(주) 코리아텅스텐

KOREA TUNGSTEN CO.,LTD

소재

산업

전문분야

티타늄

속성

티타늄은 우수한 비강도와 뛰어난 내식성, 우수한 생체 적합성을 갖춘 경량 금속입니다.

항공우주, 의료, 화학 설비, 해양 산업 등 다양한 분야에서 핵심 소재로 활용됩니다.

속성 개요

티타늄 속성

핵심 스탯

밀도

4.51 g/cm³

강철의 약 절반 수준

융점

1,668°C

알루미늄 대비 높은 사용 온도

내식성

부동태 산화막

해수·산성 환경에 안정

생체 적합성

무독성

의료용 임플란트 소재

특성 요약

티타늄은 경량·고강도·내식성을 함께 갖춘 고성능 금속입니다.

강철에 준하는 강도를 지니면서 밀도는 절반 수준이어서 경량화에 유리하며,

치밀한 산화막을 형성해 해수와 대부분의 산성 환경에서 견딥니다.

인체 반응성이 낮아 의료용 임플란트 소재로도 활용됩니다.

경량

고강도

내식성

생체 적합성

물리적 특성

순도 높은 티타늄(Ti)은 은회색의 경량 금속으로, 녹는점 약 1,668°C와 끓는점 약 3,287°C를 가집니다. 밀도 4.51 g/cm³로 강철의 약 절반 수준이면서 강철에 준하는 강도를 지녀, 비강도가 금속 중 가장 우수한 수준입니다. 표면에 치밀하고 안정적인 산화막(TiO₂)을 형성해 해수와 대부분의 산성 환경에서 뛰어난 내식성을 나타냅니다. 이 피막은 손상되어도 즉시 재생되는 자기 회복성을 가집니다. 다만 불산과 고온 염산에는 부식되므로 해당 환경에서는 사용할 수 없습니다. 상온에서 연성이 우수해 냉간 가공이 가능하며, 판재·봉재·와이어로 성형됩니다. 또한 인체 조직과의 반응성이 낮아 생체 적합성이 뛰어납니다. 이러한 복합적인 물리·화학적 특성 덕분에 항공우주, 의료, 화학 설비, 해양 산업의 핵심 소재로 활용됩니다.

연성·가공성

냉간가공

상온 성형이 가능해 박판·와이어 등 정밀 가공에 적합합니다.

저밀도

4.51 g/cm³

강철의 약 절반 수준으로 경량 구조 부품에 유리합니다.

내식성

부동태 산화막

치밀한 산화막을 형성해 해수와 산성 환경에서 견딥니다.

우수한 비강도

강철 대비 1/2

강도 대비 무게가 가벼워 항공우주 부품에 적합합니다.

기계적 속성

고순도 티타늄의 핵심 기계적 성질

고순도 티타늄은 상온에서 우수한 연성을 지녀 취성 없이 냉간 가공이 가능합니다. 압연·인발·심가공을 통해 판재, 봉재, 와이어, 복잡한 형상의 부품으로 성형할 수 있습니다. 강도는 산소 함량과 가공 이력에 따라 조절되며, 냉간 가공으로 강도를 높이거나 어닐링으로 연성을 회복시킬 수 있습니다. 낮은 밀도와 결합해 경량 구조 부품에 특히 유리합니다.

인장 강도

240–550 MPa

순티타늄 Grade 1~4 범위이며 냉간 가공으로 상향됩니다.

탄성 계수

105 GPa

하중에 유연하게 대응해 성형성이 우수합니다.

연신율

15–30%

상온에서 취성 없이 변형되어 성형 가공에 적합합니다.

경도

120–260 HV

그레이드에 따라 상승하며 가공에 따라 추가 상승합니다.

재결정 거동과 가공 경화

티타늄은 냉간 가공률이 높아질수록 강도가 상승하고 연성이 감소합니다. 어닐링을 통해 연성을 회복시킬 수 있어, 가공률과 어닐링 조건의 조합으로 용도에 맞는 강도-연성 균형을 확보합니다. 결정립 크기는 성형성과 표면 품질을 좌우합니다. 미세하고 균일한 결정립 조직은 심가공 시 표면 거칠기 발생을 억제해 안정적인 성형 결과를 제공합니다.

화학적 특성

티타늄(Titanium)은 주기율표 4족 전이 금속으로, 표면에 형성되는 치밀한 산화막 덕분에 상온에서 화학적으로 매우 안정적입니다.

산화 반응 및 고온 특성

상온의 공기 중에서 치밀한 이산화티타늄(TiO₂) 피막이 형성되어 내부를 보호합니다. 이 피막은 자기 회복성이 있어 손상되어도 즉시 재생됩니다.

약 400°C 이상에서 산화막이 두꺼워지기 시작하며, 600°C 이상에서는 산화가 급격히 진행됩니다. 또한 고온에서 산소, 질소, 수소를 쉽게 흡수해 취화(embrittlement)가 발생하므로, 고온 가공 및 열처리 시에는 반드시 고진공 또는 불활성 가스 분위기를 조성해야 합니다.

우수한 내식성

해수와 염화물 환경에서 특히 우수한 내식성을 나타내며, 질산·유기산 등 대부분의 산화성 환경에서도 안정적입니다. 이러한 특성으로 해수 담수화 설비, 화학 플랜트의 열교환기 소재로 사용됩니다.

다만 불산(HF), 고온 염산, 황산 등 환원성 산과 알칼리 용융물에는 부식되므로 해당 환경에서는 사용할 수 없습니다.

주요 화합물

산화 상태는 −1에서 +4까지 가능하며 +4가가 가장 안정적입니다.

· 이산화티타늄(TiO₂) — 백색 안료, 광촉매, 광학 코팅 소재로 사용

· 질화티타늄(TiN) — 금색 경질 코팅으로 절삭 공구 및 장식 코팅에 사용

· 티타늄-알루미늄-바나듐(Ti-6Al-4V) — 항공우주·의료용 대표 합금

티타늄(Titanium)은 주기율표 4족 전이 금속으로, 표면에 형성되는 치밀한 산화막 덕분에 상온에서 화학적으로 매우 안정적입니다.

산화 반응 및 고온 특성

상온의 공기 중에서 치밀한 이산화티타늄(TiO₂) 피막이 형성되어 내부를 보호합니다. 이 피막은 자기 회복성이 있어 손상되어도 즉시 재생됩니다.

우수한 내식성