강도는 가능합니다 — 인장강도 895 MPa 이상으로 일반 구조용 강보다 높습니다. 다만 탄성계수가 약 110 GPa로 강철(약 200 GPa)의 절반이라 같은 하중에 두 배 휘므로, 강성이 설계를 좌우하는 부품은 단면을 키우거나 형상을 바꿔야 합니다. 무게는 57%로 줄어듭니다.
TITANIUM · GR5
Ti-6Al-4V (GR5) 가공 부품 — 고강도 티타늄 합금 구조 부품
Ti-6Al-4V(GR5)는 알루미늄 6%·바나듐 4%를 넣은 α+β 티타늄 합금으로, 전 세계 티타늄 사용량의 절반을 차지하는 대표 합금이다. 인장강도 895 MPa 이상을 강철의 57% 무게로 내며, 옥터드는 이 등급의 CNC 가공 구조 부품을 도면 기준으로 공급한다.
'티타늄 합금'이라고 하면 보통 이것이다. 강철만큼 강하고 절반 가까이 가벼우며 녹슬지 않는다. 대신 가공이 가장 어렵고, 의료용으로 쓰려면 ELI 등급(F136)으로 바꿔 지정해야 한다.
GR5는 열처리로 강도를 더 올릴 수 있는 α+β 합금이다. 어닐링 상태에서 인장강도 895 MPa 이상, 항복강도 828 MPa 이상이 규격 최소값이고, 피로 강도와 파괴인성의 균형이 좋아 항공 구조재에서 출발해 산업 장비·해양·에너지 부품으로 퍼졌다. 밀도 4.43 g/cm³는 강철의 57%, 알루미늄의 1.6배다 — 같은 강도를 더 가볍게, 알루미늄으로는 안 되는 강도를 내는 자리에 쓴다.
가공은 티타늄 중에서도 어려운 편이다. 단단해서 절삭열이 많고 열전도율이 낮아(약 7 W/m·K) 그 열이 공구 날에 머물며, 공구 재료와 반응해 응착·마모가 빠르다. 절삭 속도를 낮추고 이송을 유지하며 고압 냉각을 쓰는 것이 기본이고, 심공·박육·정밀 나사가 있으면 생산 전에 3D 모델로 확인한다. 가공비가 강철보다 높은 이유가 소재 단가만은 아니다.
국내 문의의 전형은 스테인리스나 알루미늄 부품의 티타늄 전환이다. 무게를 줄이거나(SUS → Ti), 강도를 올리거나(Al → Ti), 염소 환경에서 녹을 없애려는 경우다. 전환 검토 때는 탄성계수가 강철의 절반이라는 점을 설계에 반영해야 한다 — 같은 하중에 두 배 휜다.
규격 요구값 — ASTM B348 GR5 (어닐링 봉재)
- 화학 성분
- Al 5.50–6.75 · V 3.50–4.50 · Fe ≤0.40 · O ≤0.20 · N ≤0.05 · C ≤0.08 · H ≤0.015 (wt.%)
- 인장강도
- 895 MPa 이상
- 항복강도
- 828 MPa 이상
- 연신율
- 10% 이상
- 밀도 · 탄성계수
- 약 4.43 g/cm³ · 약 110 GPa
- 열전도율
- 약 7 W/m·K (탄소강 약 50)
- 대응 규격
- ASTM B348(봉) · B265(판) · AMS 4928 · 의료용은 ASTM F136(GR23)으로 지정
ASTM B348 · AMS 4928 · 공개 물성 대표값
맞는 곳
- 장비 구조 부품 · 브래킷 · 샤프트
- 해양 · 수중 장비 압력 하우징
- 패스너 · 커넥터 · 피팅(고하중)
- 반도체 장비 내식 구조 부품
- 스테인리스 · 알루미늄 부품의 경량화 전환
- 의료용은 → Ti-6Al-4V ELI(F136)
발주 전 확인
- 01의료기기 부품이면 GR5가 아니라 ELI(ASTM F136)로 지정
- 02탄성계수(강철의 절반)를 반영한 설계인지 — 휨·떨림
- 03공차는 필요한 치수에만 좁게, 나머지는 일반 공차(ISO 2768-m 등)
- 04심공 · 박육 · 정밀 나사는 3D 모델(STEP) 필수
견적·샘플은 티타늄 가공 부품 페이지에서 진행합니다 — 폼이 그 페이지 첫 화면에 있습니다.
도면 보내고 견적 받기