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グレード4 – 工業用純チタン グレード4

工業用純チタングレード4(UNS R50700)— 最大の酸素含有量により引張特性を強化した、最高強度のCPチタングレード。構造用途において、工業用純グレードの中で最良の強度対コスト比を提供します。

エンティティ定義

グレード4チタンとは?

グレード4は、商業用純チタンシリーズの中で最高強度を誇るグレードです。酸素含有量が高い(最大0.40%)ため、グレード1~3と比較して引張強度と降伏強度が向上し、非合金チタン特有の優れた耐食性を維持しています。グレード4は、CPシリーズ内で最大強度が要求される用途に指定されることが多いです。

分類

商業用純チタン(アルファ相)
UNS番号

UNS R50700

一般名称

CP-Ti グレード4 UNS R50700 Ti グレード4 ASTM B265 グレード4

主な特性

  • CPチタングレード中で最高強度
  • 酸化性および穏やかな還元性環境での優れた耐食性
  • 適切な工程管理による良好な溶接性
  • 中程度の成形性 — 低グレードCPよりも延性が低い
  • 生体適合性 — 医療用インプラント用途に使用
適用規格

該当規格

グレード4チタンは、以下の国際材料規格に適合しています:

ASTM B265 — 板、帯、及び厚板
ASTM B348 — 棒及びビレット
ASTM B381 — 鍛造品
ASTM F67 — 外科用インプラント用途の非合金チタンの標準仕様
ISO 5832-2 — 外科用インプラント
AMS 4901 — 板、帯、及び厚板(商業用純チタン)
DIN 17850 — チタングレード4
材料特性

機械的及び物理的特性

グレード4チタンの典型的な室温特性(焼鈍状態):

引張強さ(最小) 550 MPa (80 ksi)
0.2%耐力(最小) 485 MPa (70 ksi)
伸び(最小値) 15%
絞り 25%
硬さ(HRB) ≤ 100 HRB
密度 4.51 g/cm³ (0.163 lb/in³)
弾性係数 105 GPa (15.2 × 10⁶ psi)
融点 1,668°C (3,034°F)
熱伝導率 17 W/(m·K)
電気抵抗率 55 µΩ·cm
最高使用温度(酸化雰囲気) 316°C (600°F)
加工方法

対応可能な加工方法

グレード4チタンは、以下の製造技術で加工可能です。

冷間成形 — 限定的。スプリングバックが大きく、高い工具力が必要
熱間成形 — 複雑形状に推奨。260~540°C(500~1,000°F)で成形
CNC加工 — 可。加工硬化が速いため、鋭利な工具と重い送り速度を使用
TIG溶接 — 良好。溶接後の応力除去を推奨
レーザー溶接 — 適切なシールドガス条件で許容可能
鍛造 — 開放型および密閉型鍛造を870~980°C(1,600~1,800°F)で実施
押出加工 — ガラス潤滑剤を使用し、900~1,050°Cで熱間押出
圧延 — 大幅な冷間圧延には中間焼鈍が必要
化学エッチング — 低グレードのCPチタンよりエッチング速度が遅い
Downstream Products

代表的な製品・部品

グレード4チタンは、以下のような下流製品に一般的に加工されます。

医療用インプラント — 整形外科用プレート、スクリュー、歯科インプラント(ASTM F67準拠)
手術器具および固定装置
グレード2よりも高い強度が要求される熱交換器用チューブ
高圧サービス向け化学処理装置
海洋用ファスナーおよび金物
沿岸および海洋インフラ向け構造部品
バルブステムおよび高圧継手
自動車用コネクティングロッドおよびサスペンションスプリング
代替材料

代替材料

用途要件に応じて、グレード4は以下に置き換えられる場合があります:

グレード3 (CP-Ti) — 強度は低いが、成形性に優れる
グレード5 (Ti-6Al-4V) — 構造用途向けに大幅に高い強度
グレード23 (Ti-6Al-4V ELI) — 破壊靭性が向上した医療グレードの代替材
316LVMステンレス鋼 — 低コストの医療グレード代替材
CP-Ti グレード4 ELI — 延性が向上した極低格子間元素版
技術参考データ

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

* 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。

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、医療、海洋、産業用途向けに精密加工されたグレード4 CPチタン部品を、完全な材料トレーサビリティとCMM検証とともに提供します。

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4チタンとは何ですか?CPグレードの中で最強のものは何ですか?

グレード4はCPチタンファミリーの中で最も強度の高いグレードであり、酸素含有量の増加により、優れた耐食性を維持しながら、より高い引張強度と降伏強度を提供します。

グレード4チタンに対してどのような機械加工能力を提供していますか?

当社では5軸CNCセンターでグレード4を±0.005 mmまでの公差で機械加工しています。グレード4は急速に加工硬化するため、高圧クーラントを備えた鋭い超硬工具を使用しています。

グレード4チタンの主な用途は何ですか?

グレード4は、ASTM F67に準拠した医療用インプラント、手術器具、熱交換器用チューブ、化学処理装置、海洋用ファスナー、自動車部品に使用されています。

Grade 4 部品が必要ですか?

当社のエンジニアリングチームが、Grade 4 を使用した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いたします。

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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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