금속 재료와 합금
순수 티타늄의 결정 구조에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- A실온에서는 HCP인 α상이며, 약 882℃ 이상에서 BCC인 β상으로 바뀐다
- B실온에서는 BCC이며, 약 912℃ 이상에서 FCC인 γ상으로 바뀐다
- C어느 온도에서나 FCC 단일상이며, 동소 변태는 일어나지 않는다
정답과 해설 보기
정답: A. 실온에서는 HCP인 α상이며, 약 882℃ 이상에서 BCC인 β상으로 바뀐다
티타늄은 실온에서 HCP인 α상을 취하며, 약 882℃ 이상에서 BCC인 β상으로 바뀌는 동소 변태를 가집니다. Al이나 O는 α상을, V나 Mo는 β상을 안정화하므로, 합금 원소에 따라 α형, α+β형, β형 합금으로 나뉩니다. 대표적인 Ti-6Al-4V는 α+β형으로, 열처리로 강도를 조정할 수 있으며 항공기 부품에 쓰입니다. 실온에서 BCC이고 약 912℃ 이상에서 FCC로 바뀐다는 선택지는 철의 변태와 혼동한 것입니다. 어느 온도에서나 FCC이며 변태하지 않는 것은 알루미늄이나 구리의 성질입니다. 티타늄은 밀도가 약 4.5 g/cm³로 강의 약 60%여서 비강도가 높고, 표면의 치밀한 산화 피막 덕분에 내식성도 우수합니다. HCP인 α상은 슬립계가 적기 때문에 실온에서의 냉간 가공은 FCC 금속만큼 쉽지 않습니다.