매우 높은 온도, 심한 산화 또는 집중적인 화학적 공격을 견뎌야 하는 구성 요소의 경우 다음을 선택하십시오. 인코넬 (니켈-크롬 초합금). 경량화, 높은 비강도 및 생체 적합성이 중요한 부품의 경우 다음을 선택하십시오. 티타늄 합금 (특히 Ti-6Al-4V). 각 금속 제품군은 서로 다른 엔지니어링 문제를 해결하므로 사용 온도, 환경, 피로 체계, 제조 가능성 및 비용 등 구성 요소 수준의 요구 사항에 따라 선택해야 합니다.
이 두 금속을 비교하는 이유
인코넬과 티타늄은 부식에 강하고 일반 강철 이상의 강도를 제공하기 때문에 고성능 엔지니어링 부품의 후보 목록에 자주 등장합니다. 하지만 밀도, 열 한계, 합금 화학이 크게 다르기 때문에 무게, 내열성, 제작 간에 상충되는 부분이 있습니다. 이러한 장단점을 이해하면 비용이 많이 드는 재료 선택 실수를 방지할 수 있습니다.
높은 수준의 화학 및 가족
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인코넬 - 크롬, 몰리브덴, 니오븀/탄탈륨, 때로는 철을 상당량 함유한 니켈 기반 초합금 제품군입니다. 안정적인 산화물 층을 형성하고 고온에서 기계적 강도를 유지하도록 설계되었습니다. 일반적인 등급: 인코넬 625 (내식성), 인코넬 718 (고온에서 높은 강도).
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티타늄 합금 - 주로 티타늄과 알루미늄 및 바나듐과 같은 합금 원소를 사용합니다. 비강도가 우수하고 내식성이 뛰어나며 항공우주 및 생의학 분야에서 널리 사용되는 Ti-6Al-4V(5등급)가 대표적입니다.
주요 재료 속성
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밀도/무게: 티타늄 합금은 훨씬 더 가볍습니다(Ti-6Al-4V 밀도 ≈ 4.43g/cm³). 인코넬 밀도는 일반적으로 8.0g/cm³(니켈 베이스)를 초과하여 같은 부피에 비해 더 무거운 부품을 생산합니다. 이는 질량이 중요한 티타늄에 대한 강력한 동기를 부여합니다.
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실온에서의 강도: 둘 다 높은 인장/항복 강도를 제공하지만 티타늄이 더 우수합니다. 무게 대비 강도 비율. 인코넬은 열처리(예: 인코넬 718)를 하면 절대 강도가 더 높아지며 티타늄이 연화되는 온도에서도 강도를 유지하는 경우가 많습니다.
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고온 성능: 인코넬은 티타늄 합금에 사용할 수 있는 온도보다 훨씬 높은 온도에서도 기계적 무결성과 내산화성을 유지하므로 터빈 고온 섹션과 배기 장치에 초합금이 선택됩니다. 티타늄 합금은 일반적으로 Ti-6Al-4V의 경우 약 350°C 서비스까지만 권장되며, 그 이상에서는 강도와 크리프 저항이 크게 떨어집니다.
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내식성: 두 소재 모두 다양한 부식성 환경에 잘 견딥니다. 인코넬은 산화, 환원, 염화물 환경에 대한 내성이 뛰어나 특정 화학 물질에 노출되었을 때 티타늄보다 뛰어난 성능을 발휘하는 경우가 많습니다. 티타늄은 끈질긴 산화막을 형성하여 바닷물과 여러 산에 대한 저항성이 뛰어나지만 일부 할로겐산과 고온 염소는 티타늄을 공격할 수 있습니다. 화학 물질과 환경에 따라 선택하세요.
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피로 및 크리프: 티타늄은 무게에 민감한 설계에 적합한 피로 특성이 있으며, 인코넬은 고온에서 우수한 크리프 저항성을 나타내며 장기 하중과 열로 인해 시간 의존적 변형이 발생하는 경우에 선호됩니다.
간결한 비교표 - 실용적인 수치와 효과
| 특징 | 일반 인코넬(718/625) | Ti-6Al-4V(5등급) | 실질적인 영향 |
|---|---|---|---|
| 밀도 | ~8.1-8.5g/cm³(니켈 베이스) | ~4.43g/cm³ | 티타늄은 동일한 부피에서 인코넬 부품의 질량을 절반으로 줄입니다. |
| 인장 강도(어닐링/숙성) | 700-1,400MPa(등급/HT에 따라 다름) | 850-1,200MPa(열처리) | 일부 열처리 합금의 절대 강도는 비슷하지만 무게는 다릅니다. |
| 서비스 온도 | 단기간에 최대 700°C 이상, 일부 합금은 그 이상의 성능을 발휘합니다. | Ti-6Al-4V의 경우 최대 ~350°C까지 권장되며, 이보다 높은 온도에서는 특성이 저하됩니다. | |
| 산화/부식 | 고온에서 매우 높으며 보호 산화물을 형성합니다. | 다양한 매체에서 우수하고, 네이티브 산화물은 내해수성을 제공하며, 특정 할로겐에 취약합니다. | |
| 용접성 | 여러 등급에 적합하지만 제어가 필요합니다(718의 경우 용접 후 열처리). | 반응성 금속은 불활성 기체와 깨끗한 표면을 필요로 하므로 적절한 차폐가 필요합니다. | |
| 기계 가공성 | 작업 경화 및 인성을 위해 특수 공구가 필요합니다. | 도전적이지만(갤링, 스프링백) 일부 초합금보다 쉽습니다. | |
| 비용 | 높음(초합금 처리, 고밀도) | 높음(티타늄 원재료 비용, 가공) | 티타늄은 kg당 원자재 비용이 더 높을 수 있지만 무게 절감은 총 시스템 비용에 영향을 미칩니다. |
| 일반적인 용도 | 가스터빈, 배기, 화학 서비스, 고온 패스너. | 기체 구조, 수술용 임플란트, 레이싱 부품, 해양 부품. |
(숫자는 대표적이며, 설계에 대해서는 항상 데이터시트 및 공급업체 인증을 참조하세요.)
세부 엔지니어링 고려 사항
온도 및 크리프 저항
인코넬 합금은 고온에서 안정적인 강도와 산화 및 열 피로에 대한 내성을 위해 특별히 개발되었습니다. 니켈과 크롬 함량이 높기 때문에 안정적인 산화물 스케일을 생성하고 열과 응력 하에서 미세 구조의 분해가 느려집니다. 400~500°C 이상의 일정한 온도 또는 주기적인 온도에서 작동하는 부품의 경우 인코넬은 종종 티타늄보다 성능이 뛰어납니다.
티타늄 합금은 낮은 온도에서 매우 우수한 강도를 제공하지만 400°C 이상으로 올라가면 크리프가 증가하고 강성이 떨어집니다. 설계 표준은 일반적으로 Ti-6Al-4V 연속 서비스를 350°C 근처로 제한합니다.
중량 대비 강도 및 구조적 효율성
티타늄의 밀도는 인코넬의 절반에 가깝기 때문에 티타늄은 질량 감소로 시스템 성능을 향상시키는 탁월한 구조적 효율성을 제공합니다(항공기, 고성능 모터스포츠, 선택적 로봇 공학). 관성, 무게 중심 또는 페이로드가 제한 요소인 경우, 티타늄은 종종 더 높은 kg당 원자재 비용에도 불구하고 경제적인 선택이 됩니다.
인코넬 대 티타늄 - 가격 비교표 (2025)
| 재질(일반 등급) | 공통 양식 | 일반적인 2025년 가격(USD/kg) | 2025년 일반 가격(USD/파운드) | 참고 및 출처 |
|---|---|---|---|---|
| 인코넬 718(산업용 범위) | 바 / 플레이트 / 단조품 | $25 - $35 / kg (산업) | $11.34 - $15.88 / 파운드 | 산업용 등급, 중국 공장 직접 목록은 ~$25-$35/kg(수량 및 형태에 따라 다름)을 표시합니다. |
| 인코넬 718(항공우주/프리미엄) | 항공우주 사양 플레이트 / 인증 바 | $44 - $60 / kg | $19.96 - $27.22 / 파운드 | 더 높은 사양의 항공우주 인증을 받은 로트가 상위권을 차지합니다. |
| 인코넬 625(시트 - 북미 2025년 1분기 지수) | 시트(델 플로리다) | ~$56.24 / kg | ~$25.51 / 파운드 | 시장 지수 예시: 합금 625 판재 가격 지수는 2025년 1분기 56,240달러/MT(~$56.24/kg)로 보고되었습니다. 지역 배송 및 판재 두께가 가격에 영향을 미칩니다. |
| 인코넬(오전/오후용 파우더) | 가스 분무 분말(In718 / In625) | $100 - $420 / kg (예: 소형 팩 가격) | $45.35 - $190.40 / 파운드 | 분말은 훨씬 더 고가입니다. 예를 들어 10kg 팩의 경우 공급업체는 $111/kg, 프리미엄 구형 분말은 $400/kg을 초과할 수 있습니다. 가격은 입자 사양 및 로트 크기에 따라 다릅니다. |
| 티타늄 - Ti-6Al-4V(일반적인 항공우주 합금) | 바/판/시트(가공) | $22 - $66 / kg (~$10-$30/파운드에 해당) | $10 - $30 / 파운드 | Ti-6Al-4V의 시장 판매자 범위는 일반적으로 $10-$30/lb(≈ $22-$66/kg)로 보고되며 지역, 형태 및 수량에 따라 차이가 있습니다. |
| 상업적으로 순수한 티타늄(CP-Ti, 1~4등급) | 플레이트/시트/튜브 | $13 - $22 / kg (약) | $6 - $10 / 파운드 | 항공우주 합금보다 저렴한 CP 등급으로 화학/건축 분야에 사용됩니다. |
| 티타늄(AM용 분말/Ti-6Al-4V) | 분말(15-45μm 예시) | €94.56 / kg (공급업체 예) ≈ € / kg 표시 | (공급업체 견적, EUR/kg) | 유럽 가격표의 예시는 소량 분말의 경우 ~€95/kg이며, 분말 가격은 공급업체, 사양 및 배치 크기에 따라 다르므로 가공된 제품보다 프리미엄이 붙을 것으로 예상됩니다. |
참고:
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명시적으로 표시되지 않는 한 통화는 kg당 USD/파운드당 USD로 표시됩니다. 사용된 변환: 1kg = 2.20462파운드(명확성을 위해 가격은 소수점 둘째 자리 반올림).
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형태가 중요합니다: 시트/판재/봉강(가공)은 분무 분말보다 훨씬 저렴합니다. 항공우주 인증 재료, 소량 또는 특수 로트의 경우 가격이 높아집니다.
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지역적 차이(중국 공장 직접 배송 대 유럽 배송 대 미국 배송)로 인해 착륙 비용이 크게 달라지므로 공정하게 비교하려면 항상 공장인도조건, FOB 및 DDP 견적을 요청하세요.
빠른 조달 요점 (2025)
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만약 무게에 민감 디자인은 티타늄(Ti-6Al-4V)을 선호하지만 필요한 합금 형태와 인증이 수량에 맞는 경쟁력 있는 가격으로 제공되는지 확인하세요.
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서비스 온도/산화/크리프 인코넬 선호, kg당 원자재 비용 상승 예상 그리고 더 높은 가공/공구 비용; 총 시스템 비용에는 제작 및 검사가 포함되어야 합니다.
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파우더(적층 제조): 인코넬 및 티타늄 분말은 가공된 재고에 비해 큰 프리미엄이 붙습니다. 정확한 견적을 위해 분말 사양과 공급업체를 지정하세요.
부식 거동 및 환경 매칭
내식성은 특정 화학 물질과 온도에 맞춰야 합니다. 625와 같은 인코넬 합금은 염화물 피팅, 환원산 및 고온 산화에 강합니다. 티타늄은 바닷물과 여러 산화성 산에 탁월하며 생체 적합성이 뛰어나 임플란트에 많이 사용됩니다. 작동 온도에서 서비스 유체와의 재료 호환성 확인은 필수입니다.
피로 성능 및 표면 처리
피로 수명은 표면 마감, 잔류 응력, 형상 및 환경에 따라 달라집니다. 티타늄 피로 거동은 압축 표면 처리(샷 피닝, 레이저 피닝)를 통해 크게 개선됩니다. 고온에서 작동하는 인코넬 부품은 낮은 사이클 열 피로를 위해 설계되어야 하며 긴 수명을 위해 코팅 또는 내부 냉각이 필요할 수 있습니다.
제작, 용접 및 접합
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인코넬: 일부 재종은 적절한 필러와 열처리로 쉽게 용접되지만, 다른 재종은 고온 균열이나 변형 노화 현상(특히 강수량 강화 합금에서)을 피하기 위해 주의가 필요합니다. 최적의 특성을 위해 용접 후 열처리가 필요한 경우가 많습니다.
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티타늄: 용접에는 산소/질소 흡수를 방지하기 위해 엄격한 청결과 고품질 불활성 차폐가 필요합니다. 절차를 준수하면 용접 조인트는 높은 무결성과 허용 가능한 강도를 달성할 수 있습니다.
가공 및 마감
두 그룹 모두 가공 경화성 또는 반응성이며 절삭 공구 선택, 이송 속도 및 절삭유 전략이 다릅니다. 인코넬은 가공성이 떨어지고 공구가 빠르게 마모되는 것으로 악명이 높으며, 티타늄은 채터링과 갈링이 심해 엄격한 설정과 세심한 공구 가공이 필요합니다. 탄소강이나 스테인리스강에 비해 제작 시간이 더 오래 걸릴 것으로 예상됩니다.
일반적인 업계 사용 사례 및 예시
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항공우주:
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인코넬: 핫 섹션 터빈 구성품, 연소기 라이너, 배기 씰.
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티타늄: 기체 구조 부품, 랜딩 기어 부품(무게가 중요한 경우), 패스너, 냉각기 섹션의 팬 블레이드 등입니다.
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석유 및 가스/화학:
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인코넬: 다운홀 도구, 연도 가스 환경, 열교환기, 부식성 스트림의 배관.
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티타늄: 해수 서비스용 열교환기 튜브, 염화물과 산화제가 적당히 있는 일부 화학 물질 접촉 부품.
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의료:
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티타늄: 임플란트, 보철물, 생체 적합성으로 인한 수술 도구.
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고성능 모터스포츠 및 해양:
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티타늄: 경량 서스펜션, 패스너, 배기 시스템(온도를 관리할 수 있는 경우).
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인코넬: 매우 높은 온도를 보이는 레이싱 배기 헤더.
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조달, 공급망 및 MWAlloys 오퍼링
원자재 시장의 역학 관계에 따라 리드 타임과 가격이 결정됩니다. 인코넬과 티타늄은 모두 가용성이 가변적인 특수 금속입니다. MWAlloys는 중국의 인증된 공장에서 공급받고, 일반적인 형태(바, 플레이트, 시트, 링, 패스너)에 대한 빠른 회전 재고를 유지하며, 수출 문서 및 공장 테스트 보고서(MTR)를 제공합니다. MWAlloys는 다양한 표준 규격에 대해 100% 공장도 가격, 대량 할인, 빠른 재고 배송을 강조합니다. 엔지니어링 부품의 경우, MWAlloys는 고객 사양에 따라 절단, 가공 및 수출 포장을 지원합니다.
선택 방법
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작동 온도가 400-500°C를 초과하거나 고온에서의 산화/부식이 원인인 경우: 인코넬을 선택합니다.
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높은 강성/강도를 유지하면서 질량을 최소화하는 것이 중요한 경우(기체, 임플란트): 티타늄을 선택합니다.
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환경이 뜨거운 바닷물이나 고온의 환원성 산인 경우: 많은 서비스 사례에서 인코넬을 선호합니다.
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제작 비용, 기계 가공성 또는 표준 작업장 프로세스가 가장 큰 관심사인 경우: 두 가지를 모두 검토하세요. 어느 쪽도 일반 강재만큼 저렴하거나 쉬운 것은 아니므로 총 비용에 가공을 고려하세요.
표 - 빠른 선택 체크리스트
| 요구 사항 | 선택 가능 |
|---|---|
| 초고온, 산화 > 500°C | 인코넬 |
| 구조 부품의 가능한 최소 질량 | 티타늄 |
| 바이오메디컬 임플란트 | 티타늄 |
| 부하 및 열에 대한 장기적인 크리프 저항성 | 인코넬 |
| 해수 열교환기 튜브 | 티타늄(많은 경우) 또는 인코넬(염화물 + 높은 T인 경우) |
| 고온 패스너 | 인코넬 |
| 적층 가공을 통한 신속한 프로토타입 제작 | 둘 다 가능, 분말 가용성 및 프로세스 기간이 다릅니다. |
표면 처리, 코팅 및 수명 주기 팁
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인코넬: 산화 방지 코팅은 거의 필요하지 않지만 열 차단 코팅은 터빈 부품의 열 피로를 줄이는 데 도움이 됩니다. 열 사이클에서 표면 균열에 대한 정기적인 검사를 권장합니다.
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티타늄: 아노다이징은 외관 마감을 개선하고 부식 거동을 약간 변경하며 질화 및 하드 코팅은 슬라이딩 접점의 마모를 줄일 수 있습니다. 적절한 베어링 표면 또는 코팅을 통해 프레팅과 갈링을 방지합니다.
자주 묻는 질문
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인코넬과 티타늄 중 어느 것이 더 강할까요?
강도는 등급과 열처리에 따라 달라집니다. 인코넬 718은 특히 시효 경화 후 매우 높은 절대 강도를 달성할 수 있습니다. 티타늄 합금은 더 높은 비강도 (단위 무게당 강도)가 높아 질량에 민감한 디자인에 더 강합니다. -
제트 엔진의 핫 섹션에 티타늄을 사용할 수 있나요?
티타늄은 터빈 고온 섹션 내부의 지속적인 고온을 견딜 수 없습니다. 인코넬 및 기타 니켈 초합금은 강도, 내산화성 및 크리프 저항성을 유지하기 위해 사용됩니다. -
어떤 합금이 바닷물에 더 잘 견디나요?
티타늄은 내해수성이 뛰어나며 콘덴서 및 열교환기 튜브에 일반적으로 사용됩니다. 인코넬은 또한 많은 해양 환경에 내성이 있으며 온도, 유량 및 현지 화학 물질에 따라 선택이 달라집니다. 중요한 서비스를 위해 부식 테스트를 수행하세요. -
비용 차이는 어떻게 되나요?
둘 다 프리미엄 소재입니다. 티타늄 원재료 가격은 니켈 초합금과는 다른 시장 동인을 추적합니다. 실제 비교를 위해서는 재료, 제작, 무게 관련 비용 절감, 유지보수 등 총 시스템 비용을 평가하세요. -
둘 다 적층 가공에 적합할까요?
예. 인코넬 및 Ti-6Al-4V 분말은 일반적으로 분말 베드 융합 및 지향성 에너지 증착에 사용되지만 공정 매개 변수, 분말 품질 및 후처리가 다릅니다. -
어느 쪽이 더 용접하기 쉽나요?
용접에는 두 가지 모두에 대한 제어가 필요합니다. 인코넬은 강수량 강화 등급을 위해 필러 및 용접 후 열처리가 필요한 경우가 많습니다. 티타늄은 오염을 방지하기 위해 완벽한 보호 가스 커버가 필요합니다. 올바른 절차를 통해 두 가지 모두 건전한 용접을 생성합니다. -
산이나 염화물에 부식되는 것은 무엇인가요?
인코넬 등급 625는 코팅 또는 고온 염화물 환경에서 티타늄보다 여러 가지 공격적인 산과 염화물 공격에 더 잘 견딥니다. 티타늄은 많은 산화 조건에 견디지만 고온의 할로겐화 스트림에서는 취약할 수 있습니다. 합금에 맞는 화학 물질과 온도를 선택하세요. -
어느 쪽의 피로 수명이 더 길까요?
피로는 형상, 표면 마감 및 환경에 따라 달라집니다. 티타늄은 적절히 처리하면 우수한 피로 성능을 보이는 경우가 많습니다. 인코넬은 티타늄이 성능을 잃을 수 있는 고온에서도 피로 저항성을 유지합니다. -
티타늄은 생체 적합성이 있나요?
예. 티타늄과 많은 티타늄 합금은 합금의 안정성과 골유착성 때문에 임플란트 및 보철에 널리 사용됩니다. -
신뢰할 수 있는 재고와 빠른 배송은 어디에서 구매할 수 있나요?
공장 테스트 보고서, 추적성 및 재고 프로그램을 제공하는 공급업체를 선택하세요. MWAlloys는 인코넬 및 티타늄 형상과 가공 부품을 필요로 하는 글로벌 고객을 위해 공장 직접 가격, 재고 품목 및 수출 문서를 관리합니다.
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