正しい選択 工業用チタン丸ディスク 3 つの重要な決定に帰着します。 合金グレード、寸法公差、表面仕上げ 。これら 3 つを正しく実行すると、ディスクは航空宇宙、医療、化学、海洋環境で確実に機能します。それらを誤解すると、早期に故障したり、部品が拒否されたり、予算が無駄になったりする危険があります。このガイドでは、購入者が安心して購入できるように、特定のデータを使用してあらゆる重要な要素を説明します。
チタンの強度重量比はおおよそ次のとおりです。 ステンレスの2倍 約40%の軽量化を実現。海水、塩素が豊富な環境、人体液中での耐食性は、ほとんどの一般的な金属の比ではありません。要求の厳しい産業用途の場合、これらの特性により、通常は価格が割高になることが正当化されます。 316L ステンレス鋼よりも 5 ~ 10 倍高い キログラムあたり。
円形ディスクは、特にバルブ シート、ポンプ インペラ、フランジ ブランク、熱交換器コンポーネント、外科用インプラント ブランク、航空宇宙用隔壁継手として使用されます。平面、円形、対称の形状により、CNC 加工の多用途な開始点となります。
チタンは単一の素材ではありません。 ASTM には 30 を超えるグレードが指定されていますが、ほとんどの産業バイヤーは 6 つの短いリスト内で作業を行っています。間違ったグレードを選択することは、犯し得る最も大きな間違いです。
| グレード 1 | 商業的に純粋な (CP) | 240MPa以上 | 最高の成形性、最高の耐食性 | 化学処理、熱交換器 |
| グレード2 | 商業的に純粋な (CP) | 345MPa以上 | 最も豊富な品揃え、優れた溶接性 | 工業用配管、船舶用金物 |
| グレード4 | 商業的に純粋な (CP) | 550MPa以上 | CPグレードの中で最高の強度 | 外科用インプラント、機体コンポーネント |
| グレード 5 (Ti-6Al-4V) | アルファベータ合金 | 895MPa以上 | 最高の強度、優れた耐疲労性 | 航空宇宙、モータースポーツ、高荷重構造 |
| 7年生 | CPパラジウム | 345MPa以上 | 還元酸に対する優れた耐性 | 硫酸・塩酸環境 |
| グレード23 (Ti-6Al-4V ELI) | アルファベータ合金 | 828MPa以上 | 生体適合性を高める超低層間物質 | 整形外科用インプラント、外科用装置 |
グレード 2 は、ほとんどの産業用バイヤーのデフォルトです 耐食性、被削性、入手性のバランスが取れているためです。構造上の負荷が必要な場合にのみ、グレード 5 にアップグレードしてください。標準の CP グレードを攻撃する還元酸が環境に含まれる場合は、グレード 7 またはグレード 12 を選択してください。
チタン製の円形ディスクには 4 つの主要な寸法があります。部品の不一致を避けるために、注文書にそれぞれを明確に指定する必要があります。
標準ストックディスクは以下から入手できます。 外径10mm~1,000mm ただし、ほとんどの倉庫在庫は 50 mm ~ 500 mm の範囲にあります。外径が 600 mm を超える場合、カスタムオーダーの納期は 8 ~ 14 週間かかることが予想されます。公差クラスを指定します: 一般工業用途の場合は h11 (±0.1 ~ 0.4 mm)、精密嵌合アセンブリの場合は h8/h9。
通常、ディスクの範囲は次のとおりです。 厚さ1mm~150mm 。 3 mm 未満では、平坦度が重要になります。熱間圧延中の反りにより、平行度誤差が 100 mm あたり 0.5 mm を超える可能性があり、これはバルブやシールの用途では許容できません。 5 mm より薄いディスクでは、平坦度公差 (たとえば、インジケーターの合計振れが 0.2 mm 以下) を指定します。
1:10 未満の比率 (直径の 10% 未満の厚さ) は薄いディスクとみなされ、機械加工や熱処理中に歪みが発生しやすくなります。アプリケーションで 1:15 未満の比率が必要な場合は、供給条件の一部として応力除去焼きなましをリクエストしてください。
インペラなどの回転部品の場合、寸法公差と同じくらい質量公差も重要です。最大重量偏差を指定します ±0.5% ディスクがバランスの取れた回転アセンブリで使用される場合。高速アプリケーションでアンバランスなディスクを使用すると、数千時間の動作時間以内にベアリングに損傷を与える振動周波数が誘発される可能性があります。
ディスクの製造方法は、その機械的特性と内部の完全性に直接影響します。 3 つの生産ルートが市場を支配しています。
一般的な産業サービス (フランジ、スペーサー、重要ではない構造用途) では、プレートカットディスクがコスト効率に優れています。周期的に負荷がかかる部品や安全性が重要な部品の場合は、必ず鍛造を指定してください。
表面仕上げは、シール性能、疲労強度、生体適合性、および下流の機械加工コストに影響します。サプライヤーはいくつかの標準条件を提供します。
材料試験報告書 (MTR) のない工業用チタンディスクを決して購入しないでください。 正規の MTR には、化学組成 (ASTM B265、AMS 4928、または同等の規格を満たす)、機械的試験結果 (降伏強度、UTS、伸び)、熱/ロット番号、および工場の認定 (通常は ISO 17025 または NADCAP) が文書化されています。
特定の規制産業には、追加の認定が適用されます。
完全な熱トレーサビリティを要求してください。信頼できるサプライヤーは、あらゆるディスクをチタン製造工場での元の溶解熱数値まで追跡できます。これは、故障分析や規制監査にとって重要です。
内部欠陥 (多孔性、介在物、積層) は、視覚的には検出できません。構造的負荷がかかるディスク、または重要なアセンブリで使用されるディスクの場合は、注文書に NDE を指定してください。一般的な方法には次のようなものがあります。
実際的なルールとしては次のとおりです。 セーフティクリティカルなすべてのディスクには LPI が必要で、厚さ 25 mm を超える鍛造ディスクには UT が必要です 。中程度の負荷がかかる一般的な産業用ストックの場合、コストを制御するために NDE を省略する場合があります。
どこで購入するかは、価格、納期、書類の品質、偽造リスクに影響します。これらすべてがチタンのサプライチェーンにおける重大な懸念事項です。
一次生産者 (VSMPO-AVISMA、TIMET、ATI、神戸製鋼所) から直接購入することで、最高のトレーサビリティと量産時のキログラムあたりの最低価格が実現します。通常、最小注文数量は から始まります。 500~2,000kg 、カスタム ディメンションの納期は 12 ~ 20 週間です。大量の長期プログラムに最適です。
AS9120B または ISO 9001 認定の販売代理店は、完全な MTR トレーサビリティを備えたサイズに合わせてカットされた在庫を運びます。リードタイムは通常、 1~3週間 標準グレードとサイズの場合。工場直販に比べて価格プレミアムは 15 ~ 40% ですが、最小注文数量ははるかに低くなります (1 個ほどの場合もあります)。これは、ほとんどの産業用バイヤーにとって正しいチャネルです。
オンライン マーケットプレイスやスポット トレーダーは魅力的な価格を提供できますが、偽造品やグレードミスのリスクが高くなります。 2019年のFAA調査では、航空宇宙サプライチェーンで偽造MTRを使用したチタン部品が発見され、この問題は業界全体で続いている。 独立した化学検証 (XRF または OES 分析) を行わずに、安全性が重要なチタンディスクを未検証のスポットサプライヤーから購入しないでください。
チタンの価格は変動しやすく、原材料のスポンジの価格、エネルギーコスト、航空宇宙の需要サイクルに関係しています。ただし、在庫ディスクのおおよその販売代理店価格範囲 (最近の市場データによる) は、有用なベンチマークとなります。
| グレード2 CP | 100mm×10mm | $18~$35 | プレートカット、圧延のまま |
| グレード2 CP | 300mm×20mm | $160–$280 | プレートカット、圧延のまま |
| グレード 5 Ti-6Al-4V | 100mm×10mm | 45 ~ 80 ドル | バーカットまたはプレートカット |
| グレード 5 Ti-6Al-4V | 200mm×30mm | $350–$600 | 鍛造ディスク、AMS認定 |
| グレード23 ELI | 80mm×15mm | 90ドル~150ドル | 医療グレード、ASTM F136 |
原材料以外の最大のコスト要因は、非破壊検査要件 (10 ~ 25%)、厳しい公差 (15 ~ 40%)、表面研削 (ディスクあたり 15 ~ 100 ドル)、および認証文書 (NADCAP/AS9100 書類の注文あたり 50 ~ 200 ドル) です。
見積依頼 (RFQ) を送信する前に、このチェックリストを使用して購入仕様が完了していることを確認してください。
10 項目すべてをカバーする完全な RFQ により、複数のサプライヤーから比較可能な同一条件の見積もりが生成され、入荷検査で不合格となった部品を受け取るリスクが大幅に軽減されます。
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