• 제목/요약/키워드: Ti-6Al-4V합금

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생체용 Ti 합금의 부식특성 (Corrosion Characteristics of Titanium Alloys for Medical Implant)

  • 한준현;이규환;신명철
    • 분석과학
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    • 제9권2호
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    • pp.192-197
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    • 1996
  • 현재 사용되고 있는 생체용 금속재료로 스테인레스강(SUS 316), Co-Cr강, 순수 Ti, Ti-6Al-4V이 많이 사용되고 있으며 그 중에서도 특히 Ti이 각광을 받고 있다. 그러나 순수한 Ti은 생체적합성과 내식성은 좋은 반면 기계적 성질이 합금에 비해 뒤떨어지고, Ti-6Al-4V은 V의 세포독성이 지적되고 있어 이러한 문제를 해결하기 위해 세포독성이 없는 함금원소를 Ti에 첨가한 새로운 합금을 설계하였다. 그 중에서 Ti-20Zr-3Nb-3Ta-0.2Pd-1In과 Ti-5AI-4Zr-2.5Mo은 기계적 성질도 뛰어나고 우수한 전기화학적 부식특성을 가지고 있었다.

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브레이징 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성 (Brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature)

  • 기세호;박상윤;허영구;정재필;김원중
    • 대한치과보철학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.169-175
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    • 2012
  • 연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

Ti-6Al-4V합금의 미세조직에 따른 초고속 변형특성 (Effect of Microstructures on the Deformation Behavior of Ti-6Al-4V Alloy at Ultra High Strain rate)

  • 이유환;이동근;이성학;최준홍;허선무;이종수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.89-97
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    • 2002
  • In this study, the effect of $\alpha$-phase morphology on the dynamic deformation behavior at ultra high strain rate was investigated by EBW(Explosive Bridge Wire) test. All of tests and analyses were conducted on three typical microstructures of Ti-6Al-4V alloy, i.e. equiaxed, widmanstatten and bimodal microstructures. The spall strength and HEL(Hugoniot Elastic Limit) of the specimens that have the thickness of 2mm and 4mm were highest with the bimodal microstructure. These results were similar with previous study which was performed by dynamic torsion test(Kolsky torsion test).

Ti-6Al-4V 합금의 가스질화와 고온산화 (Gas nitriding and high temperature oxidation of Ti-6Al-4V alloys)

  • 김슬기;봉성준;김민정;이동복
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.176-176
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    • 2012
  • ${\alpha}$-Ti상과 ${\beta}$-Ti상 등으로 미세조직이 제어된 Ti-6Al-4V합금을동안 1 Pa의 질소기체내에서 $850^{\circ}C$로 1시간 ~ 12시간 질화 처리하였다. 질화 시간이 증가함에 따라 Ti-N의 층은 두꺼워 졌으며 N이 용해된 ${\alpha}$-Tidiffusion zone은 더 넓어졌다. Ti-N층에서 처음 생성된 $Ti_2N$은 질화됨에 따라 TiN이 되었다. 대기 중에서 $700^{\circ}C$로 10시간 동안 산화시킨 질화층은rutile-$TiO_2$가 되었다.

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DC Reactive Magnetron Sputtering법에 의한 Ti-Al-V-N 박막의 성장거동 (Growth behavior of Ti-Al-V-N Films Prepared by Dc Reactive Magnetron Sputtering)

  • 손용운;정인화;이영기
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.688-694
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    • 1999
  • Ti-6Al-4V 합금을 타겟트로 사용하여 유리 기판위에 dc reactive magnetron sputtering법으로 $N_2$/(Ar+N_2)$ 비, 기전력 및 시간등의 여러 가지 증착 조건에서 Ti-6Al-4V-N 필름을 증착하였고, 각각의 증착 조건에 따른 결정구조 및 우선방위 거동은 X-선 회절장치를 사용하여 조사하였다. Ti-6Al-4V-N 필름은 본질적으로 fcc 결정구조의 $\delta$-TiN에 Al과 V이 결함으로서 고용된 변형된 형태의 $\delta$-TiN구조이고, TiN의 격자상수(4.240 )보다 작은 값을 나타내었는데, 이는 Ti(1.47 )에 비하여 상대적으로 원자반경이 작은 Al(1.43 )과 V (1.32 )이 Ti의 격자위치에 치환된 결과이다. 그리고 Ti-6Al-4V-N 필름은 $_N2$가스 분압이 감소됨에 따라 (111) 우선방위 성장거동을 하였을 뿐만아니라 증착시간의 증가에 따라 뚜렷한 (111) 우선방위 성장거동을 나타내었다. 그리고 증착속도 및 결정입도의 거동 또한 여러 가지 증착 조건에 크게 의존한다

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마이크로 드로플릿 셀 기법과 임계공식온도 측정 기법을 이용한 적층가공 Ti-6Al-4V 합금의 내식성 평가 (Ti-6Al-4V Alloy Fabricated by Additive Manufacturing Method Using Micro-droplet Cell and Critical Pitting Temperature Techniques and Evaluation of its Resistance to Corrosion)

  • 서동일;이재봉
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.129-137
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    • 2018
  • The resistance to corrosion of additive manufactured (3D printing) Ti-6Al-4V alloys was investigated using micro-electrochemical tests. In terms of corrosion resistance, the acicular martensitic ${\alpha}^{\prime}$ phase in such additive manufactured Ti-6Al-4V was the focus of attention, and its behavior was distinct from that of conventional subtractive manufactured Ti-6Al-4V. To order to identify ${\alpha}^{\prime}$ phase, XRD tests were performed and micro Vickers hardness was measured for different grains (bright and dark grains) in the additive manufactured Ti-6Al-4V alloy. Micro-electrochemical tests were performed to measure corrosion resistance of bright and dark grains in the additive manufactured Ti-6Al-4V alloy with specially designed electrochemical micro-droplet cell. Critical pitting temperature (CPT) measurement was performed to evaluate the resistance to pitting corrosion of additive manufactured Ti-6Al-4V alloys with different volumes of ${\alpha}^{\prime}$ phase and subtractive manufactured Ti-6Al-4V alloy. The dark grains of the laminated Ti-6Al-4V alloy distributed broader than the bright grains measured with low microhardness. The dark grains of the Ti-6Al-4V alloy, which was rich in martensite ${\alpha}^{\prime}$, had lower general corrosion and pitting resistance than bright grains. As the fraction of martensite ${\alpha}^{\prime}$ phase increased, the resistance to the pitting corrosion decreased.