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과거부터 운송기기, 국방산업, 항공우주, 건축자재 등의 분야에서 금속 소재는 필수 소재로서 존재해왔다. 특히, 타이타늄은 자동차, 항공기, 임플란트 등의 다양한 산업분야에서 사용되어 왔다. 하지만, 이러한 타이타늄은 높은 융점과 고온에서의 반응성으로 인해 공정 과정에 한계가 있다는 단점이 존재한다. 또한, 순수 타이타늄은 구조적 특징으로 인한 제한적인 물성 때문에 우수한 기계적 특성이 요구되는 산업 분야에서 사용되기 어려운 실정이다. 첨가원소를 통한 타이타늄의 합금화는 높은 융점, 낮은 기계적 물성을 개선하는 대표적인 방법이다. 최근, 타이타늄의 물성을 개선하기 위해 β-Ti의 미세조직을 갖는 β형 ...

과거부터 운송기기, 국방산업, 항공우주, 건축자재 등의 분야에서 금속 소재는 필수 소재로서 존재해왔다. 특히, 타이타늄은 자동차, 항공기, 임플란트 등의 다양한 산업분야에서 사용되어 왔다. 하지만, 이러한 타이타늄은 높은 융점과 고온에서의 반응성으로 인해 공정 과정에 한계가 있다는 단점이 존재한다. 또한, 순수 타이타늄은 구조적 특징으로 인한 제한적인 물성 때문에 우수한 기계적 특성이 요구되는 산업 분야에서 사용되기 어려운 실정이다. 첨가원소를 통한 타이타늄의 합금화는 높은 융점, 낮은 기계적 물성을 개선하는 대표적인 방법이다. 최근, 타이타늄의 물성을 개선하기 위해 β-Ti의 미세조직을 갖는 β형 타이타늄 합금에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. β형 합금은 bcc 구조를 갖는 β-Ti의 조직적 특징으로 부터 높은 연성의 향상을 불러온다. 또한, 열처리 공정에 의한 미세조직 제어를 통한 목표 물성의 제어가 가능하다. 본 연구에서는 낮은 융점을 갖는 β-Ti 안정화 원소인 Cr과 Mn을 첨가함으로써 Mo당량 계산을 통한 β형 타이타늄 합금 설계와 고 강도 및 고 연성의 β형 합금 개발에 대한 연구를 수행하였다. 설계 합금의 첨가원소 함량과 열처리 공정에 따른 미세조직의 변화를 관찰하고 미세조직과 기계적 특성의 상관관계를 규명하고자 하였다.

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