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Ti-6Al-4V(Grade 5)チタン合金
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产品详情
产品相关资料
基本概要
Grade 5(Ti-6Al-4V)チタン合金は、世界で最も早く開発され、最も広く使用されているチタン合金の一つです。その生産量は世界中のチタン合金半製品の総生産量の50%以上を占め、航空宇宙産業では 80%以上の割合を占めています。この合金は主に6%のアルミニウム(Al)と4%のバナジウム(V)を含み、
強度・耐食性・溶接性・耐熱性・軽量性
のバランスが優れています。
アルミニウムは α 相の固溶強化により、合金の室温強度と耐熱性を向上させます。一方、バナジウムは強度を向上させるだけでなく、靭性も改善します。さらに、バナジウムは
α2 超格子相の形成を抑制
し、長期間の使用による脆化を防ぎます。
Grade 5 チタン合金の主な特徴は、優れた
総合性能
と
加工特性
です。また、
超塑性
に優れ、さまざまな圧力加工法による成形や各種溶接方法が可能です。主な半製品形態には、
棒材・鍛造品・薄板・厚板・形材・ワイヤー
などがあります。この合金は主に
焼鈍(アニーリング)状態
で使用されますが、
固溶処理+時効処理
による強化も可能です。ただし、焼入れが可能な断面は
25~30mm
以下であり、大型部品には固溶時効処理は適していません。
現在、各国で使用条件や製造工程の要求に応じた
改良型 Ti-6Al-4V チタン合金
が開発されており、主な違いは
Al・V 含有量、間隙元素(不純物)の低減
、および微量の Re 添加などです。
主な用途
Grade 5 チタン合金は、主に以下の分野で使用されます。
航空宇宙
•
航空機構造部品
(ビーム、隔壁、スライド、着陸装置のビーム)
•
航空エンジン
(ファンディスク、コンプレッサーディスク、ブレード)
•
宇宙ロケット
(構造体、圧力容器、各種ファスナー)
30CrMnSiA 構造鋼を
Grade 5 チタン合金
に置き換えることで、
部品重量を約 30% 削減
できます。
民間産業
•
発電
:ガスタービンブレード
•
造船
:船舶用プロペラ
•
海洋工学
:海洋油田掘削プラットフォーム
•
化学産業
:耐食性ポンプ
•
医療
:人工関節・インプラント
•
スポーツ用品
自動車産業
• 車両フレーム
• クランクシャフト
• コネクティングロッド
• ボルト
• 吸気バルブ
• サスペンションスプリング
同等の規格
•
アメリカ
:Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI, Ti-6Al-4V SP, Ti-6Al-4V ELI SP
•
ロシア
:BT-6, BT-6C, BT-6Ч, BT-6T, BT-6K, BT-6KT
•
イギリス
:IMI-318, IMI-318 ELI
•
ドイツ
:TiAl6V4
•
フランス
:T-A6V
•
日本
:SAT-64
化学成分(質量%, wt%)
Ti
:
残量
Al
:
5.5–6.75%
V
:
3.4–4.5%
Fe
≤0.40%
O
≤0.2%
C
≤0.08%
N
≤0.05%
H
≤0.015%
物理的性質
•
密度
:4.44 g/cm³
•
融点
:1604–1660°C
•
熱膨張係数
:8.6×10⁻⁶/°C
•
熱伝導率
:6.7 W/m·K
•
電気抵抗率
:1.7×10⁻⁶ Ω·m
•
弾性係数(室温)
:110 GPa
•
ポアソン比
:0.34
•
相変態温度
:995–997°C ±5°C
機械的性質(焼鈍状態, ASTM B348規格)
•
降伏強度(σ₀.₂)
:≥825 MPa
•
引張強度(σ_b)
:≥895 MPa
•
伸び
:≥10%
•
断面収縮率
:≥25%
•
硬度(HB)
:330–360
注意
:熱処理(焼入れ+時効処理, STA)を施すと、強度は
1100–1200 MPa
に向上します。
熱処理工程
•
焼鈍(Annealing)
:残留応力を低減し、延性を向上
•
温度
:705–785°C, 保持時間 1–2 時間, 空冷または炉冷
•
固溶処理+時効処理(Solution Treatment & Aging, STA)
:
•
固溶処理
:900–950°C, 1 時間保持, 水冷または空冷
•
時効処理
:500–600°C, 4–8 時間保持, 空冷
•
効果
:強度と耐疲労性の向上
加工性
Ti-6Al-4V は
高強度・低熱伝導性・低弾性係数
を持つため、
切削加工が難しく、工具の摩耗が激しい
です。
加工時の注意点:
✔
低速・大きな送り量・鋭利な超硬工具を使用
✔
切削液(エマルジョンまたは切削油)を使用して熱を抑える
✔
高い送り速度を維持し、加工硬化を防ぐ
溶接性
•
TIG 溶接、EBW(電子ビーム溶接)、LBW(レーザー溶接)
などが使用可能
•
高純度アルゴンガス保護
が必要(チタンは酸素・窒素・水素と反応しやすいため)
価格と製造基準
価格は
材料仕様・数量・納期
により異なります。
製造時には、以下の規格に準拠可能:
•
ASTM B381(アメリカ標準)
•
GB/T3620.1(中国標準)
• その他の規格にも対応可
お問い合わせ
��
Eメール
:genieoffice.cn@gmail.com
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