グレード5 チタンフラットバー（Ti-6Al-4V）

Ti-6Al-4V（UNS R56400、DIN 3.7165）は最も広く採用されているチタン合金であり、世界のチタン消費量の約50%を占めています。焼鈍状態のグレード5フラットバーは最低引張強さ 130 ksi（895 MPa）を発揮し、構造用鋼の約3倍の比強度を持つことから、航空宇宙構造ブラケット、医療用インプラントブランク、化学処理用ハードウェア、および海洋構造部品の基準材料として使用されています。.

材料は ASTM B348 （棒材およびビレット）または AMS 4928 （焼鈍棒材および鍛造品）に準拠して供給され、EN 10204 3.1ミルテスト証明書が標準で付属します。焼鈍状態および固溶化処理・時効処理（STA）状態のいずれも対応可能です。.

主な仕様

グレード5（Ti-6Al-4V）チタンフラットバーは以下の表に示すパラメータに適合します；特に注記がない限り、すべての値は参照規格に基づく最小値または範囲です。.

化学組成

グレード5（Ti-6Al-4V）の化学組成は以下に準拠 ASTM B348 そして AMS 4928 （差異がある場合は、より厳しいAMS 4928規制値を記載）：

注： AMS 4928 は Fe（最大0.30%、0.40% に対して）および H（0.0125%、0.015% に対して）に対してより厳しい規制値を設けています。航空宇宙用途では通常これらの理由からAMS 4928 が指定されます。.

機械的特性

焼鈍状態（AMS 4928 に準拠）

機械的特性は、大断面部材における厚さ方向の組織勾配により、断面寸法によって変化します。.

固溶化処理および時効処理 — STA（AMS 4965 / AMS 4967 準拠）

固溶化処理と時効処理により，延性がわずかに低下するものの，強度が大幅に向上します。断面厚さ ≤ 2インチのフラットバー断面における標準的なSTA特性：

STA状態は熱処理可能であり，達成可能な最大強度は断面の肉厚および熱処理サイクルに依存します。必要な状態を指定するには，技術チームにお問い合わせください。.

追加の物理的特性

技術概要

グレード5 チタン（Ti-6Al-4V）は、アルミニウムがアルファ相を安定化しバナジウムがベータ相を安定化するアルファ-ベータ（α+β）合金であり、315°C（600°F）までの強度、延性、および熱安定性のバランスを備えたデュアルフェーズミクロ組織を形成します。.

この合金の耐食性は、自発的に形成され自己修復する酸化チタン（TiO₂）不動態皮膜に由来します。この皮膜は、海水、酸化性酸、塩素化媒体（水性）、およびアルカリ環境に対して優れた耐性を発揮します。劣化は、高濃度の還元性酸（濃塩酸、閾値濃度以上のH₂SO₄）および無水塩素ガスに限定されます。水性使用における応力腐食割れ（SCC）リスクは低く、水素脆化を防ぐには加工および熱処理中に水素含有量を150 ppm以下に維持する必要があります。.

フラットバーは、真空アーク再溶解（VAR）または電子ビーム（EB）ハース溶解インゴットからの熱間圧延または鍛造によって主に製造されます。熱間圧延フラットバーは優れた塑性を示し、後続の成形、プレス、または溶接に適しています。冷間仕上げフラットバーは、精密機械加工用途向けに、より厳しい寸法公差（肉厚±0.05〜0.10 mm）と改善された表面仕上げを実現します。この合金はGTAW（TIG）および不活性ガスシールドによる電子ビーム溶接が可能であり、溶接後の応力除去が推奨されます。被削性は304/316オーステナイト系ステンレス鋼に相当し、加工硬化および工具摩耗を制御するために低切削速度、重切込み量、および非塩素系切削液が必要です。.

発火性に関する注意： チタンの微粉、切削くず、および研削粉は480°F（250°C）以上で発火する可能性があります。機械加工廃材は密閉金属容器に収集する必要があり、D種消火剤が必要です。.

寸法Tolerance

熱間圧延フラットバー（ASTM B348 表10による）

冷間仕上げフラットバー（ASTM B348 による）

使用可能な製品形態

グレード5（Ti-6Al-4V）フラットバーは4つの製造ルートで提供されており、それぞれ異なる下流工程の要件に最適化されています：

耐食性

Ti-6Al-4Vフラットバーは，不動態酸化皮膜の安定性により，海水および多くの工業用媒体においてほぼゼロの耐食性を維持します。.

耐食性（媒体別）

アプリケーション

グレード5 チタン平棒は、高い比強度、耐食性、および生体適合性の組み合わせが求められる6つの主要産業において規定されています：

• 航空宇宙構造 — 機体ブラケット、翼桁、胴体フレーム、隔壁フィッティング、ファスナーブランク（ASTM B348 / AMS 4928；ボーイング BMS 7-269 はご要望に応じてご提供可能）
• 医療機器 — 整形外科用インプラントブランク、脊椎手術器具、義肢コンポーネント（ASTM F1472；ISO 5832-3；疲労が重要なインプラントには 超低間隙 グレード23 が使用可能）
• 化学処理 — 塩化物耐性が求められる熱交換器バッフル、反応容器ライナー、ポンプコンポーネント（ASTM B348）
• 海洋・オフショア — 海底構造ハードウェア、クランプボディ、ファスナー、船体（海水グレード耐食性）
• 防衛・宇宙 — 圧力容器部品、ロケットモーターケーシング、ミサイル誘導ハウジング、衛星構造部材（MIL-T-9047 / AMS-T-9047）
• モータースポーツ・高性能エンジニアリング — 質量削減が主な目的であるサスペンション部品、コネクティングロッドブランク、ロールケージ構造

グレード5 vs. グレード23（Ti-6Al-4V 超低間隙）

グレード5 と グレード23 は同一の公称合金組成（Ti-6Al-4V）を共有しますが、間隙元素の上限値が異なります。グレード23（超低間隙 — 超低間隙）は、極低温および医療用途における破壊靭性と疲労性能を向上させるため、酸素、窒素、炭素の最大値をより低く規定しています。.

グレード23 超低間隙 フラットバーは入手可能です；お問い合わせの際には、ASTM F136（外科用インプラント用途）または ASTM B348 グレード23（産業用棒材形態）をご指定ください。.

品質保証および認証

すべての グレード5 チタンフラットバーは、出荷前に試験および文書化されています。標準検査パッケージには以下が含まれます：

• 化学組成分析 ASTM E1456 ／ ASTM E2371（ICP-OES）に準拠し、ASTM B348 または AMS 4928 元素上限への適合を確認
• 機械的特性試験 ASTM E8（引張）、ASTM E517（伸び）に準拠し、最小引張強さ、降伏強さ、および伸び要件を確認
• 超音波探傷試験（UT） 航空宇宙グレードの平棒の内部ボイド、割れ、または介在物の検出のためAMS 2631に準拠
• 染料浸透探傷試験（PT） 表面割れ検出のためASTM E165に準拠
• 寸法検査 NIST標準にトレーサブルな校正済み計器を使用
• EN 10204 3.1 ミルテスト証明書 全出荷に発行；ヒート番号、化学分析、機械試験結果、および規格適合宣言を含む

品質システム：ISO 9001：2015；AS9100ミルサプライチェーンはご要望に応じて対応可能。.

付加価値加工

以降の機械加工リードタイムを短縮するため、出荷前に以下の加工サービスをご利用いただけます：

• 鋸切断／剪断 指定長さへの切断、公差 ±0.5 mm
• ウォータージェット切断 複雑な形状および熱に敏感な用途向け
• CNCミリング／正面フライス加工 ニアネット肉厚への加工
• タップ加工および穴あけ加工 （M3～M20、貫通穴、皿穴）
• 表面処理： 酸洗、機械研磨、陽極酸化処理、サンドブラスト
• 超音波検査 航空宇宙資格ロットについてはご要望に応じて

よくあるご質問

グレード5 チタンフラットバーはどの規格に準拠していますか？

グレード5 チタンフラットバーは以下に適合します ASTM B348, 、これはチタンおよびチタン合金の棒材およびビレットを対象とする規格です。AMS 4928 は焼鈍条件に対する追加要件を規定しており、航空宇宙調達の主要規格です。ASTM B265 はストリップ、チタン板、および厚チタン板を対象としており、棒材製品は含まれません。ASTM B348 または AMS 4928 を指定することにより、正しい化学組成限界および機械的特性要件がフラットバーに適用されます。.

グレード5（Ti-6Al-4V）チタンフラットバーの引張強さ はいくらですか？

AMS 4928 に基づく焼鈍条件において、グレード5 チタンフラットバーは最小引張強さ として 135 ksi（931 MPa） （断面厚さ ≤ 2″）、および 130 ksi（896 MPa） （断面厚さ 2～6″）を達成します。AMS 4965／4967 に基づく溶体化処理および時効（STA）フラットバーは、断面寸法および熱処理サイクルに応じて、代表的なtensile strength として 140–170 ksi（965–1,172 MPa）, に達します。.

グレード5 と グレード23 チタンの違いは何ですか？

グレード5（Ti-6Al-4V、ASTM B348）と グレード23（Ti-6Al-4V 超低間隙、ASTM F136）は同一の基本合金組成を共有しますが、間隙元素の限界値が異なります。グレード23 は低い酸素含有量（最大 0.13%、グレード5 の 0.20% に対して）、低い窒素（0.03%、0.05% に対して）、および低い鉄（0.25%、0.40% に対して）を規定しています。これらの厳格な限界値により破壊靭性および疲労寿命が向上するため、グレード23 は医療用インプラントおよび極低温構造物の標準的な選択肢となっています。グレード5 は、より低コストで最大強度が求められる航空宇宙、産業、および船舶用途に適しています。.

Ti-6Al-4V フラットバーは溶接できますか？

Ti-6Al-4V フラットバーは、不活性ガスシールド（アルゴンまたはヘリウム）を維持した場合、ガスタングステンアーク溶接（GTAW／TIG）および電子ビーム溶接が可能です。260°C（500°F）を超える大気汚染は脆化を引き起こすため、完全な不活性ガスバックパージが必要です。溶接後の応力除去は 538～649°C（1,000～1,200°F）で 1～4 時間実施し、空冷することが推奨されます。塩素系切削液および洗浄剤は、溶接前および溶接中に使用を避けなければなりません。.

チタンフラットバーにおける STA 条件とはどういう意味ですか？

STA は 溶体化処理および時効, を意味し、2 段階の熱処理プロセスです。材料はまずベータ転移温度以上で溶体化処理され、次いて低温での時効により強化相が析出されます。Ti-6Al-4V フラットバーの場合、AMS 4965 または AMS 4967 に基づく STA 処理により、焼鈍条件の 130～135 ksi と比較して代表的なtensile strength 140～170 ksi が得られ、延性 はわずかに低下します。STA 材は、航空宇宙用ファスナーや構造鍛造品など、最大強度が設計上の主要要件となる用途に使用されます。.

グレード5 チタンの密度と比強度はどのくらいですか？

グレード5 チタンの密度は 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³), ，鉄鋼（7.85 g/cm³）の密度の約56% — 構造用鋼より約45%軽く，ニッケル合金の60% です。焼鈍状態での最小引張強さ 895 MPa により，Ti-6Al-4V の比強度（強度対密度比）は約 202 kN·m/kg, ，構造用炭素鋼（A36）の3倍以上であり，高強度アルミニウム合金と概ね同等でありながら，はるかに高い使用温度域に対応します。.

グレード5 チタン平棒はどの産業分野で使用されますか？

グレード5 チタン平棒は，航空宇宙（機体構造，エンジン部品），医療機器製造（インプラント素材，脊椎用ハードウェア），化学プロセス（耐食性ハードウェア），海洋・オフショアエンジニアリング（海中構造部品），防衛・宇宙（圧力容器，ロケット構造），高性能モータースポーツ（軽量構造部材）などの分野で採用されています。この合金は，強度，低密度，および耐食性 の組み合わせにより，世界のチタン総消費量の約50% を占めています。.

各注文にはどのような認証書および書類が付属しますか？

グレード5 チタン平棒の各出荷には， EN 10204 3.1 ミルテスト証明書 が付属し，化学組成結果，機械試験データ，ヒート番号，および規格適合宣言（ASTM B348 またはAMS 4928 に準拠）が記載されています。超音波試験報告書，浸透探傷記録，および寸法検査報告書はご要望に応じて提供可能です。材料はインゴットヒートから製品まで完全にトレーサブルです。.