精密機械加工,β(ベータチタンパイプ) 二九精密機械工業株式会社

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チタンに関するデータ(比較表など)

チタンの腐食媒質に対する耐食性比較表

チタンはSUS316・ハステロイCに比べ、ほとんどの腐食媒質に対して耐食性に優れています。特に海水中では白金に匹敵するほどの耐食性の高さです。
(A評価=耐食性が完全)

【チタンの腐食媒質に対する耐食性比較表】

チタンの腐食媒質に対する耐食性比較表

チタン合金とステンレス系金属の物性比較表

βチタン(ベータチタン)はチタンの特長である軽量(比較度)・高耐食性に加えて、
高強度(高引張り強度)でありながら優れたバネ性(低ヤング率)を有し
多彩なニーズに対応します。

チタン合金とステンレス系金属の物性比較表

工業用純チタンの規格

工業用純チタンの規格

工業用純チタンのなかで、強度はあまり必要とせず良好な延性、成形性、あるいは良好な耐食性を必要とする用途では酸素量および鉄量を極力抑えたJIS1種(またはASTM Grade 1など)が用いられている。

JIS 2種(ASTM Grade 2)およびJIS 3種(ASTM Grade 3)は、通常広く用いられており、したがって最も入手しやすい純チタン材で、中庸な強度を持ちかつ高延性を示す。主要な用途は、航空機機体枠材料やエンジンシュラウドのようなエンジン部材である。また、海洋構造物および化学工業用機器の構造材としても用いられている。

特に、強度を重要視する部材ではJIS 4種(ASTM Grade4)が使われている。酸素含有量を高めるために溶解時にTiO₂を添加するなどの工夫がなされている。
(※『チタンの基礎と加工』日本塑性加工学会(2008)P.11より引用)

工業用純チタンおよび他の主要金属の物理的、電磁気的性質

工業用純チタンおよび他の主要金属の物理的、電磁気的性質

「上記におけるチタン4つの特徴」

①<密度>(4.5~4.6g/㎝³)
アルミニウムについで2番目に小さい。
主要遷移金属(鉄、ニッケル、銅)のなかでは一番軽く、鉄の約60%

工業用純チタンが270~750MPaという強い引張強さを示す一方、一般構造物に用いる鉄鋼材料の引張強さは750MPa程度である。したがって、引張強さを密度で規格化した値、すなわち比強度は工業用純チタンのほうが高い値を示す。
チタン合金では引張強さは1000~1600MPaにもなるので、比強度はいっそう高い。

②<ヤング率>
アルミニウムよりも大きく、銅とほぼ同じ。鉄と比較すると約半分

これは同じ負荷応力であれば鉄の2倍たわむことを意味する。チタンのこの低ヤング率は利点にもなるが欠点ともなる。自動車のサスペンションスプリングコイルのように低弾性率を要求されるような用途に最適であるが、一般の構造部材では剛性不足を補うために、肉厚構造にする必要がある。

③<熱伝導率>
アルミニウムの約16分の1、鉄の約5分の1

すなわち熱を伝えにくい金属である。これはチタンの大きな欠点のひとつであり、加工コストを大きく押し上げる要因になっている。すなわち機械加工の際に発生する熱が伝導によりただちに部材周辺部に散逸することが困難であり、このこもった熱のために工具の消耗が早い。

④<線膨張係数>
アルミニウムの約3分の1、鉄の約1.4分の1、銅の約2分の1と小さい

これはカーボン/カーボン(C/C)複合材料のそれとほぼ等しい。近年の最新型航空機には軽量化の視点からC/C複合材料が多用されているが、C/C複合材料とチタン合金とでは線膨張係数が等しいことや、電気化学的な作用に起因した接触腐食が起こらないなどの利点がある。一方、C/C複合材料とアルミニウム合金とでは、逆に接触腐食が大きな問題となっているため、C/C複合材料を多用した最新型航空機では、チタンの使用量が従来機と比較して著しく増加している。
(※『チタンの基礎と加工』日本塑性加工学会(2008)P.11~12より引用)

純チタンと他の金属板の機械的性質

純チタンと他の金属板の機械的性質

①強度は普通鋼並みで、代表的ステンレス鋼であるSUS304の約半分

②ヤング率はアルミニウムよりは大きいが、キルド鋼の約半分とかなり小さく、たわみやすい。耐力/ヤング率の値は表中のどの金属よりも大きく、成形後のスプリングバック量が大きくなり形状を出しにくい。

③加工により生じるひずみにより硬くなる度合いを示す加工硬化指数(n値)がほかの金属よりかなり小さく、シャープな成形が容易な反面、張出し性はあまりよくない。

④絞り加工のしやすさを示すr値がほかの金属よりかなり大きく、深絞り性に優れている。
(※『チタンのおはなし』日本規格協会(1995)P.85~86より引用)

チタンと各種金属材料の比強度と温度の関係

チタンと各種金属材料の比強度と温度の関係

室温(25℃)では圧倒的にチタン合金の比強度が大きく、次いでアルミニウム合金、最後が鋼となっている。チタン合金は600℃以下の温度範囲で、代表的実用合金である鋼とアルミニウム合金をしのぐ比強度を示すことがわかる。
(※『チタンのおはなし』日本規格協会(1995)P.75より引用)


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