우주항공 차량은 초고온, 초저온, 고진공, 고응력, 강한 부식 등의 극한 조건에서 작동하며, 우수한 구조적 설계뿐만 아니라 재료의 우수한 특성과 기능에도 의존합니다. 티타늄 합금은 항공우주 제품이 요구하는 특성을 결합하여 "우주 금속" 및 "우주 금속"으로 알려져 있습니다. 항공 우주 제품의 재료 수요에 따라 티타늄 합금은 항공 우주 분야에서 다음과 같은 방향으로 발전하고 있습니다.
1. 고강도 및 인성 티타늄 합금
이와 관련하여 현재 성공적인 예는 미국에서 개발한 α+β 2상 고강도 및 고인성 티타늄 합금 Ti62222S입니다.이 재료는 강도와 가소성의 좋은 조합을 가지고 있습니다.실온 파괴 강도 및 항복 강도 각각 1300MPa 및 1200MPa 이상이며 고온 성능도 매우 좋습니다. 또한 Ti62222S는 Ti6Al4V를 대체할 수 있는 6al4v titanium alloy bar 합금보다 파괴인성 및 손상 내성, 피로균열 성장율이 Ti6Al4V 합금과 동일하고 탄성률 및 초소성 성형성이 우수합니다.
2. 고온 티타늄 합금
초음속 순항 폭탄, 극초음속 순항 폭탄, 재사용 차량 및 궤도 이하 재사용 대기권 횡단 차량의 연구 개발에는 티타늄 합금이 600℃ 이상의 고온에서 사용할 수 있어야 하므로 티타늄 합금이 우수한 고온 저항을 가져야 합니다. 세계 최초의 고온 티타늄 합금은 미국에서 개발한 Gr5 Ti-6Al-4V Titanium Wire 로 300~350°C에서 사용할 수 있습니다. Ti6Al4V 합금은 α+β 2상 특성을 모두 가지고 있어 항공우주 분야에서 널리 사용됩니다.
3. 저온 티타늄 합금
우주 기술의 급속한 발전으로 저온 및 극저온 환경에서 티타늄 합금의 적용이 증가했으며 저온 티타늄 합금의 개발이 매우 중요합니다. 연구에 따르면 H, O, N, Al과 같은 격자간 원소의 함량을 줄이면 티타늄 합금의 저온 성능이 향상되어 20K 온도 환경에서 오랫동안 사용할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.