 1.5~2.5질량%, Mn: 1.5~2.5질량%, O: 0.13~0.2질량%, C: 0.02질량% 이하 및 N: 0.02질량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이타늄 합금.The titanium alloy is Al: 3.5 to 6.5 mass%, Fe: 1.5 to 2.5 mass%, Mn: 1.5 to 2.5 mass%, O: 0.13 to 0.2 mass%, C: 0.02 mass% or less and N: 0.02 mass% or less Titanium alloy, characterized in that it comprises a.
  6. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 타이타늄 합금은 1,300MPa 이상의 인장강도 및 10% 이상의 연신율을 갖는 것을 특징으로 하는 타이타늄 합금.The titanium alloy is characterized in that it has a tensile strength of 1,300MPa or more and an elongation of 10% or more.
  7. 제6항에 있어서, The method of claim 6,
    상기 타이타늄 합금은 인장강도와 연신율의 곱이 16,000 MPa·% 이상인 것을 특징으로 하는 타이타늄 합금.The titanium alloy is a titanium alloy, characterized in that the product of tensile strength and elongation is 16,000 MPa ·% or more.
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