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グレード21 – Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al β合金 グレード21

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（グレード21、UNS R58210）— 準安定βチタン合金で、溶体化処理状態で優れた冷間成形性を備え、時効処理後に非常に高い強度を発揮します。複雑な板金航空宇宙部品や高強度ストリップ製品に最適な材料です。

エンティティ定義

Grade 21チタン（Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al）とは？

Grade 21（Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al、別名Ti-15-3）は、優れた室温成形性と時効処理後の非常に高い強度を両立する準安定ベータ系チタン合金です。溶体化処理状態ではCPチタンと同様に冷間成形が可能で、時効処理により1,170 MPa（170 ksi）を超える引張強度が得られます。

分類

準安定ベータ系チタン合金（β）
UNS番号

UNS R58210

一般名称

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al Grade 21 UNS R58210 Ti-15-3

主な特性

  • 溶体化処理状態で優れた冷間成形性 — CPチタンと同等の成形性
  • 時効処理後、最大1,240 MPa（180 ksi）の非常に高い強度
  • 複雑形状向けの優れたストリップ・シート製品成形性
  • 良好な耐食性 — 他のチタン合金と同等
  • 簡易な溶体化処理と時効サイクルによる熱処理が可能
  • 薄ゲージ航空機用板金およびハニカム構造に適する
適用規格

適用規格

Grade 21チタンは以下の国際材料規格に適合します：

ASTM B265 — 板、ストリップ、プレート
ASTM B348 — 棒材およびビレット
AMS 4914 — 板、ストリップ、プレート（Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al）
AMS 4932 — 板、ストリップ、プレート（溶体化熱処理および時効処理）
AMS 4933 — 棒材、線材、鍛造品
材料特性

機械的・物理的特性

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（溶体化処理 vs. 時効処理）の代表的な特性：

引張強さ（溶体化処理） 830 MPa (120 ksi)
引張強さ（時効処理） 1,170–1,310 MPa (170–190 ksi)
降伏強さ（溶体化処理） 800 MPa (116 ksi)
降伏強さ（時効処理） 1,100–1,240 MPa (160–180 ksi)
伸び（溶体化処理） 15–20%
伸び（時効処理） 6–8%
密度 4.71 g/cm³ (0.170 lb/in³)
弾性係数 100 GPa (14.5 × 10⁶ psi)
β変態点 760°C (1,400°F)
硬さ（時効処理） 40–44 HRC
冷間曲げ半径（溶体化処理） 1.5T to 2T
加工方法

対応可能な加工方法

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Alは、以下の製造技術で加工可能です：

冷間成形 — 溶体化処理状態で優れた成形性を発揮。室温で複雑形状の成形が可能
板金成形 — スタンピング、深絞り、ブレーキ成形が適用可能
CNC加工 — 溶体化処理状態および時効処理状態の両方で良好な被削性
TIG溶接 — 許容範囲内。母材強度を回復するには溶接後の時効処理が必要
スポット溶接 — 薄板組立に最適
レーザ溶接 — 精密板金接合に適する
溶体化処理 — 790～815°C（1,450～1,500°F）で加熱後、急速空冷
時効処理 — 480～540°C（900～1,000°F）で8～16時間保持
化学エッチング — 標準的なHF/HNO₃溶液を使用。β相特有のエッチング速度に注意
陽極酸化処理 — 耐食性および耐摩耗性向上に適用
Downstream Products

代表的な製品・部品

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Alは、以下の下流製品に一般的に加工されます。

航空機板金構造 — ダクト、フェアリング、カウリング
航空機床材および操縦翼面用ハニカムサンドイッチパネル
航空機ばね部品 — 着陸装置ばね、操縦系統ばね
高強度ファスナーおよびリベット（冷間圧造）
航空機座席レールおよび内装構造
ミサイルおよびロケット外板パネル
軍用車両用軽量装甲パネル
自動車排気系ばねおよびサスペンション部品
産業分野

主要産業

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Alは、以下の産業で選定材料として使用されています。

航空宇宙 — 板金構造、ダクト、ばね、ハニカムパネル
防衛 — 軽量装甲、ミサイル構造
自動車 — ばね、排気部品、衝突安全構造
モータースポーツ — 軽量シャーシおよびボディパネル
医療 — ばね器具および矯正装置
代替材料

代替材料

用途要件に応じて、Grade 21は以下の材料で代替可能です。

Grade 5 (Ti-6Al-4V) — 成形性は劣るが、板金用途では高弾性率かつ低コスト
Grade 9 (Ti-3Al-2.5V) — 強度は低いが、チューブ用途では冷間成形性に優れる
Grade 19 (Ti-10V-2Fe-3Al) — 厚肉鍛造品に適するが、板金形状での成形性は劣る
Ti-5-5-5-3 (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr) — 代替高強度ベータ合金
ばね鋼 (SAE 5160) — ばね用途では低コストだが、重量が増加
BOZE CNCチタンを選ぶ理由

このグレードに当社を選ぶ理由

Boze Titanium Manufacturing Centerは、航空宇宙向けにグレード21ベータチタン部品を、精密成形、真空熱処理、AS9100D品質システムとともに製造しています。

よくある質問

エンジニアから寄せられる、このチタングレードと当社の精密加工能力に関するよくある質問。

グレード21ベータチタン（Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al）とは何ですか？

グレード21は、溶体化処理状態で優れた冷間成形性を提供し、その後時効処理により1,170 MPa以上になる準安定ベータ合金です。

グレード21はどのような用途に適していますか？

グレード21は、航空宇宙板金構造、ハニカムパネル、航空機用スプリング、高強度ファスナーに最適です。

グレード21チタンの成形は可能ですか？

はい。溶体化処理状態ではCPチタンのように成形できます。成形後、真空時効処理を行って完全な強度を達成します。

Grade 21 部品が必要ですか？

当社のエンジニアリングチームが、Grade 21 製の精密機械加工部品を提供します。RFQ をご提出いただければ、24～48 時間以内に競争力のある見積もりをご提示します。

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Common questions from this audience

How do I choose the right titanium grade?

Selection depends on strength, corrosion resistance, formability and application — CP grades for corrosion, alpha-beta alloys like Ti-6Al-4V for strength, and ELI grades for medical.

Which titanium grade is best for medical implants?

Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) per ASTM F136 is the most common implantable grade for its strength and biocompatibility.

What certifications accompany titanium material?

Mill test certificates (ASTM, AMS), EN 10204 3.1 reports and full lot traceability are provided with every shipment.

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