チタン グレード 2 vs チタン グレード 5
Dec 10, 2025
チタンの「繊細な金属」としての評判は、その強度、軽さ、耐食性のユニークな組み合わせに由来しています。ただし、すべてのチタンが同じように作られているわけではありません。チタン グレード 2 (純チタン) とグレード 5 (Ti-6Al-4V 合金) の 2 つは最も広く使用されているチタン グレードですが、その特性と用途は大きく異なります。
チタン グレード 2 とグレード 5
チタン グレード 2 (UNS R50400)
タイプ: 商業的に純粋な (CP) チタン (- 相構造)。
構成：チタン99.2％以上、主不純物として酸素（0.25％以下）、鉄（0.30％以下）、炭素（0.08％以下）を含む。
規格: ASTM B265 (シート/プレート)、ASTM B338 (パイプ)。
チタン グレード 5 (UNS R56400)
タイプ: アルファ-ベータチタン合金 (Ti-6Al-4V)。
構成: 90% チタン、6% アルミニウム、4% バナジウム。
規格: ASTM B348 (ロッド/バー)、AMS 4928 (航空)。
主な違い: チタン グレード 2 とグレード 5
化学組成
| 要素 | グレード2 | 5年生 |
|---|---|---|
| チタン(Ti) | 99.2%以上 | 90% |
| アルミニウム(Al) | - | 6% |
| バナジウム(V) | - | 4% |
| 酸素(O) | 0.25%以下 | 0.20%以下 |
| 鉄(Fe) | 0.30%以下 | 0.40%以下 |
機械的性質
| 不動産 | グレード2 | 5年生 |
|---|---|---|
| 抗張力 | 345 ～ 550 MPa (50 ～ 80 ksi) | 895 ～ 930 MPa (130 ～ 135 ksi) |
| ストレッチ限界 | 275 ～ 483 MPa (40 ～ 70 ksi) | 828–869 MPa (120–126 ksi) |
| 休憩時の延長 | 20-30% | 10-15% |
| 疲労強度 | 300 MPa (43.5 ksi) | 500 MPa (72.5 ksi) |
| 硬度 | 80–90 HRK | 36-41HRC |
| 防犯性 | 70MPa√m | 55MPa√m |
耐食性
グレード2: 塩化物、酸（硝酸、酢酸など）および海水に対する優れた耐性。化学処理や海洋環境に最適です。
5年生: 合金元素により耐食性はわずかに低下しますが、依然としてステンレス鋼を上回ります。還元酸 (HCl など) を避けてください。
温度性能
グレード2: 300 度 (572 度 F) を超えると強度が低下します。最大動作温度: 400 度 (752 度 F)。
5年生: 450 度 (842 °F) で室温強度の 80% を保持します。ジェットエンジンや高温排気システムに使用されます。
機械加工性と溶接性
| 扱う | グレード2 | 5年生 |
|---|---|---|
| 作業性 | シンプル (304 ステンレス鋼と同様) | 難しい（超硬工具、クーラントが必要） |
| 溶接性 | 優れた (TIG、プラズマ、レーザー) | 良好（溶接後の熱処理が必要）- |
| 成形性 | 高（延性） | 限定的（逆走しやすい） |
コスト比較
グレード2：1kgあたり20〜40個（原材料費と加工費が安くなります）。
5年生: 80 ～ 150/kg (高価な合金、熱処理、機械加工)。
産業用途 - チタン グレード 2 とグレード 5
チタン グレード 2 の使用例
化学処理：反応容器、熱交換器（耐硫酸、耐硝酸）。
海洋技術: 船体、オフショアリグコンポーネント、海水淡水化プラント。
建築：屋根材、ファサード（軽量で耐食性）。
健康管理: 非-耐荷重-インプラント（頭蓋プレート、歯科用スペーサーなど）。
チタン グレード 5 の使用例
航空宇宙: ジェット エンジンのファン ブレード (ボーイング 787)、胴体マウント、着陸装置。
生物医学的: グレード 5 ELI (Extra Low Interstitial) を備えた負荷-ベアリング インプラント (股関節ステム、脊椎ロッド)。
車: コネクティングロッド (ポルシェ 911 GT3)、高性能エキゾーストシステム-。
エネルギー：地熱発電所や原子力発電所のタービンブレード。
グレード2とグレード5の選び方
| 請求 | 次の場合はグレード 2 を選択してください... | 次の場合はグレード 5 を選択してください。 |
|---|---|---|
| 高強度 | - | ✓ (構造負荷にとって重要) |
| 耐食性 | ✓ (過酷な化学環境) | ✓ (中程度の環境) |
| 予算 | ✓ (コスト重視のプロジェクト)- | - |
| 高温サービス | - | ✓ (applications >300度） |
| 生体適合性 | ✓ (非-耐荷重-インプラント) | ✓ (耐荷重 ELI バリアント)- |
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