TC4、TC6、TC11およびその他のチタン合金棒とその熱処理プロセス

チタンは室温の空気中で非常に安定ですが、400 ~ 550 度に加熱すると、表面に固体酸化膜の層を生成し、保護効果のさらなる酸化を防ぎます。チタンは酸素、窒素、水素の吸収が非常に強く、この種のガスは金属チタン不純物にとって非常に有害であり、含有量が非常に少ない場合（0.01％〜0.005％）でも、機械的特性に深刻な影響を与える可能性があります。
チタン化合物では二酸化チタン（TiO2）が最も現実的な値です。 ti02 は人体に対して不活性で無毒であり、一連の優れた光学特性を備えています。 ti02は不透明、光沢と白色度、屈折率と散乱力、強い隠蔽力、良好な分散性を持ち、顔料で作られた白色粉末、通称二酸化チタンが広く使用されています。チタン棒と鋼の外観は、密度 4.51 g / cm に非常に似ており、鋼の 60% 未満であり、金属元素の密度が最も低い高融点金属です。一般に機械的性質として知られるチタンの機械的性質と純度は非常に重要です。高純度チタンは切削性に優れ、伸び、断面収縮率は良好ですが、強度が低く、構造材料には適していません。工業用純チタンは適度な不純物を含み、強度と塑性が高く、構造材料に適しています。

チタン合金は、200 (低強度) ～ 1300 (高強度) MPa で、低強度と高可塑性、中強度と高強度を備えていますが、概して、チタン合金は高強度合金とみなすことができます。中強度とされるアルミニウム合金よりも強度が高く、強度の点で特定の種類の鋼を完全に置き換えることができます。 150 度を超える温度で強度が急速に低下するアルミニウム合金と比較して、一部のチタン合金は 600 度でも良好な強度を維持します。緻密な金属チタンは、軽量でアルミニウム合金よりも強度が高く、アルミニウムよりも高温で維持できるため強度が高く、航空業界では非常に重要視されています。鋼のチタンの密度が57％であることから、その比強度（強度/重量比または強度/密度比を比強度といいます）が高く、耐腐食性、酸化性、耐疲労性が強く、チタン合金、3/4は航空宇宙用に使用されます。構造用合金の代表としては1/4が耐食合金として主に使用されています。チタン合金は強度が高く、密度が小さく、機械的特性が良く、靭性と耐食性が非常に優れています。さらに、チタン合金の加工性能は悪く、切断や加工が難しく、熱間加工では水素、酸素、窒素、炭素などの不純物を非常に吸収しやすいです。耐摩耗性も悪く、製造工程も複雑です。チタンの工業生産は 1948 年に開始されました。航空産業の発展のニーズにより、チタン産業は年平均約 8% の成長率で発展しました。現在、世界のチタン合金加工材料の年間生産量は、約30種類のチタン合金グレードで40,{14}}トン以上に達しています。最も広く使用されているチタン合金は、Ti-6Al-4V (TC4)、Ti-5Al-2.5Sn (TA7)、および工業用純チタン (TA1、TA2、およびTA3)。
チタン棒およびチタン合金棒の熱処理方法は以下の3種類があります。
（1）固溶体処理と時効処理：その強度を向上させることが目的であり、チタン合金や安定したチタン合金は熱処理で強化することができず、焼鈍のみで製造されます。 + チタン合金には、準安定チタン合金の少量の相が含まれており、固溶体処理と時効処理により合金をさらに強化できます。
(2) 歪取り焼鈍：加工中に発生する残留応力を除去または軽減することが目的です。化学的攻撃を防止し、一部の腐食環境における変形を軽減します。
(3) 完全焼なまし: 目的は、良好な靭性を獲得し、機械加工性を改善し、再機械加工に役立つだけでなく、サイズと組織の安定性を改善することです。