グレード2チタン は、チタン業界の「主力」として知られています。あなたが熱交換器を設計するエンジニアであろうと、海洋プロジェクトのために材料を調達する調達マネージャーであろうと、この材料のニュアンスを理解することは非常に重要です。.
この包括的なガイドでは、技術仕様（ASTM規格）から実際の加工に関するヒントまで、グレード2がお客様の用途に適しているかどうかの判断に役立つ情報を網羅しています。.
グレード2チタンとは何ですか？
グレード2チタン (UNS R50400)が最も広く使用されている。 コマーシャル・ピュア（CP） チタン級. .非合金のα相チタンで、適度な強度と優れた延性のバランスに優れています。.
業界の専門家はしばしばグレード2をこう呼ぶ。 “「ゴルディロックス級 というのも、このグレードは他のグレードの中間に位置するからだ：
- グレード1より強い： グレード1は軟質で、主に深絞り用途に使用される。.
- 3、4年生よりも形成力がある： グレード3と4は強度が高い反面、もろくなり成形が難しくなる。.
- グレード2は “ジャスト・ライト”： の最低降伏強度を持つ。 275 MPa (40 ksi) 一方、ひび割れすることなく冷間成形するのに十分な延性を保持している。.
技術仕様とデータ
エンジニアや品質管理の専門家にとって、精度は重要な鍵となる。グレード2は通常、以下のような主要な国際規格でカバーされています。 ASTM B265 (シート/プレート）、, ASTM B338 (チューブ）、そして ASTM B348 (バー）。.
化学成分（最大%）
少量の酸素と鉄は「間質強化剤」として機能し、グレード2に独特の特性を与えている。.
| エレメント | シンボル | 内容量（最大%） |
|---|---|---|
| チタン | ティ | バランス |
| 酸素 | O | 0.25 |
| 鉄 | フェ | 0.30 |
| カーボン | C | 0.08 |
| 窒素 | N | 0.03 |
| 水素 | H | 0.015 |
機械的特性 常温
高い伸長率（20%）は、優れた成形性を示している。 合金チタンに対する主な利点.
| プロパティ | メートル | インペリアル |
|---|---|---|
| 引張強度（最小） | 345 MPa | 50キロ・シー |
| 降伏強さ（0.2%オフセット） | 275 MPa | 40キロ・シー |
| 伸び | 20% | 20% |
| 硬度（約） | ~145〜200HV | ~160-200 HB |
物理的性質
| プロパティ | 価値 | 注 |
|---|---|---|
| 密度 | 4.51 g/cm³ | ~鋼鉄より軽い45% |
| 融点 | 1660°C (3020°F) | 優れた耐熱性 |
| 透磁率 | なし | 非磁性 |
| 結晶構造 | アルファ（HCP） | 室温で安定 |
グレード2を選ぶ理由主なメリット
生のデータも素晴らしいが、実用的な利点を理解することこそが、プロジェクトにとって重要なのだ。グレード2が以下のような用途に最適な素材である理由は以下の通りである。 産業用途.
優れた耐食性
これがエンジニアがグレード2を指定する主な理由です。酸素にさらされると、チタンは瞬時に安定した、連続した、強固に接着した 酸化膜. .この皮膜は、過酷な環境下で金属を保護する受動的なバリアを形成する：
- 海水と海洋大気： 315°C（600°F）までの隙間腐食や孔食にほとんど影響されない。.
- ウェット塩素： 紙の漂白やクロールアルカリ工場で広く使用されている。.
- 酸： 多くの酸化性酸（硝酸やクロム酸など）や工業薬品に耐性がある。.
冷間成形の「キング
とは異なり チタン・グレード5, グレード2は、常温では曲げにくく、しばしば熱を加える必要がある。 延性.
- それは コールドフォーム 標準的なプレスブレーキ、ハイドロプレス、曲げ装置を使用。.
- 深絞り加工が可能で、容器ヘッドや熱交換器プレートのような複雑な形状も割れずに作ることができる。.
高い強度重量比
航空宇宙用合金ほどの強度はないものの、グレード2の降伏強度は多くの一般的なステンレス鋼に匹敵するが、重量は重い。 45%未満. .このため、オフショア配管のような軽量化が極めて重要だが、グレード5のような極端な強度（およびコスト）が不要な用途には最適である。.
比較分析：グレード2と他の教材の比較
このセクションでは、最も一般的な購入のジレンマをナビゲートします： “「グレード2を買うべきか、グレード5を買うべきか？”
グレード2（CP）とグレード5（Ti-6Al-4V）の比較
グレード5（Ti-6Al-4V）は「航空宇宙規格」であるが、多くの場合、Ti-6Al-4Vは「航空宇宙規格」ではない。 オーバーエンジニアリング 産業用グラウンド・アプリケーションでは、不必要なコストにつながる。.
| 特徴 | グレード2（市販純度） | グレード5（Ti-6Al-4V合金） |
|---|---|---|
| 主な属性 | 腐食と成形性 | 高強度 |
| 降伏強度 | ~275MPa（中程度） | ~828MPa（非常に高い） |
| 成形性 | エクセレント（コールドベンダブル） | 悪い（スプリングバックが大きく、曲げにくい） |
| 溶接性 | 素晴らしい | 良い（しかし、より注意が必要） |
| コスト | より低い | より高い |
決断のヒント
- グレード2をお選びください：必要な場合 材料を広範囲に溶接したり、（チューブやタンクのような）形状に曲げたり、化学的環境で最大限の耐食性を必要とする場合。.
- グレード5を選択する： 軽量化と極めて高い構造強度を両立させることが重要であり（例えば、レーシングカー部品や航空宇宙用ファスナー）、冷間曲げ加工はあまり必要ない。.
グレード2チタン対316ステンレス鋼
多くのプロジェクトが ステンレスからチタンへ パフォーマンス上の理由からである。主な3つのドライバーを紹介しよう：
- 体重だ： チタンのグレード2はおおよそ 45%ライター 316ステンレスより スチール製で大幅な軽量化を実現。.
- 塩化物： 316ステンレス鋼は、塩化物環境（海水など）で孔食や応力腐食割れを起こしやすい。. グレード2チタン は 免疫 をこの号に追加した。.
- ライフサイクルコスト： チタンは当初は高価ですが、腐食環境下でのゼロメンテナンス寿命により、10～20年のライフサイクルでは安価になることがよくあります。.
製造ガイド：グレード2での作業
チタンの加工には、鋼鉄とは異なる考え方が必要です。経験豊富な機械工や加工者の洞察に基づき、グレード2をうまく扱う方法をご紹介します。.
機械加工：ガム質」の要因
2級は5級よりも柔らかく、皮肉なことに、準備が整っていないとマシンを操るのが難しくなる。その傾向は “グミ”, つまり、切り屑は長くて筋が多く、道具を詰まらせる可能性がある。これを何とかするには
- 熱管理： チタンは熱伝導率が低い。使用方法 高圧クーラント 粘着性のある切り屑を取り除き、熱の蓄積を抑える。.
- くよくよするな： 工具を一箇所に留まらせてはならない。これは即座に 加工硬化 そのため、素材の切断はほとんど不可能である。.
- 工具： 鋭利でポジティブレーキの超硬工具を使用し、加工硬化層の下を切削するのに十分な送り速度を保つ。.
溶接ガイドライン
グレード2は 優れた溶接性, 多くの高強度合金とは異なる。それは TIG溶接 (GTAW）、ミグ（MIG）、プラズマ・アークのいずれかを使用する。ただし、1つだけ絶対的なルールがある： 清浄度とシールド.
溶けたチタンは空気中の酸素と窒素を瞬時に吸収し、溶接部をもろくガラスのようにする。溶接には 高純度アルゴン 溶接プール、冷却ゾーン、および溶接部の背面 をシールドする（バック・パージ）。.
カラーテスト：
- シルバーかストロー： 良好なシールド。可。.
- ブルーかパープル： 酸化が起きている。溶接部が損傷している可能性がある。.
- 白か薄っぺらい： 脆性による完全な故障。取り除かなければならない。.
一般的なアプリケーション
その汎用性から、グレード2チタンは様々な業界で標準的な選択肢となっています：
- 化学処理： 湿った塩素や硝酸を扱う熱交換器、凝縮器、反応容器、配管システム。.
- 海洋産業： 海水腐食に強いため、船体、プロペラシャフト、海水淡水化プラント、海洋掘削リグの部品。.
- 発電： 海水冷却を使用する発電所の復水管。.
- 医療と消費者 生体適合性があるため、手術器具、眼鏡フレーム、宝飾品。.
購入ガイド規格とフォーム
B2B工業用としてグレード2チタンを注文する場合、「グレード2」だけでは十分ではありません。品質を保証するために、形状と対応するASTM/ASME規格を指定する必要があります。.
共通規格
- シート、プレート、ストリップ： ASM B265 / ASME SB265
- シームレス＆溶接パイプ： ASM B338 / ASME SB338
- 丸棒とビレットASTM B348 / ASME SB348
- パイプ継手： ASTM B363
サプライヤーに何を求めるべきか？
を常に要求する。 MTC（工場試験証明書）, 特に EN 10204 3.1 証明書。証明書を確認すること：
- 化学組成： Fe < 0.30%、O < 0.25%。.
- 機械的試験： 降伏強度と引張強度は最低値を満たしている。.
- 原点だ： スポンジを溶かしてロール状にしたところ。.
FAQ（よくある質問）
最も一般的な質問に対する回答は以下の通りである。 エンジニアとバイヤーがグレード2チタンについて尋ねる.
性能と特性
Q: グレード2チタンの最高使用温度は何度ですか？
A: グレード2チタンは、連続使用において構造的完全性と耐食性を約 425°C. .この温度以上になると、急速に酸化が始まり、強度が低下する可能性がある。.
Q: グレード2のチタンは生体適合性がありますか？
A：そうだ。. グレード2は無毒で、腐食に強い。 体液から 生体適合性. .グレード23が骨インプラントの標準であるのに対し、グレード2は手術器具やピアス・ジュエリーに広く使用されている。.
Q: グレード2のチタンは陽極酸化処理できますか？
A: はい。グレード2は、染料を使わなくても、簡単にアルマイト処理することができます。これは一般的に色分けや美観のために行われます。.
比較とコスト
Q: グレード1とグレード2のチタンの違いは何ですか？
A：主な違いは 強度と成形性. .1級は最も軟らかく延性がある（深絞り加工に最適）。2級は酸素と鉄の濃度がやや高く、良好な成形性を保ちながら強度を高めている。.
Q: グレード2のチタンはグレード5より安いのですか？
A: はい。グレード2は通常 20%～30%が安い グレード5（Ti-6Al-4V）よりも原料費が安く、加工・機械加工費も安い。.
製作
Q: グレード2のチタンをレーザー切断できますか？
A: はい、ただし窒素かアルゴンのアシストガスが必要です。. 酸素は絶対に使わない のアシストガスとして使用される。 チタン切断, 激しい発熱反応（燃焼）を引き起こすからだ。.
Q: グレード2の溶接が青く変色しているのはなぜですか？
A: 青く変色している。 酸素汚染. .高温の金属が冷却前に空気に触れた。このため溶接部はもろくなり、通常は補修が必要になる。.
Q: グレード2のチタンは磁性がありますか？
A：いいえ、グレード2のチタンは非磁性です。.
結論
グレード2チタンは、性能と経済性の完璧な交差点です。グレード2チタンは 耐食性 高級金属と 成形性 複雑な加工に必要なコストは、すべてチタン合金より大幅に低い。.
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