チタン材料エンジニアリングガイド
調達エンジニア向けの包括的な技術リファレンス — Grade 1 CP-Titanium から Grade 5 ELI 医療グレード合金まで。全グレードを認定特性とアプリケーションガイダンスとともに文書化。
材料グレード マトリックス
超成形性のCPグレードから高強度のアルファ-ベータ合金まで、冶金学的分類に基づく7つの業界標準チタングレード。
— アルファ-ベータ合金
熱処理可能な高強度合金で、構造用途に強度、破壊靭性、疲労耐性の優れたバランスを提供します。
グレード5
Ti-6Al-4V主要エンジニアリング特性
- 最高の強度対重量比
- 優れた疲労耐性
- 良好な溶接性・成形性
- 熱処理により最大1,200 MPa
対象用途
グレード23 ELI
Ti-6Al-4V ELI主要エンジニアリング特性
- 超低介在物（ELI）
- 優れた破壊靭性
- 向上した生体適合性
- 改善された低温性能
対象用途
— 純チタン
熱処理不要のグレードで、優れた耐食性、成形性、生体適合性により幅広い産業で評価されています。
グレード1
CP-Ti (99.9%)主要エンジニアリング特性
- 最高の成形性と延性
- 優れた耐食性
- 優れた溶接性
- CPグレード中で最低強度
対象用途
グレード2
CP-Ti (99.8%)主要エンジニアリング特性
- 強度と成形性の最適バランス
- 優れた耐海水腐食性
- 溶接・加工が容易
- 最も広く使用されるCPグレード
対象用途
グレード4
CP-Ti（99.6%）主要エンジニアリング特性
- 最高強度CPグレード
- 良好な冷間成形性
- 卓越した耐食性
- 合金に代わるコスト効率の高い選択肢
対象用途
グレード9
Ti-3Al-2.5V主要エンジニアリング特性
- 中強度α-β合金
- 優れた疲労特性
- 優れた冷間成形性
- 後処理不要で溶接可能
対象用途
グレード12
Ti-0.3Mo-0.8Ni主要エンジニアリング特性
- 強化された耐食性
- 高温での良好な強度
- 還元性酸環境への耐性
- 溶接および成形が容易
対象用途
比較表
当社の主要チタングレードの機械的特性。すべての値はASTM B265 / AMS 4928規格に基づく最小規定値を示します。
| チタングレード | 規格 | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa) | 伸び (%) | 硬さ (HV) | 主な利点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 1 CP-Ti | ASTM B265 | ≥ 240 | ≥ 170 | ≥ 24 | ~ 120 | 最大の成形性と耐食性 |
| Grade 2 CP-Ti | ASTM B265 | ≥ 345 | ≥ 275 | ≥ 20 | ~ 145 | 汎用CP材として最適なバランス |
| Grade 4 CP-Ti | ASTM B265 | ≥ 550 | ≥ 483 | ≥ 15 | ~ 265 | CP材で最高強度 |
| Grade 9 Ti-3Al-2.5V | AMS 4943 | ≥ 620 | ≥ 483 | ≥ 20 | ~ 285 | 優れた冷間成形性と強度 |
| Grade 12 Ti-0.3Mo-0.8Ni | ASTM B265 | ≥ 485 | ≥ 345 | ≥ 18 | ~ 230 | 優れた耐還元酸性能 |
| Grade 5 Ti-6Al-4V | ASTM B265 | ≥ 895 | ≥ 828 | ≥ 10 | ~ 330 | 業界標準の高強度ワークホース |
| Grade 23 ELI Ti-6Al-4V ELI | ASTM B265 | ≥ 860 | ≥ 795 | ≥ 10 | ~ 315 | インプラント向けの高い破壊靭性 |
* すべての値は、該当するASTM/AMS規格に基づく室温での最小規定値です。硬さはおおよそのビッカース硬さ（HV）です。アプリケーション固有のデータについては、当社のエンジニアリングチームにお問い合わせください。
エンジニアリング ノウハウ
長年にわたる実践的な冶金学的経験に基づき、チタン加工特有の課題をエンジニアリングされたプロセスソリューションで解決します。
課題： 低熱伝導率
問題 — チタンの低い熱伝導率（約7 W/m·K）により、工具刃先温度が1,000°Cを超え、フランク摩耗が加速し、表面品質が損なわれます。
当社のソリューション
70 bar以上の高圧クーラントを切削ゾーンに直接供給することで、熱を瞬時に除去し、構成刃先の発生を防止し、工具寿命を最大300%延長します。
エンジニアリング実装
- スピンドルスルークーラント（TSC）70 bar以上の最低圧力
- 荒加工時の極低温CO₂または液体窒素冷却
- TiAlN+コーティングを施した鋭いポジティブレーキ形状
- 切削速度の低減（30～60 m/min）と送り速度の増加
課題： びびりと変形
問題 — チタンの低い弾性率（約110 GPa）により、加工中、特に薄肉や深穴形状において、ワークのたわみと再生びびりが発生します。
当社のソリューション
5軸同時加工と剛性の高い治具および動的振動減衰により、びびり痕を排除し、複雑なチタン構造部品でミクロンレベルの公差を維持します。
エンジニアリング実装
- カスタムソフトジョウ治具システムによる静水圧ワーク保持
- 薄肉部品向けの動的剛性解析（FEA最適化）
- 一定のチップ厚アルゴリズムを用いたアダプティブトロコイド工具経路
- リアルタイムの主軸負荷監視と自動送り速度オーバーライド
当社のプロセスエンジニアは、全7グレードのチタン固有の加工において50,000時間以上の実績を有しています。
100%材料トレーサビリティ トレーサビリティ
当社が加工するチタンは、すべて認証された文書と、ミルから完成部品に至るまでの検証可能な管理チェーンによって裏付けられています。
EN 10204 3.1 MTR
標準材料試験報告書
すべての出荷には、EN 10204 Type 3.1に準拠した認証ミルテストレポート（MTR）が含まれ、化学成分、機械的特性、熱処理パラメータが記載されています。ミルから完成部品までの完全な管理チェーン文書を提供します。
社内OES分光分析
ポジティブマテリアルアイデンティフィケーション（PMI）
迅速な材料識別のためのオンサイト発光分光分析（OES）検証。当社のSPECTROMAXx分析装置は、30秒以内に元素組成を確認し、入荷するすべてのバッチが指定されたグレードの化学成分に適合していることを保証します。
第三者検証
SGS / TUV対応準備完了
SGS、TÜV、Bureau Veritas、またはお客様指定の機関による独立した第三者検査および認証の完全な準備が整っています。認証材料の厳格な分別を維持し、必要に応じて外部検証のためにロットを隔離することができます。
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