正しい選択をするには グレードチタン 、強度、耐食性、成形性、溶接性についてのプロジェクト固有の要件を評価する必要があります。 アプリケーションで高い強度対重量比が要求される場合は、グレード 5 などのチタン合金を選択してください。化学環境で極度の耐食性または成形性が必要な場合は、グレード 2 またはグレード 7 などの商業用純 (CP) チタンを選択してください。 理想的なグレードを選択すると、材料の破損が防止され、製造コストが最適化されます。
市販の純チタン (グレード 1 ~ 4) は合金ではありません。これらのグレードは主に、強度と延性を決定する酸素と鉄の含有量によって区別されます。優れた耐食性で非常に人気があります。
グレード 1 は酸素含有量が最も低く、すべてのチタン グレードの中で最も柔らかく、最も延性があります。特徴は、 耐力約170MPa 。深絞り加工や、熱交換器や建築被覆材などの複雑な形状が必要な用途に最適です。
チタン業界の「主力製品」として知られるグレード 2 は、適度な強度と優れた成形性の完璧なバランスを提供します。と 約 275 MPa の降伏強度 、化学処理、海洋ハードウェア、淡水化プラントで広く使用されています。どの CP グレードを使用すればよいかわからない場合は、多くの場合、グレード 2 が最も安全で、最も簡単に利用できる開始点となります。
酸素含有量が増加すると、成形性は低下しますが、強度は大幅に増加します。グレード4は純正グレードの中で最も強いグレードであり、 耐力480MPa 。これらのグレードは、高強度が必要な航空宇宙および医療部品に利用されていますが、グレード 5 の複雑な合金元素は必要ありません。
市販の純チタンでは十分な強度がない場合、チタン合金にアルミニウム、バナジウム、パラジウムなどの元素を導入して機械的特性を大幅に変更します。
グレード 5 は以上を占めます 世界の総チタン使用量の 50% 。 6% アルミニウムと 4% バナジウムで合金化されており、優れた性能を発揮します。 降伏強度 895 MPa - 同じ剛性と熱特性を維持しながら、市販の純チタンよりも大幅に強力です。これは、航空宇宙用ファスナー、タービンブレード、および高性能自動車部品の標準です。
グレード 7 は機械的にはグレード 2 と同一ですが、少量のパラジウムが添加されています (0.12% ~ 0.25%)。この小さな追加により、 すべてのチタン合金の中で最も耐食性が高い 、特に酸性環境における隙間腐食に対して非常に耐性があります。腐食性の高い酸を使用する化学品の製造には不可欠です。
グレード 23 はグレード 5 の高純度バージョンです。「ELI」は Extra Low Interstitial の略で、酸素、炭素、鉄の制限が低いことを意味します。これにより、損傷耐性と疲労耐性が向上します。そのせいで 優れた生体適合性 、外科用インプラント、整形外科用ピン、歯科用デバイスの第一の選択肢です。
適切なグレードのチタンの選択方法を最終的に決定するには、次の重要な選択要素を通じてプロジェクト パラメーターを実行します。
以下の表は、最も一般的な純チタン グレードと合金チタン グレードの明確な対比を示しており、その能力を迅速に評価するのに役立ちます。
| チタングレード | 降伏強さ(MPa) | 主な特徴 | 共通アプリケーション |
|---|---|---|---|
| グレード1(CP) | 170 | 最大の延性 | 建築、熱交換器 |
| グレード2(CP) | 275 | 多用途性 | 化学処理、海洋 |
| グレード 5 (合金) | 895 | 高強度 | 航空宇宙、タービン |
| グレード 7 (合金) | 275 | 耐腐食性 | 酸製造施設 |
| グレード 23 (合金) | 825 | 生体適合性 | 医療用インプラント |
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