9級チタン丸棒(Ti-3Al-2.5V)

9級チタン丸棒(Ti-3Al-2.5V)

グレード9のTi-3Al-2.5Vチタン丸棒に関する正式な見積書をご希望の場合は、見積依頼書(RFQ)に以下の情報を記載してください:

  • 直径(mm または インチ)
  • 長さまたは所定の長さに切断する要件
  • 状態(焼きなましまたはCWSR)
  • 公差クラス(h9、h11、またはカスタム)
  • 数量(kgまたは個)
  • 必要書類(EN 10204 3.1 MTC、第三者検査など)
  • 引渡条件(インコタームズ)

グレード9チタン丸棒(指定記号:Ti-3Al-2.5V(UNS R56320))は、アルファ-ベータ系チタン合金であり、商業用純チタンと、より高強度のグレード5(Ti-6Al-4V)の中間に位置する性能領域を持つ。これは、以下の規格に準拠している。 ASTM B348 また、焼きなまし状態と冷間加工後の応力除去(CWSR)状態の両方で入手可能であり、航空宇宙用油圧チューブのプリフォーム、高性能自転車フレームのブランク、および耐食性が極めて重要な産業用部品において、主要な材料として選ばれています。.

工場試験証明書を EN 10204 3.1 出荷ごとに発行されます。見積依頼(RFQ)については、24時間以内に寸法および納期に関する確認をお知らせいたします。.

主な仕様

パラメータ 価値
素材 Ti-3Al-2.5V(グレード9)、UNS R56320
スタンダード ASTM B348-19 / AMS 4946
直径範囲 6 mm – 200 mm (0.25インチ – 8インチ)
長さ 最大6,000 mm;長さ指定によるカット対応
コンディション 焼きなまし(ANN)仕様;CWSRはご要望に応じてご用意可能です
UTS(焼鈍) ASTM B348に準拠して、620 MPa(90 ksi)以上
直径の公差 h9~h11(地材);ASTM B348 附属書に準拠して鍛造
表面仕上げ 旋削加工済み、研削加工済み、または黒色(鍛造・圧延仕上げ)
工場試験証明書 EN 10204 3.1 が標準で含まれています
MOQ [未定]

グレード9チタン(Ti-3Al-2.5V)とは何ですか?

グレード9チタン(合金記号:Ti-3Al-2.5V(UNS R56320))は、 は、アルファ安定化元素として名目上3%のアルミニウム、ベータ安定化元素として2.5%のバナジウムを含むアルファ-ベータ系チタン合金であり、商業用純チタン(CP)グレードと高強度の航空宇宙用グレード5 (Ti-6Al-4V)合金を橋渡しする強度対重量比と加工性を兼ね備えている。.

この合金は、アルミニウムとバナジウムの含有量がTi-6Al-4Vの約半分であることから、業界では「ハーフ6-4」と呼ばれることがあります。この略称は、グレード5に比べて強度が中程度である一方、冷間成形性が優れているという特性を反映したものです。 密度4.48 g/cm³は、すべてのチタングレードで実質的に同じであるため、単位重量あたりの強度は引張特性によって直接決定される。.

主な特徴:

  • 合金クラス: アルファ-ベータチタン(室温でα+βの微細構造を示す)
  • UNS指定番号: R56320
  • これに相当する国際的な名称: DIN 3.7195(ドイツ)
  • 棒材・ビレットの規格: ASTM B348 / AMS 4946(丸形、角形、六角形、長方形、および鍛造ビレット)
  • シームレス管の規格: ASTM B338、AMS 4943/4944/4945
  • 状態の選択肢: 棒材については、焼なまし(ANN)が標準仕様です。CWSRはご要望に応じてご用意可能です(主にASTM B338に準拠した管用状態)。

規格に関する注記: ASTM B348は、以下の事項を規定している。 丸棒およびビレット. ASTM B338は、以下の事項を規定している シームレス管および溶接管. 油圧用チューブのプリフォームにTi-3Al-2.5Vを指定するエンジニアは、図面の指定が棒材規格(B348)を指すのか、あるいは完成チューブ規格(B338)を指すのかを確認する必要があります。これは、条件によって要求される最低特性が異なるためです。.

化学成分 — ASTM B348 グレード9の要件

グレード9チタン丸棒の化学成分は、以下の規格で規定されています。 ASTM B348-19、表1. すべての元素は、製鋼所の試験所において発光分光分析法を用いて検証されています(以下に準拠して) ASTM E2371) または不活性ガス融合(ASTM E1447 (水素用)であり、その結果はEN 10204 3.1 工場試験証明書に記載されています。.

エレメント 最小値 (wt%) 最大値 (wt%) Alloyにおける役割
アルミニウム(Al) 2.5 3.5 アルファ安定剤;強化
バナジウム (V) 2.0 3.0 ベータ安定剤;延性を向上させる
鉄(Fe) 0.25 間隙不純物(管理対象)
酸素 (O) 0.15 間質強化剤(制御型)
カーボン 0.08 間質不純物
窒素(N) 0.03 間質不純物
水素 (H) 0.015 間質性(脆化リスク;厳重に管理)
チタン(Ti) バランス マトリックス

本文中の注記: 酸素、窒素、水素は、たとえ微量であっても延性や破断靭性に大きな影響を与えるため、その含有量が厳しく制限されています。冷間引抜き工程における水素化物誘発脆化を防ぐため、水素含有量は0.015 wt%未満に抑えなければなりません。.

AMS規格とASTM規格の許容値に関する注記: 上記の値は、以下の場合に適用されます。 ASTM B348 棒材/ビレット. AMSチューブ規格(4943/4944/4945)では、航空宇宙用油圧チューブに対してより厳しい制限が課されています: 炭素分 ≤ 0.050%(B348規格では0.08%)、鉄分 ≤ 0.20%(B348規格では0.25%)。 チューブ用プリフォーム材のMTCを確認する際は、調達チームと協議の上、適用される仕様を確定してください。.

グレード9チタン丸棒の機械的特性

におけるグレード9チタン丸棒の最小引張特性 アニール状態 は、以下で定義されています。 ASTM B348-19、表3. すべての引張試験は、以下の規定に従って実施される。 ASTM E8/E8M.

バーのCWSR条件に関する注記: ASTM B348は、主に焼鈍棒鋼を規定しています。管の仕様(ASTM B338 / AMS 4944)については、CWSR(冷間加工・応力除去)の機械的特性の最低基準がより一般的に引用されます。 CWSR棒鋼が特に要求される場合は、発注前に製造メーカーに適用される規格および最低物性を確認してください。.

プロパティ 焼鈍(ANN) — ASTM B348 CWSR — ASTM B338(チューブ規格) 試験方法
極限引張強度(UTS) 620 MPa(90 ksi)以上 860 MPa(125 ksi)以上 ASTM E8/E8M
0.2% オフセット降伏強度(YS) 483 MPa(70 ksi)以上 725 MPa(105 ksi)以上 ASTM E8/E8M
2インチ(50 mm)における伸び ≥ 15% ≥ 10% ASTM E8/E8M
面積の縮小 ≥ 25% ASTM E8/E8M
硬度 30 HRB以下(約) ASTM E18

物理的および熱的特性(代表値):

プロパティ 価値
密度 4.48 g/cm³ (0.162 lb/in³)
弾性率 (E) 約100 GPa(14.5 Msi)
せん断弾性率 (G) 33~44 GPa(一般的な範囲)
ポアソン比 0.35~0.37
融点範囲 約1590~1640°C(約2890~2980°F)
熱伝導率 20°Cで7.5~8.3 W/m·K
熱膨張係数 ~7.9~8.1 µm/m・°C(20~100°C)

条件の選択: 焼きなまし棒鋼は、冷間引抜用油圧チューブのプリフォームとして標準的に採用されています。降伏強度が低いため、1回の引抜工程あたりの冷間減肉率を高めることができます。CWSRは、冷間引抜後のチューブ段階で適用されるものであり、通常、丸棒材の棒鋼状態として指定されることはありません。.

利用可能なサイズおよび寸法公差

フォーム 直径範囲 標準的な長さ カット・トゥ・レングス
丸棒(旋削・研削加工済み) 6 mm – 80 mm (0.25インチ – 3.15インチ) 3,000 mm / 6,000 mm 在庫あり
丸棒(鍛造/圧延) 80 mm – 200 mm (3.15インチ – 8.0インチ) 1,500 mm ~ 4,500 mm 在庫あり
ビレット(鍛造) 200 mm – 350 mm (8.0″ – 13.8″) 合意に基づき 在庫あり

直径の許容差(ASTM B348-19 附属書/ISO 286-1):

許容範囲クラス 申し込み 標準偏差(Ø25 mmの例)
h9 精密研磨バー 0 / −0.052 mm
h11 標準的な旋盤加工棒材 0 / −0.130 mm
鍛造直後 大径の鍛造・圧延棒鋼 ASTM B348の表に基づく
h6 / h7 厳しい公差(ご要望に応じて) 在庫あり。見積依頼時にご指定ください。

表面仕上げ: 旋削・研磨(光沢仕上げ) · センターレス研削 · 黒色仕上げ/鍛造仕上げ · 酸洗い

真直度:特に指定がない限り、1,000 mmあたり3 mm以下。.

Ti-3Al-2.5V 丸棒の用途

航空宇宙 — 油圧用チューブのプリフォーム
Ti-3Al-2.5V丸棒の最大の用途は、航空機の飛行制御システム、着陸装置、およびエンジン作動システムに使用される冷間引抜シームレス油圧配管の原料としてです。 この合金は、十分な強度、優れた冷間引抜き性、およびTIG溶接性を兼ね備えているため、航空宇宙用油圧ラインの標準材料となっています。 ASTM B338 そして AMS 4943/4944/4945.

サイクリングとハイパフォーマンススポーツ
Ti-3Al-2.5Vの丸棒は、自転車フレームの製造用に薄肉チューブに引抜加工されます。この合金は中程度の強度を持つため、グレード5では実現できない乗り心地の柔軟性を生み出すチューブの肉厚が可能であり、同時に、鋼やアルミニウムに比べてチタンが持つ耐食性と軽量性の利点も維持されています。.

化学処理および産業用機器
塩化物によるピッチング腐食や隙間腐食に対する耐性に加え、CPチタンよりも優れた強度を兼ね備えているため、この合金は、過酷な化学環境下における熱交換器のチューブシート、ポンプシャフト、バルブスピンドル、および撹拌機部品に適しています。.

医療機器の構成部品
非埋込型医療機器および構造部品には、滅菌への適合性、体液に接触する環境下での耐食性、およびステンレス鋼に比べて弾性係数が低いという特長から、Ti-3Al-2.5V棒材が使用されています。.

モータースポーツと防衛
モータースポーツや戦術防衛プラットフォームにおけるサスペンション部品、ファスナーブランク、軽量構造部材は、この合金の耐疲労性と比強度の恩恵を受けています。これらの用途では、通常、CWSR状態が指定されます。.

海洋・オフショア
海水に浸漬されるハードウェア(締結部品、バルブ本体、コネクタピンなど)において、塩化物腐食に対する耐性や生物付着に対する耐性が、二相ステンレス鋼に比べて材料コストが高くなることを正当化するケース。.

グレード9、グレード5、グレード2のチタン — 比較ガイド

プロパティ グレード2(CPチタン) グレード9(Ti-3Al-2.5V) グレード 5 (Ti-6Al-4V)
UTS(焼鈍) 345 MPa(50 ksi) 620 MPa (90 ksi) 895 MPa (130 ksi)
0.2% YS(焼きなまし) 275 MPa (40 ksi) 483 MPa (70 ksi) 828 MPa(120 ksi)
伸び ≥ 20% ≥ 15% ≥ 10%
密度 (g/cm³) 4.51 4.48 4.43
冷間引抜き特性 素晴らしい グッド 貧しい
溶接性(TIG/GTAW) 素晴らしい グッド 中程度
耐食性 素晴らしい 素晴らしい グッド
相対的な材料費 低い ミディアム 高い
バーの標準仕様 ASTM B348 グレード2 ASTM B348 グレード9 ASTM B348 グレード5
代表的な用途 化学、海洋、建築 油圧配管、サイクル、産業用 航空宇宙用構造物、医療用インプラント

選択の指針:

  • グレード2 — 最高の成形性および溶接性;要求される引張強さ:345 MPa以下
  • 9年生 — 適度な強度を持つチューブや薄肉形状への冷間引抜き;グレード5に比べてコスト面での制約がある
  • グレード5 — 設計荷重には、引張強さ(UTS)が895 MPa以上が必要。また、高サイクル疲労または260°Cを超える高温環境下での使用が想定される。

溶接性および機械加工性

溶接性

グレード9のチタン丸棒は、ほとんどの構造用途において、溶接後熱処理(PWHT)を行うことなく、ガスタングステンアーク溶接(GTAW/TIG)で容易に溶接可能です。.

  • シールドガス: 純アルゴン(純度99.999%以上);溶接温度が約430°C(800°F)を下回るまで、トレーリングシールドが必要
  • 汚染管理: 溶剤で洗浄し、チタン専用に用意したステンレス製のワイヤーブラシで磨く
  • 塩素系溶剤: 禁止
  • 溶加材: ERTi-9 あたり AWS A5.16

電子ビーム溶接(EBW)およびレーザー溶接は、真空または制御された環境によって本質的な大気保護が確保される、高仕様の航空宇宙用途で用いられています。.

加工性

ファクター 推薦
切削速度 30~60 m/min(超硬合金);15~25 m/min(HSS)
送り速度 中程度 — 考え込みすぎないようにして、作業による症状の悪化を防ぐ
切削液 高圧用フラッドクーラント;可溶性油または合成油
工具の材質 無コーティングまたはTiAlNコーティングを施した微細結晶粒超硬合金
切削深さ 前向きな姿勢を保つこと。仕上げのパスは軽く行うと、擦れが生じる恐れがある

チタンの熱伝導率が低い(約7.5 W/m・K、対して鋼は約50 W/m・K)ため、熱が工具先端に集中します。工具の破損や表面の汚染を防ぐには、十分な冷却剤の流れが不可欠です。.

品質保証および工場検査証明書

工場試験証明書(MTC)
すべての発送には、 EN 10204 タイプ 3.1 MTC — 製造工程とは独立した製造元の検査部門による署名および認証が施された報告書: 溶解番号/ロット番号、化学成分(ASTM B348 表1に基づく全元素)、機械的試験結果(引張強さ、降伏強さ、伸び、断面積減少率)、硬度、熱処理状態、適用規格、および寸法検証。.

第三者検査(ご要望に応じて対応可能)

  • SGS、ビューローベリタス(BV)、TÜVラインランド、またはインターテックによる立会試験
  • 補足報告書:PMI(XRF)、ASTM E2375に基づく超音波検査(UT)、染色浸透探傷検査(PT)、寸法および表面仕上げの検証

トレーサビリティ

  • すべての加工工程を通じて、熱からバーまでのトレーサビリティが確保されている
  • ASTM B348の表示要件に従い、各棒材または束には、熱番号、等級、規格、および状態が明記されている

よくある質問

グレード9チタン(Ti-3Al-2.5V)とは何ですか?

グレード9チタンは、約3%のアルミニウムと2.5%のバナジウムを含むアルファ-ベータ系チタン合金(UNS R56320)です。 この合金は、商業用純チタン(グレード2)と高強度グレード5(Ti-6Al-4V)の中間程度の強度を有し、優れた冷間引抜き性およびTIG溶接性を兼ね備えています。丸棒およびビレットに関する主要な規格は ASTM B348.

ASTM B348に準拠したグレード9チタン丸棒の機械的特性はどのようなものですか?

焼きなまし状態(ASTM B348)において:引張強さ(UTS)≥ 620 MPa(90 ksi)、0.2% 降伏強度 ≥ 483 MPa(70 ksi)、伸び ≥ 15%。 CWSRの最低基準は、主に管の仕様(ASTM B338)に適用されます:引張強さ(UTS)≥ 860 MPa(125 ksi)、降伏強度 ≥ 725 MPa(105 ksi)、伸び ≥ 10%。.

9級は5級(Ti-6Al-4V)と比べてどうですか?

グレード9は、グレード5に比べて引張強度が約30%低い(620 MPa 対 895 MPa)が、冷間成形性と溶接性は著しく優れている。 グレード9は、部品をさらに冷間引抜きして管状に成形する場合、あるいは製造要件(PWHTを伴わないTIG溶接)により延性の高い合金が望ましい場合に、優先的に選択されます。設計荷重が895 MPa以上の強度を必要とする場合は、グレード5が指定されます。.

グレード9のチタンは溶接可能ですか?

はい。Ti-3Al-2.5Vは、ERTi-9溶加線(AWS A5.16準拠)および純アルゴンシールドを用いたGTAW/TIG溶接により、容易に溶接可能です。ほとんどの用途において、溶接後の熱処理は不要です。 溶接中の大気汚染を防ぐため、溶接部が約430°C以下に冷却されるまで、追従シールドを行う必要があります。.

9級チタン丸棒にはどのような規格が適用されますか?

Ti-3Al-2.5Vの丸棒およびビレットの主要な規格は、 ASTM B348. 航空宇宙用棒材、線材、および押出成形品の仕様は以下の通りです。 AMS 4946. 注: ASTM B338 そして AMS 4943/4944/4945 同一合金のシームレス管を対象とし、棒材については指定してはならない。.

どのような直径の範囲が用意されていますか?

標準在庫は、旋削・研削仕上げ品で6 mm~80 mm(0.25インチ~3.15インチ)、鍛造・圧延品で80 mm~200 mm(最大8.0インチ)をカバーしています。直径350 mmまでのビレットについては、ご相談に応じます。 ご要望に応じて、特注径や厳密な公差(h6/h7)にも対応可能です。.

製造検査証明書は発行していますか?

はい。すべての発送には、 EN 10204 タイプ 3.1 MTCには、特定のロットに遡及可能な化学成分および機械的試験結果がすべて記載されています。ご要望に応じて、第三者検査機関(SGS、BV、TÜV)による検査報告書の手配も可能です。.

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