さまざまなグレードのチタン

チタンは、強度が高く、軽量で、耐腐食性があるため、人気のある金属です。これらの特性により、航空宇宙、医療機器、海洋、化学処理などの多くの産業で役立ちます。技術が進歩するにつれて、極限の条件下でも優れた性能を発揮できる材料のニーズが高まっており、チタンが最優先の選択肢となっています。

ただし、すべてのチタンが同じというわけではありません。チタンにはさまざまなグレードがあり、それぞれがさまざまな用途に適した特性を持っています。エンジニア、設計者、製造業者が製品から最高のパフォーマンスを得るには、これらのグレードを知ることが重要です。適切なグレードのチタンを選択すると、製品の機能に大きな違いが生じます。

チタンのグレードは、化学組成と機械的特性によって分類されたさまざまなタイプのチタンです。これらのグレードは、どのタイプのチタンが特定の用途に最適かを判断するのに役立ちます。分類システムは主に米国材料試験協会 (ASTM) によって定義されており、各グレードの詳細な仕様が提供されています。

最も一般的に使用されるチタンのグレードは次のとおりです。

グレード 1: 延性と耐食性に優れるが、強度は低い市販の純チタン。

グレード 2: グレード 1 に似ていますが、強度がわずかに高く、耐食性も同様です。チタングレードの「主力製品」と呼ばれることが多い。

グレード 3: グレード 1 および 2 よりも強度が高く、良好な耐食性と適度な延性を備えています。

グレード 4: 市販の純チタン グレードの中で最も強力で、優れた耐食性を持ちますが、延性は低くなります。

グレード 5 (Ti-6Al-4V): 最も広く使用されているチタン合金で、高強度、優れた耐食性、優れた溶接性で知られています。

チタン グレード 1 は、すべてのチタン グレードの中で最も純粋で最も柔らかいです。優れた耐食性、高い延性 (破損せずに引き伸ばしたり成形したりできる能力)、および良好な衝撃靱性で知られています。これらの特性により、さまざまな用途に適しています。

グレード1チタンの特徴

高い延性:
グレード 1 チタンは非常に柔軟性があり、さまざまな形状に簡単に成形できます。そのため、曲げたり成形する必要がある製品に最適です。

優れた耐食性:
このグレードは非常に優れた耐腐食性を持っています。海水やさまざまな化学薬品にさらされても劣化しないため、過酷な環境に最適です。

低強度:
グレード1は他のチタングレードに比べて強度が低くなります。高い機械的強度が必要な用途には最適な選択ではありません。

生体適合性:
グレード 1 チタンは人体に使用しても安全です。副作用を引き起こさないため、医療用インプラントや医療機器に適しています。

グレード1チタンの利点

製造の容易さ: グレード 1 チタンは加工が容易で、簡単な成形と溶接が可能です。

長寿: 優れた耐食性により、グレード 1 チタンで作られた製品は長持ちし、メンテナンスや交換の必要性が軽減されます。

多用途性: 柔軟性、耐食性、生体適合性の組み合わせにより、グレード 1 チタンはさまざまな産業で役立ちます。

グレード 1 チタンの一般的な用途

化学処理:
グレード 1 チタンは、強力な化学物質による腐食に強いため、化学プラントでよく使用されます。熱交換器、反応容器、配管などの機器に使用されます。

海洋環境:
海水腐食に耐えられるため、海洋用途に最適です。これは、海水淡水化プラント、海洋石油掘削装置、海洋ハードウェアで使用されます。

航空宇宙:
他のグレードほど強度はありませんが、グレード 1 チタンの耐食性と軽量により、航空宇宙分野で機体部品やダクトなどのコンポーネントに使用されています。

淡水化プラント:
これらのプラントでは、グレード 1 チタンが腐食や汚れなく海水を処理できるため、蒸発器や熱交換器のチューブに使用されています。

チタン グレード 2 は、最も一般的に使用されるチタンのグレードの 1 つです。チタン業界の「主力製品」として知られており、強度、延性、耐食性のバランスが優れています。これらの特性により、幅広い用途に適した多用途材料となっています。
 

グレード2チタンの特徴

中程度の強度:
グレード 2 チタンはグレード 1 よりも強度が高く、もう少し耐久性が必要な用途に適しています。

優れた耐食性:
グレード 1 と同様に、グレード 2 チタンは、海水やさまざまな化学物質を含む多くの環境での耐腐食性を備えています。このプロパティにより、長期的なパフォーマンスと信頼性が保証されます。-

優れた延性:
グレード 2 チタンはグレード 1 ほど延性はありませんが、それでも簡単に形成および成形できます。強度と柔軟性のバランスが優れています。

良好な溶接性:
グレード 2 チタンは溶接が容易なため、製造および製造プロセスに便利な選択肢です。

グレード2チタンの利点

多用途性: グレード 2 チタンは、強度、延性、耐食性のバランスが優れているため、さまざまな業界の幅広い用途に適しています。

-コスト効率が高い: パフォーマンスとコストの優れた組み合わせが得られるため、多くのアプリケーションにとって実用的な選択肢となります。

製造の容易さ: グレード 2 チタンは簡単に形成、溶接、機械加工できるため、製造プロセスが簡素化されます。

グレード 2 チタンの一般的な用途

航空宇宙:
グレード 2 チタンは、航空宇宙産業で機体部品、ダクト、その他の構造部品に使用されています。その強度と耐食性は、さまざまな環境条件に耐えなければならない航空機にとって貴重です。

化学処理:
化学産業では、腐食性化学薬品に耐える必要がある機器にグレード 2 チタンが使用されています。これには、熱交換器、タンク、配管システムが含まれます。

海洋環境:
グレード 2 チタンは海水腐食に対する耐性があるため、海洋用途に最適です。ボートの船体、プロペラシャフト、水中コネクタなどに使用されています。

淡水化プラント:
海水淡水化プラントでは、熱交換器や蒸発器チューブにグレード 2 チタンが使用されています。塩水に対する耐性により、耐久性と効率性が保証されます。

チタン グレード 3 は、グレード 1 や 2 に比べて強度が高いことで知られています。また、柔軟性があり、耐腐食性にも優れています。これらの品質により、柔軟性と耐食性を損なうことなく、強力な材料が必要な用途に最適です。

グレード3チタンの特徴

高強度:
グレード 3 チタンはグレード 1 や 2 よりもはるかに強度が高いため、耐久性と靭性が重要な用途に適しています。

グレード 3 チタンは強度があるにもかかわらず、形状や成形が容易であり、多用途に使用できます。

優れた耐食性:
他のチタン グレードと同様、グレード 3 は海水や過酷な化学薬品などのさまざまな環境での腐食に耐性があります。

良好な溶接性:
グレード 3 チタンは簡単に溶接でき、これは多くの製造プロセスにとって重要です。

グレード3チタンの利点

強度の向上: 強度が高いため、グレード 3 チタンは耐久性が高く、厳しい状況でも優れた性能を発揮します。

多用途性: 強度、柔軟性、耐食性の組み合わせにより、さまざまな業界で役立ちます。

耐久性: グレード 3 チタンで作られたコンポーネントは優れた耐食性により長持ちし、メンテナンスや交換の必要性が軽減されます。

グレード 3 チタンの一般的な用途

航空宇宙:
グレード 3 チタンは、強度が高く軽量であるため、航空宇宙分野で機体や着陸装置などの部品に使用されています。

海洋環境:
海水腐食に対する優れた耐性により、グレード 3 チタンは造船、海洋石油プラットフォーム、水中コンポーネントに最適です。

化学処理:
グレード 3 チタンは、化学業界で、過酷な化学物質に耐える必要があるタンク、パイプ、熱交換器などの機器に使用されます。

医療機器:
グレード 1 や 2 ほど一般的ではありませんが、グレード 3 チタンは強度と耐食性があるため、一部の医療機器やインプラントに適しています。

産業用途:
グレード3チタンは、強度と耐食性が必要とされる自動車、発電、産業機械の部品など、さまざまな業界で使用されています。

チタン グレード 4 は、市販の純チタン グレードの中で最も強度が優れています。優れた強度と優れた耐食性を備えているため、信頼性が重要な厳しい用途に最適です。

グレード4チタンの特徴

高強度:
グレード 4 チタンは、市販の純チタン グレードの中で最も強力です。重量の割に優れた強度を備えており、これは要求の厳しい用途において重要です。

優れた耐食性:
他の純チタン グレードと同様に、グレード 4 は海水や化学物質などのさまざまな環境で優れた耐腐食性を示します。

適度な柔軟性:
グレード 1 や 2 ほど成形は容易ではありませんが、グレード 4 チタンは、さまざまな形状に成形するのに十分な柔軟性を持っています。

溶接性:
標準的な方法を使用して簡単に溶接できます。これは複雑な部品や構造の作成に不可欠です。

グレード4チタンの利点

卓越した強度: グレード 4 チタンは、市販の純チタン グレードの中で最高の強度を備え、厳しい条件下でも強力なパフォーマンスを保証します。

耐食性: 耐食性により、グレード 4 チタン製部品が長持ちし、メンテナンスの必要性が軽減されます。

信頼性: グレード 4 チタンは、強度、耐食性、溶接性の組み合わせにより、さまざまな産業用途で信頼できます。

グレード 4 チタンの一般的な用途

航空宇宙:
航空宇宙において、航空機の部品、エンジン部品、高応力に耐える必要がある構造部品などの強力な部品に使用されます。

化学処理:
グレード 4 チタンは、化学プラントで、過酷な化学物質に耐える必要があるポンプ、バルブ、反応器などの機器に使用されます。

海洋環境:
グレード 4 チタンは海水中での耐腐食性があるため、プロペラ シャフト、ファスナー、水中構造物などの海洋用途に役立ちます。

医療用インプラント:
グレード 4 チタンは、グレード 1 や 2 よりも一般的ではありませんが、その強度と生体適合性により、整形外科用器具や骨ネジなどの医療インプラントに使用されています。

発電:
発電所では、強度と耐食性が必要な熱交換器やタービンブレードなどの部品にグレード4チタンが使用されています。

チタン グレード 5 は、Ti-6Al-4V としても知られ、最も広く使用されているチタン合金です。チタンとアルミニウムおよびバナジウムを組み合わせて、純チタングレードよりも強度と汎用性を高めています。この合金は、その強度、軽量性、耐腐食性で知られており、さまざまな用途に適しています。

グレード5チタン（Ti-6Al-4V）の特徴

高強度:
Ti-6Al-4V は非常に強力で、一部の種類の鋼に匹敵しますが、はるかに軽量です。このため、強度は重要だが重量を最小限に抑える必要がある用途に最適です。

優れた耐食性:
海水や薬品など、さまざまな環境下での耐腐食性に優れています。この耐久性により、過酷な条件下でも長期間の使用が保証されます。

軽量：
Ti-6Al-4Vは強度がありながらも軽量です。そのため、燃料効率と性能のために重量削減が重要である航空宇宙などの業界に最適です。

高温にも対応可能:
高温にさらされても強度を維持するため、熱が影響する環境で活躍します。

グレード5チタン（Ti-6Al-4V）のメリット

強くて軽い: 他の多くの金属よりも軽量でありながら、優れた強度を備えているため、多くの用途に有益です。

錆びにくい: 錆びや腐食に強いため、メンテナンスが少なくなり、部品の寿命が長くなります。{0}}

身体に安全: 生体適合性があるため、健康上の問題を引き起こすことなく医療用インプラントに安全に使用できます。

多用途: 強度、軽量、耐食性を兼ね備えているため、多くの産業で役立ちます。

グレード 5 チタン (Ti-6Al-4V) の一般的な用途

航空宇宙:
強度が高く軽量であることから、航空機の構造物、エンジン、着陸装置などの部品に広く使用されています。

医療用インプラント:
生体適合性があり、害を及ぼすことなく体内でうまく機能します。関節置換術や歯科インプラントなどのインプラントに使用されます。

自動車:
排気システムやサスペンション スプリングなどの高性能自動車部品に使用され、性能の向上と軽量化を実現します。{0}

海兵隊:
海水環境でも腐食に強いため、ボートのフレームやプロペラシャフトなどの部品に使用されています。

スポーツ用品:
強度と軽さを生かして、自転車のフレームやゴルフクラブ、テニスラケットなどのスポーツ用品に使用されています。

特定の用途で最適なパフォーマンスと寿命を確保するには、適切なチタン グレードを選択することが重要です。各チタングレードは、さまざまな産業上のニーズや環境条件に応える独自の特性を備えています。要件に基づいて適切なチタン グレードを選択するためのガイドを次に示します。

考慮すべき要素

1. 強度要件:

高強度: 用途で高い強度対重量比が必要な場合は、グレード 5 (Ti-6Al-4V) やグレード 9 (Ti-3Al-2.5V) などのチタン合金を検討してください。--

中程度の強度: 良好な溶接性を備えた中程度の強度が必要な用途には、グレード 2 チタンが信頼できる選択肢です。

2.耐食性:

過酷な環境: アプリケーションが海水や化学処理などの腐食環境にさらされる場合は、グレード 7 (Ti-0.15Pd) やグレード 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) など、耐食性が強化されたチタン グレードを検討してください。

3. 軽量特性:

航空宇宙および自動車: 強度を損なうことなく軽量化が重要な用途には、軽量であるため、グレード 5 (Ti-6Al-4V) およびグレード 9 (Ti-3Al-2.5V) が優れた選択肢となります。

4. 生体適合性:

医療および歯科: 用途に医療用インプラントまたは医療機器が含まれる場合は、超低格子間質でアレルギー反応のリスクを最小限に抑えるグレード 23 (Ti-6Al-4V ELI) などの生体適合性チタン グレードを選択してください。

5. 温度耐性:

高温-用途: 高温-での安定性が必要な用途の場合は、最大 400～500 度（752～932 度 F）の高温に耐えられるグレード 5（Ti-6Al-4V）などのチタン合金を検討してください。

6. コスト:

費用対効果-: チタン グレードのコストを、その性能特性と比較して評価します。グレード 2 などの純チタン グレードは、合金元素のために高価になる可能性があるグレード 5 (Ti-6Al-4V) などのチタン合金と比較して、コスト効率が高い傾向があります。-

適切なチタン グレードを選択するには、強度、耐食性、重量、生体適合性、温度安定性、費用対効果などの特定の要件のバランスを取る必要があります。{0}}これらの要素を理解することで、アプリケーションの性能、耐久性、信頼性を向上させる最適なチタン合金を選択できるようになります。航空宇宙、医療、自動車、産業用のいずれの用途であっても、チタンの各グレードは、さまざまな運用上の要求や予算の考慮事項に合わせた明確な利点を提供します。

なぜ私たちを選ぶのか

 

当社は、以下を含む幅広いチタン材料および加工部品を提供しています。

チタンチューブ＆パイプ: 商業および航空宇宙グレード (Gr1、Gr2、Gr5、Gr7、Gr9、Gr12) のシームレス溶接チューブで、熱交換器、凝縮器チューブ、および配管システムに適しています。

チタン棒および棒: 熱間圧延、鍛造、冷間引抜条件で加工された丸棒、六角棒、角棒。{0}{0}さまざまな直径と長さが用意されています。

チタン板・シート: 標準寸法およびカスタム寸法のプレート、シート、ストリップで、圧力容器、化学処理、海洋用途に最適です。

チタンワイヤー＆ホイル: 溶接、ファスナー、医療用途向けの細線と、特殊な産業用途向けの極薄箔です。{0}}

精密チタンCNC加工部品: カスタム設計のコンポーネント、フィッティング、フランジ、ファスナー、および厳しい公差でチタンのビレット、バー、プレートから機械加工された複雑な部品。-

 

見積もり、技術仕様について、またはチタンチューブ、バー、プレート、シート、ワイヤー、フォイル、またはカスタム CNC 機械加工コンポーネントのプロジェクト要件について話し合う場合は、当社のチームにお問い合わせください。

メールでご連絡ください:info@gneemetal.com