일반기술

티타늄 분말 소재 및 부품제조기술

본 기술은 티타늄 혹은 티타늄합금분말을 카본을 함유한 가스 반응시켜 티타늄합금 분말 성형체내에 일정량의 티타늄카바이드를 생성시킴으로서 티타늄/티타늄카바이드 복합재료를 제조하는 공정에 관한 것이다.분말야금 공정에 의해 제조된 티타늄 및 티타늄 복합재료는 기존 티타늄소재보다 내마모, 강성 및 내열성이 우수한 장점이 있으나 제조 공정이 복잡하고, 티타늄의 강한 반응성에 의해 사용된 분산강화재의 종류 및 성질이 최종 기계적 특성에 큰 영향을 미친다. 본 기술은 가스-티타늄반응에 의해 새로운 티타늄 분말 소재를 제조하는 공정을 도입하여 우수한 기계적 특성의 티타늄 분말소재를 제조하는 기술이다.본 발명은 직접 반응공정에 의해 Ti 혹은 Ti합금분말 성형체와 탄소함유 가스를 반응시키기 때문에 TiC가 티타늄계 기지내에 보다 균일, 미세하게 분산되며 청정한 TiC가 형성되기 때문에 기계 및 내마모, 고온특성을 향상시킬 수 있다.일본 토요타자동차에서는 티타늄 분말복합재료로 비교적 가격이 저렴한 자동차용 흡, 배기밸브를 개발하여 새로운 승용차인 엔진에 처음으로 적용엔진에 티타늄 흡,배기 밸브를 적용. 이로인해 기존 사용되고 있는 철계 흡, 배기밸브에 비해 밸브무게는 40%감소시킬 수 있었고, 스프링을 포함한 전체 무게는 16%감소시킬 수 있었다. 이 결과 엔진의 최대 회전력을 700rpm증가시킬 수 있었고 소음도 30%이상 감소시켜 획기적인 엔진성능의 향상을 가져올 수 있었음.