6Al-4V ELI (グレード 23) チタン合金丸棒 は、高強度、長い疲労寿命、優れた生体適合性のために特別に開発されたチタン材料です。医療用インプラント、航空宇宙、極低温機器など、非常に高い強度、信頼性、認証を必要とする重要な用途で広く使用されています。
標準グレード 5 と比較して、ELI グレードは格子間元素含有量が少ないため、破壊靭性、疲労性能が向上し、低温機械的特性が向上します。 チャルコチタン のサイズは 3mm から 200mm (0.125 インチから 8 インチ) で、幅広いサイズで 48 時間以内に世界中に発送できます。 在庫サイズの詳細なリストを表示するには、ここをクリックしてください。
グレード 23 チタン丸棒を選ぶ理由
- 高強度・軽量で、引張強度は≥860MPa、密度はわずか4.43g/cm³で、ステンレス鋼より約40%軽量です。
- 疲労寿命が長く、酸素含有量≤0.13%で、通常のグレード5より約10〜15%高いです。
- -196°Cの低温または溶接領域が存在すると優れた靭性が維持され、亀裂の発生のリスクが軽減されます。
- 衝撃性能は極低温環境でも安定しており、液体窒素温度領域や極低温機器に適しています。
- 加工適応性が高く、溶接性能に優れており、TIG/EBプロセスや精密切削要件に適しています。
6Al-4V ELIチタン丸棒の仕様と認証
チャルコチタン の 6Al-4V ELI チタン合金丸棒は、複数の国際規格と認証に準拠しており、航空宇宙、医療、産業用途の世界的な品質とコンプライアンスを保証します。
以下の国際規格に準拠しています。
- ASTM F136
- ASTM F67
- ASTM B348
- AMS 2631
- AMS 4930
- AMS6932
- ミル-T-9047
以下の認証と材料の証明を所持していること。
- ISO5832-3認証取得
- EN 10204 3.1
- SGSまたはTÜV 3.2
グレード 23 チタン丸棒の産業用途
グレード 23 (6Al-4V ELI) チタン丸棒は、高性能が要求される複数の業界で広く使用されています。高強度、優れた疲労性能、低温靭性、優れた生体適合性により、医療、航空宇宙、産業エネルギーなどの分野で強力な適応性を示します。
医療分野
医療分野では、この材料は、整形外科用ネジ、椎弓根ネジ、髄内釘、歯科インプラントなどの長期埋め込み型デバイスの製造に一般的に使用されています。ISO 10993 生体適合性試験に合格し、亀裂のない 2,000 万サイクル以上の疲労試験を受けており、使用中の長期的な信頼性と安全性が保証されています。
航宇
航空宇宙用途では、グレード 23 丸棒は航空機の構造部品、燃料タンク ヘッド、着陸装置接続などの高負荷部品に適しています。100°C条件下で安定した衝撃性能を持ち、TIG/EB溶接をサポートし、溶接後の機械的特性保持率は95%以上です。
工業生産
産業およびエネルギー分野では、この材料は極低温圧力容器、液体窒素貯蔵タンク、オフショア工学基礎部品、高圧機器に使用されており、塩化物腐食に対する優れた耐性を示しています。顧客からは、機器がメンテナンスなしで 7 年以上連続して稼働し、その耐久性と費用対効果が実証されていると報告されています。
6Al-4v eliチタン丸棒アプリケーションケース
Medyssey Zenius™脊椎固定システム
米国FDAは、チタン合金脊椎固定装置のZenius™シリーズ(510(k)No.K121670)を承認しており、このシステムにはTi-6Al-4V接続ネジとELI製の椎弓根ネジが含まれています(ASTM F136に準拠)。
グレード 23 の材料を使用することで、ネジとコネクティング ロッドの引張強度は ≥860 MPa、伸びは ≥10 % になり、インプラントの信頼性が直接向上します。
SeaSpine Daytona® small stature spinal system
SeaSpine's Daytona® series has received FDA 510(k) (K163604) clearance for all implant components, including 4.5–7.5 mm diameter connecting rods made of Ti-6Al-4V ELI material.
グレード23の高い疲労性能と低弾性率特性により、小さな患者でも安定した矯正と長期耐性を実現し、長期固定をサポートし、患者の負担を軽減します。
Western Superconducting Corporationが航空機の主要構造部品を開発
Western Superconducting Corporationは、Ø200mmからØ650mmまでのTi-6Al-4V ELI大口径チタンロッドの開発に成功しました。特に、Ø650mmは現在世界有数の仕様であり、航空機の主耐荷重ビーム、胴体フレーム、着陸装置などの主要構造部品に広く使用されており、航空機の高荷重、長寿命、高信頼性という厳しい要件を満たしています。
この製品は、酸素含有量を0.02%〜0.03%に制御したトリプル真空アーク溶解プロセスを利用しています。純粋な組成と微細で均一な構造を誇ります。従来の Ti-6-4 合金と比較して、亀裂の伝播が遅く、疲労寿命が長くなります。超音波検査の騒音レベルは -16dB と低く、航空構造部品に必要な高い基準を満たしています。
6Al-4V ELIと6Al-4Vチタン丸棒の違い
| プロジェクト | 6Al-4V(グレード5) | 6Al-4V ELI(グレード23) |
|---|---|---|
| フルネーム | チタン 6Al-4V | チタン 6Al-4V 超低インタースティシャル (ELI) |
| 主な違い | 標準グレードTi-6Al-4V | より低い間質要素(特に酸素含有量) |
| 酸素含有量の上限 | 0.20% | 0.13% |
| 強度性能 | 降伏強度≥880MPa、引張強度≥950MPa。 | 降伏強度≥795MPa、引張強度≥860MPa |
| 疲労性能 | よし | 疲労寿命が10〜15%増加したこと。 |
| 破壊靭性 | 従来の靭性 | より高い、部品の溶接や極端な負荷下での使用に適しています |
| 低温性能 | - | -196°Cまでの極低温環境に最適 |
| 生体適合性 | 一般的に | 埋め込み型医療機器のISO 10993認証取得 |
| 一般的なアプリケーション | 航空部品、構造部品、産業機器 | 医療用インプラント、航空宇宙用極低温構造物、極低温容器 |
| 標準 | ASTM B348 Gr.5、AMS 4928など | ASTM F136、AMS 4930、ISO5832-3認証取得など |
| 価格 | 下げる | わずかに高いですが、パフォーマンスが向上し、重要なアプリケーション シナリオに適しています |
6Al-4v eli チタン丸棒の化学組成
| 要素 | コンテンツ範囲 |
|---|---|
| チタン | 秤 |
| アルミニウム | 5.50–6.50% |
| バナジウム | 3.50–4.50% |
| 鉄 | ≤0.25% |
| 酸素 | ≤0.130パーセント |
| 炭素 | ≤0.080% |
| 窒素 | ≤0.050% |
| 水素 | ≤0.013% |
| その他(合計) | ≤0.40% |
6Al-4V ELI合金の酸素含有量は≤0.13%、窒素≤0.05%、水素≤0.013%です。これらの低い格子間要素比により、材料の破壊靭性と疲労寿命が大幅に向上し、高い繰り返し荷重や低温衝撃環境に特に適しています。
6Al-4v eliの機械的特性
| プロジェクトの分類 | 状態 | 降伏強度0.2% | 極限引張強度 | 伸び(4D) | 断面収縮 |
|---|---|---|---|---|---|
| 指定の最小値 | ミル焼きなまし | 115 ksi / 793 MPa | 125 ksi / 862 MPa | 10% | 25% |
| 一般的なパフォーマンス値 | ミル焼きなまし | 120 ksi / 827 MPa | 130 ksi / 896 MPa | 15% | 45% |
| 一般的なパフォーマンス値 | ベータ焼鈍 | 112 ksi / 770 MPa | 125 ksi / 860 MPa | 11% | 23% |
| 一般的なパフォーマンス値 | 再結晶焼鈍 | 103 ksi / 710 MPa | 128 ksi / 860 MPa | 12% | 36% |
指定の最小値
これらは、医療または航空宇宙用途で使用するために達成する必要があるベースライン強度や延性など、規格で指定されている最小性能要件です。
- 降伏強度≥793MPa、引張強度≥862MPa、伸び≥10%
- これは、最も基本的な状態でも、高い応力と構造的安全性の要件を満たすことができることを示しています。
代表的な特性
このセクションでは、さまざまな熱処理条件下で材料が達成できる実際の性能を示します。
ミル焼きなまし
強度は896MPaに達し、伸びは15%と高く、強度と可塑性のバランスが取れています。
ベータ焼鈍
降伏強度はわずかに低くなりますが、靭性は優れているため、疲労要件の高い構造に適しています。
再結晶焼鈍
断面収縮率36%の優れた延性で、複雑な成形やその後の加工に適しています
6Al-4V ELIチタン丸棒加工概要
| 処理タイプ | 形容 |
|---|---|
| 熱間加工 | 熱間圧延、鍛造、熱間プレスによって成形でき、α/β相領域の加工温度は870〜950°C(1600〜1740°F)です。シートの熱間成形では 650°C (1200°F) が一般的です。超塑性成形(870〜925°C)にも適しています。α殻を取り除くように注意する必要があります。 |
| ウォームワーク | 約 427°C (800°F) の中温で成形すると、降伏強度が約 40% 低下し、変形が促進されます。医療機器や航空宇宙部品の等温成形用途に広く使用されています。 |
| 冷間加工 | 冷間引抜および押し出しは可能ですが、可塑性が低く、弾性反発の問題が明らかです。スプリングバックは通常、「オーバーベンド」または加熱補正によって制御されます。 |
| 被 削 性 | 加工性能スコアは22%(B1112基準)。低切削速度、高送り速度、切削液の多量の使用をお勧めします。切断の中断と発作の予防が回避されます。応力腐食を防ぐために塩素を含まない切削液が使用されています。チタンチップは可燃性であるため、安全対策が必要です。 |
熱間加工
冷間加工
切削
6Al-4v eli チタン丸棒ストックサイズ
チャルコチタンは、グレード23(6Al-4V ELI)チタン合金丸棒を1/8インチから3インチまでの標準長さで在庫しています。また、さまざまな長さの要件を満たすカスタム切断サービスも提供しています。すべてのサイズは厳しい公差で製造されているため、精密機械加工や構造組み立てに適しています。
| 積 | 直径(インチ) | 長さ(インチ) |
|---|---|---|
| 1/8 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 1/8" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 3/16 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 3/16" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 1/4 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 1/4" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 5/16 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 5/16" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 3/8 "チタン丸棒グレード23 6al-4v eli | 3/8" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 7/16 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 7/16" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 1/2 "チタン丸棒グレード23 6al-4v eli | 1/2" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 5/8 "チタン丸棒グレード23 6al-4v eli | 5/8" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 3/4 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 3/4" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 7/8 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 7/8" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 1 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 1" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 1-1/2 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 1-1/2" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 2 "チタン丸棒グレード23 6al-4v eli | 2" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 2-1/2 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 2-1/2" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 3 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 3" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 3-1/2 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 3-1/2" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 4 "チタン丸棒グレード23 6al-4v eli | 4" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 5 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 5" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 6 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 6" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 7 インチチタン丸棒グレード 23 6al-4v eli | 7" | 144インチまたはカスタマイズ |
| 8インチチタン丸棒グレード23 6al-4v eli | 8" | 144インチまたはカスタマイズ |
6Al-4v eli チタン丸棒公差
高精度チタン合金加工に対するお客様の厳しい要件を満たすために、チャルコチタン は、非常に厳しい寸法公差を備えた 6Al-4V ELI (グレード 23) チタン丸棒を提供しています。1/8 インチから 2 インチまでのサイズを在庫しており、直径公差は ±0.005 インチ、最大公差は ±1/64 インチです。
| 直径(インチ) | 公差 (± インチ) |
|---|---|
| 0.25まで(除外) | ±0.005インチ |
| 0.25 から 0.3125 (両端を含む) | ±0.005インチ |
| 0.3125から0.4375(両端を含む)以上 | ±0.006インチ |
| 0.4375から0.625(両端を含む)以上 | ±0.007インチ |
| 0.625 から 0.875 (両端を含む) 以上 | ±0.008インチ |
| 0.875以上1.000(両端を含む) | ±0.009インチ |
| 1.000 以上から 1.125 (両端を含む) | ±0.010インチ |
| 1.125 から 1.250 (両端を含む) 以上 | ±0.011インチ |
| 1.250 から 1.375 (両端を含む) 以上 | ±0.012インチ |
| 1.375 以上 1.500 (両端を含む) | ±0.014インチ |
| 1.500 から 2.000 (両端を含む) 以上 | ±1/64インチ |
FAQ
AMS 23 材料のグレード 4930 を提供できますか?
はい、当社の在庫は ASTM F136 と AMS 4930 の両方をカバーしています。
カスタマイズされた長さはサポートされていますか?
はい、最小切断長は 100 mm、最大切断長は 4 メートルです。
どのような加工方法がサポートされていますか?
6Al-4V ELIは、旋削、フライス加工、穴あけなどの一般的な精密加工に適しています。工具の摩耗や表面の焼けを最小限に抑えるために、低速、高送り速度、十分なクーラントをお勧めします。応力腐食のリスクを最小限に抑えるために、非塩素切削液も推奨されます。
どのような表面処理オプションが利用可能ですか?
黒革(熱間加工後)、酸洗(標準納品)、旋盤加工、サンディング、鏡面研磨、超音波洗浄など、さまざまな表面条件をご用意しております。また、清浄度と外観の要件を満たすために、カスタマイズされた不動態化処理またはチタン陽極酸化処理もサポートしています。
溶接後に熱処理は必要ですか?
一般的には必須ではありませんが、疲労寿命の長い用途では、真空アニーリング処理が推奨されます。
第三者認証はありますか?
お客様のニーズに応じて、SGS、TÜV、BV およびその他の機関によって発行された 3.2 証明書を提供できます。
エクスポートをサポートしていますか?納期はどのくらいですか?
当社は世界的な輸出をサポートしており、通常の在庫は 48 時間以内に発送でき、特別なサイズのカスタマイズは 5-10 営業日以内に配達できます。
