순수한 내식성이냐, 합금으로 얻은 강도냐. 쓰임이 사뭇 다릅니다.

부식에 견디는 힘 때문입니다. 2종은 뜨거운 염산과 바닷물, 염화물 환경, 그리고 여러 독한 약품을 버텨 냅니다. 그런 자리에서 5종은 합금 원소의 편석 탓에 국부 부식을 입기도 합니다. 화학 공정과 해수 담수화, 해양용 열교환기라면 2종이 맞습니다. 그런 쓰임에서는 하중이 대개 가볍고 환경만 사나우니, 5종의 강도는 쓸모없이 버려집니다.

때로는 그렇습니다. 환경에 달렸지요. 많은 부식 용도에서 5종은 스테인리스 316L에 맞먹거나 앞서고, 게다가 훨씬 강하고 가볍습니다. 다만 316L은 훨씬 싸고 5종의 가공은 비쌉니다. 항공우주나 경주처럼 무게가 걸리면서 내식성도 필요하다면 5종을, 일반적인 내식성으로 충분하고 비용이 중요하다면 316L을 고르십시오.

이유가 여럿 겹칩니다. 열전도율이 낮아 열이 공구에 몰리고, 온도가 올라도 강도가 유지되어 날 끝에 걸리는 압력이 줄지 않으며, 고온에서 초경 공구와 반응해 화학적으로 마모시키고, 게다가 응착이 잘 생깁니다. 그래서 절삭 속도를 분당 30~50미터로 낮추고(강은 150), 절삭유를 넉넉히 뿌리며, 초경이나 CBN 공구를 씁니다. 가공 시간은 같은 강 부품의 서너 배. 티타늄 부품 값이 비싼 까닭의 상당 부분이 여기에 있습니다.

몸 안에 남는 영구 이식재에는 23종(Ti-6Al-4V ELI, 침입형 원소를 극히 낮춘 것)을 씁니다. 철과 산소, 탄소가 적어 파괴 인성과 연성이 낫기 때문입니다. 5종은 임시 고정구와 치과 임플란트, 수술 기구에 쓰입니다. 정형외과 이식재와 척추 케이지, 관절 부품에는 23종을 지정하십시오. 재료비는 비슷하고, 오랜 세월의 성능을 가르는 것은 바로 이 조성의 차이입니다.

용접 온도, 곧 600도가 넘으면 티타늄은 공기 중의 산소와 질소, 수소를 사납게 빨아들여 부서지기 쉬워집니다. 용접부는 앞뒤 모두 아르곤으로 덮어야 하며, 용접할 때뿐 아니라 300도 아래로 식을 때까지 지켜 주어야 합니다. 빛깔이 말해 줍니다. 볏짚 빛이면 괜찮고, 파랑은 가벼운 오염, 보라나 회색은 심한 오염이라 갈아 내고 다시 용접해야 합니다. 저희 티타늄 용접 설비는 중요한 용도를 위해 글로브박스로 치환할 수 있습니다.

Ti-6Al-4V는 용체화 처리와 시효로 열처리할 수 있습니다. 표준 조건은 900~950도에서 용체화 소둔하고 물에 담금질한 뒤 480~540도에서 시효하는 것입니다. 이렇게 하면 소둔재의 828MPa이던 항복이 925MPa로 오릅니다. 소둔재보다 비용은 15~25퍼센트 더 듭니다. 항공 구조재에서는 열처리한 5종이 표준이고, 시제품이나 일반 기계라면 공장 소둔 상태의 5종으로 대개 충분합니다.