Ti-5553 チタン丸棒

Ti-5553 チタン丸棒

ASTM B348に準拠したTi-5553(Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr)ニアベータチタン丸棒/ AMS 7026に準拠したTi-5553(Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr)ニアベータチタン丸棒。ISO 9001認証を取得したチタンメーカーから直接供給され、航空宇宙、防衛、および高性能構造用途向けにEN 10204 3.1の工場試験証明書が付属しています。.

  • 素材: Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti-5553 / TB8)、UNS R58550
  • スタンダード: ASTM B348 / AMS 7026 / GB/T 2965 TB8
  • 直径: 10~300 mm | 長さ:最大6,000 mm;オーダーカット対応
  • 熱処理: STA(UTS 1,050~1,250 MPa)/BASCA(K₁c 65~85 MPa√m)
  • 表面だ: 研磨 h9/h11、旋削 h11/h12、黒色バー、鍛造仕上げ
  • MOQ: グラウンドバー 50 kg | ブラックバー 100 kg
  • MTC: EN 10204 3.1 第三者認証済み、すべての注文に同梱

見積依頼、熱処理条件の仕様、および現在の納期については、弊社までお問い合わせください。.

Ti-5553(Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr)は、従来のアルファ・ベータ系合金では設計限界に達してしまう高強度構造用途向けに開発された、ニアベータ系チタン合金です。 STA状態では最大1,250 MPaの引張強度を、BASCA状態では優れた破壊靭性を発揮し、航空宇宙分野における着陸装置ビーム、主翼スパー、および機体構造用金具の主要材料として使用されています。 ASTM B348に準拠して供給され、EN 10204 3.1 工場試験証明書が標準で付属します。認定を受けたチタン製造工場から直接供給され、製造ロットまでのトレーサビリティが文書で証明されています。.

主な仕様

パラメータ 価値
素材 Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti-5553 / TB8)
適用基準 ASTM B348 / AMS 7026 / GB/T 2965 TB8
直径範囲 10 mm – 300 mm (0.394 インチ – 11.81 インチ)
長さ 最大6,000 mm;オーダーメイドのサイズカットも承ります
表面状態 研磨仕上げ(h9/h11)、旋削加工、黒色バー、鍛造仕上げ
熱処理 STA / BASCA / 焼鈍処理済み(見積依頼時に指定してください)
工場試験証明書 EN 10204 3.1(すべての注文に同梱)
MOQ 丸棒(研磨済み):50 kg;丸棒(黒色/圧延仕上げ):100 kg
リードタイム 在庫品:5~10営業日、在庫外品:4~10週間

Ti-5553 ニアベータチタン合金 — 材料概要

Ti-5553(Ti-5Al-5Mo-5V-3Crと指定される)は、ニアベータチタン合金に分類される。 この合金化戦略では、4つのベータ安定化元素(バナジウム、モリブデン、クロム、鉄)と、主要なアルファ安定化元素であるアルミニウムを組み合わせています。この化学組成により、合金はベータ転移境界(約860 °C)に近い位置にあり、熱処理を通じて幅広い機械的特性の組み合わせが可能となります。 その結果、1,050 MPaから1,250 MPaの引張強度を達成しつつ、同等の強度レベルを持つアルファ-ベータ合金では実現できない有用な延性および破断靭性を維持できる材料となっています。.

この合金がボーイング787ドリームライナーの主脚ビームに採用されたことで、安全上極めて重要な構造部材において、軽量化を実現する素材としての役割が確立されました。 密度は 4.65 g/cm³(Ti-6Al-4V より約 5% 高い)であり、着陸装置や主翼取り付け金具に典型的な設計限界荷重レベルにおいて、著しく高い比強度を発揮します。 認定チタンメーカーから供給される材料は、インゴットの溶解からバーの製造に至るまで、熱処理ロットの完全なトレーサビリティが確保されており、化学的および機械的試験データは、第三者検査機関が発行する EN 10204 3.1 工場試験証明書に記載されています。.

標準的な相互参照

標準ボディ 名称 スコープ
ASTM ASTM B348 チタンおよびチタン合金の棒材およびビレット — 寸法および試験要件
SAE AMS AMS 7026 Ti-5553合金の組成基準 — この合金について定められた元素含有量範囲を記載した文書
中国 GB GB/T 2965 TB8 Ti-5553 鍛造棒鋼に関する中国国家規格
EN EN 10204 3.1 工場試験証明書の種類 — 航空宇宙サプライチェーンにおいて必須

調達に関する注意事項: Ti-5553には、鍛造棒材専用のAMS規格は存在しません。 航空宇宙業界の調達部門では通常、ASTM B348を基準とし、これにAMS 7026で定義された合金組成、顧客の図面要件、およびEN 10204 3.1 MTC認証を組み合わせた基準を参照しています。この組み合わせは、主要なティア1航空宇宙サプライチェーン全体で広く受け入れられています。.

化学組成 — Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr

AMS 7026合金化学組成に基づく公称組成目標値および許容範囲 — 航空宇宙材料に関する既刊文献で引用されている、Ti-5553の確立された組成基準。 EN 10204 3.1に基づき発行されるすべての工場試験証明書には、溶解ロットにトレーサブルな完全な化学分析結果が含まれており、以下の許容範囲に対して検証可能です。.

エレメント 公称(wt%) Min (wt%) マックス (wt%)
アルミニウム(Al) 5.0 4.4 5.7
バナジウム (V) 5.0 4.0 5.5
モリブデン(Mo) 5.0 4.0 5.5
クロム(Cr) 3.0 2.5 3.5
鉄(Fe) 0.25
酸素 (O) 0.18
窒素(N) 0.05
カーボン 0.05
水素 (H) 0.015
チタン(Ti) バランス

どのメーカーからTi-5553を調達する調達チームも、化学分析証明書には、4つの主要合金元素だけでなく、上記のすべての元素について、AMS 7026の許容限界値との比較結果を明示的に記載するよう要求すべきです。 疲労強度が重要な用途においては、酸素および水素の管理が特に重要です。MTCに第三者検査機関が連署することで、報告された値が実際の溶解バッチの化学組成を反映していることが、独立した機関によって確認されます。.

機械的特性 — STAとBASCAの熱処理条件の比較

Ti-5553は、主に2種類の熱処理状態で供給されます。どちらの状態を選択するかによって、最終用途における強度と靭性のバランスが決まります。両者の機械的特性には大きな違いがあるため、調達担当者は見積依頼書(RFQ)または発注書に、必要な状態を明記する必要があります。.

STA(溶液処理および熟成): ベータ転移点以上の溶体処理を行った後、時効処理を施します。歩留まりと引張強度を最大化します。極限強度が設計の決定要因となる、高荷重がかかる構造用金具に最適です。.

BASCA(ベータ焼鈍、徐冷、時効処理): ベータ焼鈍の後、炉内での徐冷および時効処理を行う。これにより、微細組織が粗くなり、強度は若干低下するものの、破壊靭性および疲労き裂進展抵抗性が向上する。損傷許容性の認証が求められる着陸装置ビームや主構造物などに適している。.

プロパティ 試験基準 STAの状態 BASCAの条件
極限引張強度(UTS) ASTM E8 1,050~1,250 MPa 1,050~1,150 MPa
0.2% 降伏強度(YS) ASTM E8 1,000~1,100 MPa 950~1,050 MPa
伸び(5d) ASTM E8 5 – 12% 6 – 8%
破断靭性 K₁c ASTM E399 44~59 MPa√m 65~85 MPa√m

断面積の減少および硬度のデータは、棒材の直径や熱処理サイクルによって大きく異なります。各熱処理ロットごとの具体的な値については、EN 10204 3.1 MTCをご参照ください。 上記の物性データは、Aubert & Duval社のTi-5553データシートおよびFanningら(2007)のTIMETに由来する。.

Ti-6Al-4V(グレード5、ミルアニール処理済み)との比較:

プロパティ Ti-5553 STA Ti-6Al-4V ミルアニール処理済み 違い
UTS 約1,200 MPa 約930 MPa +29%
YS 約1,050 MPa 約860 MPa +22%
K₁c (BASCA) 約70 MPa√m ~55 MPa√m +27%
密度 4.65 g/cm³ 4.43 g/cm³ +5%

ミル焼きなまし処理を施したTi-6Al-4Vと比較すると、STA状態のTi-5553は、降伏強度および引張強度が約30~50%高くなります。BASCA状態では優れた破壊靭性が得られるため、損傷許容性を持つ航空機の主要構造材には、この状態が好んで採用されています。.

Ti-5553丸棒の調達:発注前に確認すべき事項

Ti-5553は特殊なニアベータ合金であり、一般的なチタン販売業者が在庫として取り扱う汎用材ではありません。この材料を初めて調達する調達チームは、グレード5に比べてサプライヤーの選択肢が限られており、認定要件もより厳しくなります。以下のチェックリストは、特殊チタン棒材の航空宇宙分野における標準的な調達慣行を反映したものです。.

サプライヤー適格性審査チェックリスト

必要書類(航空宇宙プログラムにおいては必須):

  • EN 10204 3.1 工場検査証明書 — 第三者検査機関により発行されたものであり、自己認証ではない
  • AMS 7026の元素含有量基準に基づく完全な化学分析(記載されている全9元素)
  • ASTM E8に基づく機械的試験結果(引張強さ、降伏強さ、伸び)、製造ロットにトレーサブル
  • 熱処理記録(時間、温度、焼入れ方法、時効サイクル)
  • 寸法検査報告書(直径、真直度、長さ)

見積依頼(RFQ)の前に確認すべきサプライヤーの能力:

  • そのサプライヤーは、認証済みのインゴットから製造しているのか、それとも第三者から調達したビレットを再加工しているのか?(直接製造の方がトレーサビリティの追跡経路が短くなる)
  • その施設はISO 9001の認証を取得していますか?AS9100の登録により、航空宇宙業界特有の品質システム要件が追加されます。
  • サプライヤーは、追加サービスとしてAMS 2631に準拠した超音波検査(UT)を提供できますか?
  • 最小注文数量:丸棒は通常50kg、黒棒は100kg — 図面を提出する前にご確認ください

中国を拠点とするTi-5553サプライヤー:重要な検討事項

中国を拠点とするチタンメーカーは、世界のニアベータ合金棒材生産において大きなシェアを占めており、ASTM B348/AMS 7026に相当する国内規格であるGB/T 2965 TB8に基づいて操業しています。 中国の複数の工場サプライヤーは、SGS、ビューローベリタス、またはTÜVラインランドによる第三者検査を受けたEN 10204 3.1 MTCに準拠したTi-5553棒材を、航空宇宙分野のティア1プログラム向けに輸出している。.

中国のチタン工場からTi-5553を卸売りで調達する際は、以下の点を確認してください:

  • MTCの第三者検査機関が独立していること(製造元の関連会社ではないこと)
  • MTCに記載されている熱処理ロット番号が、棒材の刻印と一致していること
  • サプライヤーが、OEMの仕様要件(特注の熱処理条件、非標準の直径、または顧客の図面に基づく公差など)に対応できるかどうか

一括注文と単発購入

シナリオ アプローチ 一般的なリードタイム
反復生産数量(500 kg以上) 予定された出荷を伴う包括発注 製造に4~6週間+輸送期間
単発またはパイロットバッチ(50~200 kg) 在庫品からのスポット購入 5~10営業日(在庫がある場合)
特注仕様(非標準外径、寸法切り) 図面または仕様書付きのRFQ 6~10週間
航空宇宙プログラムの認定資料 サプライヤーの適格性審査プロセスに組み込む 8~16週間(試験期間を含む)

注:航空宇宙用チタンの納期は、需要のピーク期には20~60週に及ぶ場合があります(業界の調達レポートによると、直近でも2024~2025年にその事例が確認されています)。新規プログラムの調達にあたっては、認定を受けたチタンメーカーと早期に連携することを強くお勧めします。.

物理的性質

プロパティ 価値 単位 備考
密度 4.65 g/cm³ Aubert & Duval社のデータシートによると
融点範囲 約1,580~1,650 °C ソリダス-リキダスの近似範囲
ベータ・トランスス温度 ~860 °C Aubert & Duval、Fanning ら(2007)による
弾性係数 80 ~ 114 GPa 熱処理に依存する;完全時効処理済みのSTA状態では約114 GPa
ポアソン比 ~0.33
熱伝導率 ~7~8 W/(m·K) 概算値。ベータ合金の値。正確なデータは熱処理によって異なる。
熱膨張係数 ~8.6 µm/(m・°C) 20~300 °C

航空宇宙および産業分野での用途

Ti-5553丸棒は、構造用金属部品において、高い静的強度、損傷許容度、および耐疲労性を同時に実現する必要がある場合に指定されます。航空宇宙構造用プログラム向けの大量注文は、サプライチェーンのリードタイムや認定要件を考慮して、通常、機械加工スケジュールの3~6か月前に発注されます。.

航空宇宙分野における主な用途

  • 着陸装置ビームおよびアクチュエータ本体 — この合金は、BASCA状態における高い降伏強度と優れた破壊靭性を兼ね備えているため、民間航空機の主脚ビーム用鍛造品に最適な材料となっています。ボーイング787ドリームライナーの主脚ビームは、実用実績のある事例です。.
  • 主翼スパーおよび胴体用金具 — 荷重伝達の要求がTi-6Al-4Vの耐力を上回る高強度構造接合部。.
  • 機体用ブラケットおよびラグ継手 — 重量を最適化した一体型継手が、多部品構成の鋼製アセンブリに取って代わっています。.

防衛・軍事

  • 回転翼機の主構造 — 強度対重量比が極めて重要な、ヘリコプターのローターヘッドおよびトランスミッションの構造部品。.
  • 軍用固定翼機体 — 戦闘機の機体フレーム用構造用鍛造品。断面を薄くすることで、耐荷重性能を損なうことなく軽量化を実現している。.

産業・新興

  • モータースポーツ用シャーシ部品 — フォーミュラクラスのサスペンションアッパーアームおよびホイールキャリア。合金強度により、肉厚を薄くできる箇所。.
  • 高性能ファスナー — Ti-6Al-4V グレード5が許容する範囲を超える予圧能力を必要とする構造物用のボルトおよびスタッド。.

Ti-5553の加工上の留意点

Ti-5553は、Ti-6Al-4Vに比べて加工が著しく困難です。 合金含有量が高いほど、加工硬化の傾向が強まり、熱伝導率(チタンはもともと低い)が低下し、グレード5に適した切削速度では工具の摩耗が加速する。Ti-6Al-4Vからの切り替えを検討している機械加工工場は、チタンサプライヤーからの原材料コストを評価する際、工具費の増額と切削速度の低減を見込む必要がある。.

切削パラメータの初期設定(旋削、超硬工具)

パラメータ Ti-5553 Ti-6Al-4V 備考
表面速度(Vc) 18~25 m/min 40~55 m/min ~50%の削減
1回転あたりの送り量 0.10~0.15 mm/回転 0.15~0.20 mm/回転 過酷な条件に対応するための小型化
切削深さ 0.5~2.0 mm 1.0~3.0 mm 水深の浅い海峡の利用が推奨されます
冷却液 高圧洗浄(70バー以上) 標準的な洪水 必須;熱による損傷を軽減します
工具グレード サブミクロン級炭化物、PVD-TiAlNコーティング 標準超硬合金 エッジの研ぎが必要

アルファ・ケース・リスク: Ti-5553は、他のすべてのチタン合金と同様に、空気中で高温にさらされると、酸素が豊富な表面層(アルファケース)を形成します。この硬くて脆い層は、疲労強度に影響する機械加工を行う前に、鍛造・熱処理後に完全に除去する必要があります。 航空宇宙用部品については、表面処理の確認を行わずに未処理の棒材から機械加工を行うことは推奨されません。.

工具寿命の目安: 同等のTi-6Al-4V加工に比べて、工具寿命は40~60%短くなると予想されます。鋭い正の形状、PVDコーティング、およびホーニング加工された刃先を備えた超硬インサートを使用することで、ビルドアップエッジの形成を低減できます。セラミック工具は、一般的にTi-5553には適していません。.

取り扱いサイズ、表面仕上げ、およびカスタムカットのオプション

直径範囲と公差等級

表面状態 直径範囲 許容範囲クラス 典型的な使用例
グラウンドバー 10~150 mm h9 / h11 精密加工、航空宇宙用鍛造品
旋盤加工された棒材 20~200 mm h11 / h12 一般機械加工、構造用ブランク材
ブラックバー(圧延仕上げ) 25~300 mm ± 1% OD 荒加工、大型鍛造品
鍛造仕上げ 80~300 mm 図面による 特注鍛造ブランク

標準の長さオプション

  • 1,000 mm、2,000 mm、3,000 mm、6,000 mm
  • ご希望のサイズへのカットも承ります。1個あたり100 mm以上から承ります。
  • 500 kg以上の大量注文については、ランダムな長さの製品をご用意しております。

OEM/特注仕様のご注文

非標準の直径、より厳しい公差、またはお客様の図面に基づく寸法を必要とする調達チーム向けに、特注仕様の注文にも対応しています。正確なリードタイムと価格設定を行うため、見積依頼書(RFQ)には以下の情報を記載してください:

  • 目標直径および公差等級(または参照図面)
  • 熱処理条件(STA/BASCA/焼きなまし)
  • 必要な長さおよび数量(本またはkg)
  • 認証要件(EN 10204 3.1規格;必要に応じてAMS 2631に基づく超音波検査(UT))

材料のトレーサビリティと品質文書

Ti-5553丸棒のご注文には、すべてEN 10204 3.1規格に基づいて発行された完全な工場試験証明書が添付されます。 この種類の文書では、試験結果がサプライヤーによる自己認証ではなく、第三者検査機関による検証を受けることが求められており、AS9100およびNadcap監査プログラムで要求されるトレーサビリティの連鎖を提供します。.

ドキュメント一式(標準)

  • EN 10204 3.1 MTC — 化学組成および機械的特性、ロットごとの熱処理履歴が追跡可能
  • 化学分析証明書 — AMS 7026の規定に基づく完全な元素分析
  • 機械試験報告書 — 引張強度、降伏強度、伸び(ASTM E8)
  • 寸法検査報告書 — 直径、真直度、長さ
  • 熱処理記録 — 時間、温度、急冷方法、時効サイクル

任意の添付資料

  • AMS 2631に基づく超音波検査(UT)(ご注文時にご指定ください)
  • ASTM E1417に準拠した染色浸透探傷検査(DPI)(ご注文時にご指定ください)
  • お客様の設計図面または発注書の仕様に準拠している旨の表明

よくある質問

Q1: Ti-5553の公称化学成分はどのようなものですか?

Ti-5553は、名目上、重量比でアルミニウム5%、モリブデン5%、バナジウム5%、クロム3%を含み、残りはチタンで構成されています。 AMS 7026規格に基づき、クロムの含有量は最大3.5 wt%に制限されています。認定されたチタンメーカーからの出荷品にはすべて、これらの制限値に対して検証可能な完全な化学分析証明書が添付されています。.

Q2: Ti-5553とTi-6Al-4V(グレード5)の違いは何ですか?

Ti-6Al-4Vはアルファ-ベータ合金であり、一般的なミル焼鈍状態での引張強度は約930 MPaです。STA状態のTi-5553は、熱処理に応じて約30~50%高い、1,050~1,250 MPaの引張強度を達成します。 また、BASCA状態のTi-5553は、破断靭性も著しく高く(Ti-6Al-4Vの約55 MPa√mに対し、約70 MPa√m)、損傷許容性のある一次構造材として好ましい。 その代償として、被削性が低下し(切削速度が約50%低下)、グレード5の卸売価格と比較して材料コストが高くなります。.

Q3: Ti-5553丸棒にはどのような規格が適用されますか?

ASTM B348は、チタン棒およびビレットの寸法および試験要件を規定しています。合金の化学成分はAMS 7026で定義されています。この合金の棒状製品に関する中国の国家規格はGB/T 2965 TB8です。 すべての注文には、EN 10204 3.1 工場試験証明書が添付されます。Ti-5553には、鍛造棒材専用のAMS規格が存在しないため、調達担当者はASTM B348とAMS 7026の化学成分規定を組み合わせて参照しています。.

Q4:Ti-5553はSTA状態において、どのような機械的特性を示しますか?

STA状態において、Ti-5553丸棒は通常、以下の特性を示します。 引張強さ(UTS)1,050~1,250 MPa、0.2% 降伏強度 1,000~1,100 MPa、伸び 5~12%、および破壊靭性 K₁c 44~59 MPa√m。 BASCA状態では、破断靭性は65~85 MPa√mまで向上します。実際の値は、棒の直径、正確な熱処理サイクル、および製造ロットによって異なります。これらはすべて、EN 10204 3.1 MTCに記載されています。.

Q5: Ti-5553の推奨加工パラメータはどのようなものですか?

超硬旋削の初期パラメータ:表面速度 18~25 m/min(Ti-6Al-4V の場合、約 50%)、送り量 0.10~0.15 mm/rev、切り込み深さ 0.5~2.0 mm、高圧フラッドクーラント使用 (70 bar以上が必須)。PVDコーティングを施し、エッジがホーニング仕上げされたサブミクロン超硬インサートの使用を推奨する。Ti-5553にはセラミック工具は適さない。.

Q6:出荷時にミルテスト証明書(MTC)を添付していますか?

はい。すべての注文には、EN 10204 3.1 ミルテスト証明書が添付されており、これには完全な化学分析および機械的試験結果が記載され、製造ロットまで遡及可能です。この文書は第三者検査機関によって発行されており、AS9100およびNadcap監査のトレーサビリティ要件を満たしています。.

Q7:Ti-5553丸棒の最小注文数量(MOQ)はどれくらいですか?

最小注文数量(MOQ)は、直径および表面状態によって異なります。 研磨済み棒材は50kg以上から承ります。黒棒および圧延仕上げの棒材は100kg以上からご用意可能です。これらの最低注文数量の範囲内で、お客様のご要望に応じたサイズへのカット注文にも対応いたします。直径、長さ、熱処理状態、および必要数量を明記した見積依頼書(RFQ)をご提出いただければ、1営業日以内に納期および在庫状況の確認をご連絡いたします。.

Q8:Ti-5553棒材の主なエンドユーザーはどの業界ですか?

Ti-5553の消費量の大部分は航空宇宙・防衛分野が占めており、具体的には着陸装置のビーム、主翼取り付け金具、および機体構造用鍛造品に使用されています。 その他の市場としては、高性能モータースポーツ用シャーシ部品や、疲労強度が設計の決定要因となるTi-6Al-4V ELIに代わる高強度の材料を必要とする医療用インプラントの機械加工工場などが挙げられる。.

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