グレード5チタン(Ti-6Al-4V)

Ti-6Al-4Vはグレード5チタンとも呼ばれ、世界で最も広く使われているチタン合金です。アルファベータ合金で、高い比強度と優れた耐食性を兼ね備えています。

河南チャルコは、バー、板、チューブ、ワイヤー、鍛造材、AM原料の全ラインナップを、産業用からASTMへ、航空宇宙からAMSへ2段階で供給しており、各ロットごとにEN 10204 3.1ミル証明書が発行されています。

利用可能な形態、人気のサイズと加工方法

私たちは、バー、プレート、チューブ、ワイヤー、鍛造、ファスナー、AM粉末など、すべてのグレード5型を一つの供給源から供給しています。

長さへの切削、TGP、加工、表面仕上げはすべて手配可能です。すべてのフォームは、産業用からASTMへ、航空宇宙からAMSへと2段階で見積もりが行われます。

ラウンドバー

ASTM B348またはAMS 4928に供給され、標準条件としてアニーリングされ、プロジェクト仕様に適合したSTAが適用されています。直径は5〜300mm(0.2〜11.8インチ)。

• 5–20 mm — 精密加工部品、ファスナー、スプリングストックで、しばしばTGP面とよりタイトな直線性が付属しています
• 20〜100mm — 一般的な機械加工の作業用範囲;最も頻繁に求められる直径:6、8、10、12、16、20、25、30、40、50、60、80、100 mm
• 100〜300 mm — 大型機械加工部品および鍛造材材;STAが重区間で注文される場合は、硬化性の限界を事前に示します

長さは1000〜6000 mmで、下流の切断を節約するカット・トゥ・レングスカットが特徴です。表面加工のオプションにはブラック、ピクルド、ターン、TGPがあります。

正方形、フラット、六角形のバー

厚さ2–100 mm×幅10–500 mm;平板に正方形および六角形のバーが見積もられます。フラットバーは接続板、レール、ファスナーブランキングに適しています。六角形バーはナットや継手旋盤に適しています。

プレートとシート

ASTM B265またはAMS 4911に準拠し、アニール処理、ピクルドまたは機械加工された表面を用いています。

プレートは構造部品、フランジ、加工ブランクに適合し、図面にプロファイルカットが可能です。

シートは熱成形部品に適しています — 注意点:グレード5は冷間成形性に制限があるため、シート成形は通常ホットフォーミング工程が必要です。厚さ範囲、レベリング、スリット機能が利用可能です。

チューブとパイプ

ASTM B338(熱交換器管、チューブシート穴径に合ったサイズ、カット可能な長さあり)、ASTM B861(継ぎ目のないパイプ)、ASTM B862(溶接管);構造管および流体管は外径×壁厚で見積もられます。

ワイヤーと溶接ワイヤー

パッケージング形式は2種類あります。TIG用の直線長とMIG用のレイヤー巻きスプールです。充填面の清浄度は溶接時の酸素吸収に直接影響するため、溶接ワイヤーの包装は別途管理しています。

計器用ワイヤーとスプリングワイヤーはASTM B863規格に供給され、まっすぐに切断され長さまたはコイルで行われます。ERTi-5溶接ワイヤーはAWS A5.16に1.2 / 1.6 / 2.0 / 2.4 / 3.2 mmの一般的なサイズで供給されています。

鍛造、リング、ビレット、ブロック

ASTM B381に供給されるダイおよびオープンダイ鍛造品: ディスク、リング(フランジリング、ベアリングリングブランク)、シャフト、ブロックストック。

大型部品のコスト削減のポイントとしては、図面を送って重い棒から加工するのではなく鍛造を依頼してください。ほぼ純形状の鍛造で節約できる加工損失は、鍛造のプレミアムを上回ることが多いです。

プロファイル、ファスナー、スプリングおよびその他の形態

角度、チャネル、カスタム断面は図面に見積もり、チタンボルトとナットはASTM F467 / F468に準拠;カスタムチタンスプリングはワイヤー径とコイル径に対応して設計されています。

許容差、加工、注文方法

公差は参照基準に従い、より厳密な公差を加工して図面を図面にできます。

オプションの加工および仕上げ:旋盤加工、フライス加工、穴あけ;長さに合わせた切断とウォータージェット切断;TGP;熱処理;ピッキング;ショットブラスト;研磨;陽極酸化着色。

見積もりを早める3つのポイントがあります:

• まずチタン重量計算機で重量を推定してください。
• 状態(アニール処理/STA)および規格(ASTM / AMS)を記載し、
• 長さや表面のカット要件に注意してください。
• サイズと数量を添付していただければ、仕様通りの見積もりをいたします。

クイック・引用

製品形態別仕様

異なる製品形態は異なる基準に従っています。

お問い合わせのフォームと基準の両方を記載することで、最も速く正確な見積もりが得られます:

クイック・引用

グレード5の供給は2段階に分けています — 図面を適切な段階に合わせるだけです。

産業用/ASTMティア — ASTM B348、B265、B861、B381および関連規格に準拠し、各ロットに対してEN 10204 3.1ミル認証付き。超音波試験および寸法報告書は要望に応じて見積もりを提供可能です。化学処理、海洋、エネルギー、スポーツ用品、一般機械加工部品はこのティアに属し、リードタイムとコストが最も有利です。

航空宇宙/AMSティア — AMS 4928、AMS 4911、AMS 4965および関連仕様に供給され、追加の検査およびトレーサビリティ要件が求められます。AS9100D品質システムによる供給は適格プログラム向けに提供可能であり、EN 10204 3.2の第三者認証は要望に応じて手配可能です。

どのティアが適用されるかわからない場合は、図面をお送りいただければご案内いたします。

クイック・引用

化学組成

私たちは以下の限度に対応し、すべてのロットに対して実際に測定された化学分析結果を発行しています。

上記の表はASTM B348の制限を示しています。

航空宇宙仕様は通常より厳格で、AMS 4928ではFeは0.30、Hは0.0125に制限されています。図面に記載された仕様に合わせて見積もりと検査を行います。同じサイズでも見積もりが異なる理由の一つです。

材料選定に有用です。アルミニウムはアルファ相を安定化させ、バナジウムはベータ相を安定化させるため、グレード5は二相構造を持ちます。熱処理で強化は可能ですが、市販の純チタンよりも冷間成形が難しいのです。

酸素と鉄の制限をさらに厳しくすると、グレード23のELIに到達します。

Ti-6Al-4Vの特性データ

物理的および熱的特性

熱伝導率は約6.7〜7.5 W/m·Kで、炭素鋼の約10分の1です。

この図は以下のセクション全体で繰り返し現れており、グレード5の加工難易度の根本原因であり、特定の熱管理用途で意図的に選ばれる理由でもあります。

引張特性:最小値、典型値、STAを並べて

AMS航空宇宙仕様

伸長と面積の減少も同様に帯状に区切られます(薄板は最低8%、重断面棒はRA最低20%まで)。常に仕様書の最新改訂を参照してください。

工学基準値、アニール処理

支力強度、切り欠損引張強度、衝撃エネルギーなどのより詳細な設計データは設計許容範囲に含まれ、特定の条件およびセクションに関する該当設計ハンドブックから取得してください。必要に応じて、適合条件の試験報告書と見積もりを添付いたします。

クイック・引用

同等の指定

グレード5とグレード23は、異なる組成制限と価格を持つ異なるグレードです。見積もり段階では互換性がありません。

選択方法は以下の比較セクションで説明しており、両方のグレードを提供しています。

一目で見て:

• 合金タイプ:アルファベータチタン合金、名目上アルファ6%、V4%です
• 典型的な状態:主に焼きまし、プロジェクト仕様に応じて溶液処理・熟成(STA)が利用可能です
• 密度:4.43 g/cm³(0.160 lb/in³)
• 最小アニール強度:ASTM B348に基づく895 MPa(130 ksi) UTS(130 ksi)
• サービス温度:通常は約350〜400°C以下と指定されています
• 磁気応答:基本的に非磁性
• 型材:棒材、板材、板材、チューブ、プロファイル、ワイヤー、鍛造材、ファスナー、粉末

サービス温度:なぜ情報源では315、350、または400°Cと記載されているのか

短期強度 — 短時間露光下でも合金は約400°Cで有効な強度を保持します。

長期クリープ — 持続的な負荷下ではクリープが制御要因となり、長期稼働限界は通常315〜350°Cの間で変動します。

酸化と表面安定性 — 長時間の熱風曝露は酸素を豊富に含む脆性表面層の成長を加速させ、疲労性能に影響を与えます。

グレード5は通常、約350–400°C(660–750°F)以下の連続運用を想定し、正確な限界は応力、持続時間、サイクル、環境によって異なります。

使用温度が高く維持される場合や、明確なクリープ要件がある場合、グレード5は適材ではありません。Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(Ti-6242)やTi-6Al-2Sn-4Zr-6Mo(Ti-6246)などの高温グレードを評価する必要があり、これらも引用可能です。

サービス温度、ストレス、サービス期間を教えていただければ、まずグレード5が適切な出発点かどうかを判断し、その後価格について話し合います。

クイック・引用

グレード5チタンがその価値を発揮する場所

航空宇宙

機体構造部品、継手やブラケット、ファスナー、エンジン冷間断面部品、着陸装置部品――設計温度範囲内では、比強度と耐腐食性の組み合わせを置き換えるのは困難です。

公開された資料によると、現代のワイドボディ航空機におけるチタン含有量は構造重量に対する10%半ばに達しています。

海洋および洋上

海水配管、熱交換器、ファスナー、海底部品。

海水中での性能は高いですが、異質金属との接触にはガルバニック絶縁が必要です。図面をお送りいただければ、この点を確認いたします。

クイック・引用

化学処理とエネルギー

圧力容器部品、熱交換器、ポンプとバルブ、攪拌器部品。

率直に言うと、耐食性が主な要件で強度の要求が控えめな場合、グレード2はより経済的であり、グレードの変更を単純に推奨します。

医療および歯科

手術器具および非インプラント装置の部品。

インプラントについては、グレード23 ELIを指定し、ASTM F136またはISO 5832-3の認証を取得してください。B348に注文されたグレード23は、ボディコンタクト部品には使用できません。

グレード5の外科用材料規格はASTM F1472です。

モータースポーツおよび高性能自動車

コンロッド、排気部品、ファスナー、ホイールナット、スプリング。

スポーツおよび消費者向け機器

フレームチューブ、クラブヘッド、機器部品。

工業および発電

タービン部品、熱伝達部品、高負荷の機械加工部品。

海水サービスにおけるコンデンサーチューブは通常、商業用純チタンであり、ここでより経済的な選択肢をご紹介します。

5年生か23年生のELIか、どちらでも正しくない時の説明

グレード5とグレード23(ELI)

両方のグレードを提供しています。どちらを選ぶかは申請内容によります。

ELI = 超低間隙:酸素、鉄などの上限が厳しくなった同じ合金ファミリーで、グレード23 / UNS R56401と指定されています。

違いは4つの要素に集中しています(V、C、Nの限界は同一です):

強度のためにグレード5を選択してください(アニーリングされた最低895/828 MPa、ELIは約860/795 MPa)。

靭性、低温保存、インプラント(破壊靭性や疲労亀裂成長挙動の優れ、明らかに低温性能が優れており、F136 / ISO 5832-3に準拠したインプラント)についてはELIを選びましょう。

医療顧客にとって重要なモジュラス比較(公開された第三者データ):

チタンの弾性率はステンレス鋼やCo-Cr-Mo合金に比べてはるかに低く、骨に近いため、インプラントデバイスで広く採用されている主な理由の一つです。

注意点:グレード23とASTM F136は同じELI合金を記述していますが、異なる標準システムに属します。ASTM B348 / B265に注文されたグレード23は工業仕様であり、ボディコンタクト部品に直接使用することはできません。インプラント使用のための材料認証はASTM F136(または適用されるF67 / F1295)に発行されなければなりません。

購入注文書には、証明書がどの規格を参照すべきかを明記してください。グレードだけでなく。ELIはF136 / ISO 5832-3まで見積もり可能です。利用可能なフォームについては、6Al-4V ELIラウンドバーおよび6Al-4V ELIスクエアバーを参照してください。

グレード5とグレード2の違い

グレード2は商業的に純度の高いチタンで、グレード5の約3分の1から半分の強度ですが、冷間成形性が高く、媒体全体で幅広い耐食性を持っています。

耐食性と成形性が優勢で強度要件が控えめな場合、グレード2はより経済的です。当社も供給しており、グレード2とグレード5の詳細な比較は記事に記載されています。

グレード5とスチール・アルミニウムの比較

その比強さは一般的な構造用鋼の約2倍で、鋼の密度の約60%です。剛性はアルミニウムより高く、鋼より低いです。鋼に近い強度、アルミニウムに近い重量、そしてどちらよりも優れた耐食性を求める場合に選びます。

剛性やコストだけが原因となる場合、通常はそれが答えではありません。その場合は直接的にそう述べます。

Ti-6Al-4Vの扱い方:工場が知っておくべきこと

お客様にTGPバー、カットトゥレングスサービス、マッチング溶接ワイヤーを提供しています。

機械加工

グレード5の加工難易度の根本原因は硬度ではなく熱伝導率にあります。約6.7〜7.5 W/m·Kでは切削熱が持ち去られず、切削刃に集中します。

主なポイント:

• 短いオーバーハングを持つ剛性クランプ;摩耗が進むとすぐにインデックスを付ける鋭い正傾斜型金型;
• 低速で重送り — 高速と軽送りは単に摩擦熱を発生させます。
• 大量の冷却材が切断ゾーンに浸水し、
• 塩素添加切削液は避けてください(高温塩化物はチタンとSCCのリスクがあります)。
• タッピングは最も難しい作業です。フォームタップや大きなタッピングドリルを検討してください。
• 保守的な公開基準として、約45–70 m/min(145–225 SFPM)で焼きなまし材料をカーバイド旋盤加工すると、経年劣化時の処理がさらに10–20%減少しました。

安全性:チタンチップや微粉は約250°C(480°F)以上で可燃し、クラスDの金属火災として燃焼します。乾燥砂またはクラスD消火剤を使用し、水は絶対に使わないでください。チップは覆われた金属容器に保管し、速やかにクリアしてください。

作業を減らすための注文オプションは2つあります:TGPバーを指定する(表面準備工程を省く)とカットトゥレングを指定する(切断損失を除去)。詳細はチタンCNC加工の記事に記載しています。

クイック・引用

溶接

溶接可能ですが、通常の金属よりも遮蔽の要件がはるかに厳しいです。GTAW(TIG)が最も一般的なプロセスで、重い断面にはGMAWが用いられます。高純度アルゴン、トレーリングシールド、バックパージがすべて必要であり、溶接前に接合部は徹底的に脱脂・脱酸化されなければなりません。

充填材は当社から直接入手してください:AWS A5.16に基づくERTi-5、指定された最低堆積溶接金属特性は896 MPa(130 ksi)UTS、827 MPa(120 ksi)YS、伸長10%です。より頑丈な継手が必要な場合は、図面にELI充填剤を指定できます — 両方とも供給しています。詳細はERTi-5チタン溶接ワイヤーを参照してください。

現場で遮蔽が十分かどうか判断するには、溶接の色を見てください。

チタンからアルミニウムへの溶接は、顧客からよく尋ねられる異種継手です。発表された研究報告では、約196〜230 MPaのMIGろう付け溶接接合部をAl-SiまたはAl-Mgの充填ワイヤーで使用し、純アルミニウム充填材では約92〜94MPaで、断裂は主にTi/Al界面で発生しているとされています。充填材を正しく選び、ベースメタル強度を基準に設計するのではなく、実際の荷重と照らして接合部を再確認してください。

詳細は、当社の「チタンレーザー溶接」、チタンチューブ溶接ガイド、および「チタンとステンレス鋼の溶接」をご覧ください。

結成

冷間成形性は限られており、曲げ半径が不十分だと材料が割れます。複雑な形状は熱成形(約650°Cのシート成形)または成形加工されます。超塑性成形は約870〜925°Cで可能です。

また、熱加工後はアルファケースを取り外しなければならず、成形後に届いた部品の見積もりをお伺いすることをお勧めします。

腐食

海水や海洋の大気、湿った塩素、ほとんどの中性・酸化性媒体、体液環境はすべて適切に扱われています。HF、HCl、硫酸、リン酸などの還元酸は受動膜を攻撃するため注意してください。メタノールや燻製硝酸はSCCのリスクがあります。高温ハライド環境では別途評価が必要です。

耐摩耗性が弱点であり、擦れやすい傾向が強いため、スライド摩耗には窒化、酸化、またはコーティングが必要です。海水中では異種金属からガルバニック分離してください。詳細は当社のチタンの水および海水中の耐腐食性記事をご覧ください。

Ti6Al4Vのkgあたりの価格:実際に見積もりを動かす要因は何でしょうか

グレード5には単一の市場価格はありません。当社の見積もりは6つの変数から構成されており、それらを理解すれば公平にオファーを比較できます。

原材料と溶融経路はチタンスポンジと合金インゴットの価格設定であり、VAR再溶解回数はコストに直接反映されます。

形状とサイズ — 薄板、細線、重い棒材、大型鍛造品では降伏損失や難易度が大きく異なり、非標準サイズはコストが高くなります。

コンディショニングおよびプロセス — アニールまたはSTA、TGPの有無、カット・トゥ・レングスおよび表面仕上げ。

供給階層 — ASTMとAMSは検査やトレーサビリティの要件が異なり、これが同じサイズの見積もりが異なる最も見落とされがちな理由です。

認証レベル — 3.1または3.2、UTの有無、第三者の証人による再試験の有無。

数量、物流、関税(量、リードタイム、梱包および貨物)、輸入関税は目的地国によって異なり、時には貨物価格の差よりも陸揚げコストに影響を及ぼすこともあります。

価格を比較する正しい方法は一つだけです:同じ標準、同じ状態、同じサイズ、同じ認証レベル、同じ納品条件。低い認証レベルで安く購入しても同じ商品ではありません。これは購買チームに伝える価値があります。

このページでは新素材の購入について扱っています。スクラップやリサイクル価格についてはその対象外です。

仕様書を送っていただければ、有効な見積もりを返送いたします。

クイック・引用

書類と検査

• EN 10204 3.1ミリ証明書は各ロットに発行されます
• EN 10204 3.2 第三者認証は要望に応じて提供可能です
• 認定機関による第三者検査を手配することも可能です
• 必要に応じてAMS 2631に基づく超音波検査の見積もりが可能です
• 寸法検査報告書、化学的および機械的再試験も見積もりを出せます
• 溶融から納品品までの加熱およびロットトレーサビリティ
• 資格プログラムにはAS9100DおよびISO 9001品質システムに基づく供給が利用可能です

見積もりを依頼するには何を送るべきか

• グレードと状態 — グレード5 / Ti-6Al-4V、アニール処理またはSTA
• 製品形態 — 棒、板、シート、チューブ、ワイヤー、鍛造、粉末
• 寸法と公差 — 直径または厚さ、幅、長さ、そして長さカットが必要かどうか
• 標準または図面の指示 — ASTM B348、AMS 4928または顧客仕様
• 数量と予想年間量
• 証明書レベル — EN 10204 3.1または3.2、さらに追加の検査が必要です
• 目的地の港または納品条件
• 応募条件やサービス条件についてですが、より適したグレードがあれば直接お知らせします

このリストを送っていただければ、ご要望に合った見積もりを返送いたします。

よくある質問

Ti-6Al-4V材料とは何ですか?

Ti-6Al-4Vはアルファベータチタン合金で、アルミニウムは名目6%、バナジウム4%を含み、グレード5チタンとも呼ばれ、最も広く使用されているチタン合金です。高い比強度、良好な耐食性を持ち、熱処理による強化も可能で、航空宇宙、産業、海洋、医療機器の分野で広く使用されています。あらゆる形態を供給しています。

6Al-4Vとは何を意味し、Vとは何か?

数値は公称合金含有量で、アルミニウム6%、バナジウム4%です。Vはバナジウムです。アルミニウムはアルファ相を安定化させ、バナジウムはベータ相を安定化させ、この二相構造が熱処理によって合金を強化することを可能にします。

グレード5はTC4、3.7165、R56400と同じですか?

はい、同じ合金です。TC4は中国のGB/T 3620.1、3.7165はドイツ W.Nr、R56400はUNS番号、グレード5はASTMの指定です。図面のどの形状を使っていても、私たちはそれに対して引用をすることができます。一部の航空宇宙仕様では3.7164を参照しています。

ASTM B348 または AMS 4928 — どちらが必要ですか?

図面の指示によります。B348はほとんどの産業用途をカバーする一般材料規格です。AMS 4928は航空宇宙仕様で、小径バーの最低限を931MPaに引き上げ、より厳格な検査とトレーサビリティ、そして高いコストを要求しています。

なぜグレード5のデータシートでは異なる強度の値が表示されるのでしょうか?

4つの変数:標準最小値と典型測定値、アニールされた量とSTA型、断面サイズの帯状、製品形状です。受理はミル証明書の測定値のみに基づいており、これは各ロットで発行されています。

グレード5かグレード23(ELI)か?

強度に関してグレード5を選択してください。破壊靭性、低温性能、インプラント使用に関してグレード23のELIを選択してください(ASTM F136 / ISO 5832-3に準拠し、やや強度は低め)。両グレードをご用意しています。

Ti-6Al-4Vの融点はどのくらいですか?

融点範囲はおよそ1604〜1660°C(2920〜3020°F)です。熱作業でより一般的に使われる基準温度は約980°C(1800°F)のベータトランサスで、これは熱処理および鍛造ウィンドウを定義します。

グレード5のチタンは磁性がありますか?

基本的には磁性で、透磁率は約1.00005です。通常の磁石には引き寄せられないため、磁気に感度の高い機器や機器、海洋ハードウェアで使用されています。

グレード5のチタンは溶接可能で、どの充填材ですか?

はい。標準の充填金属はAWS A5.16に準拠したERTi-5で、材料と一緒に供給しています。高純度アルゴン、トレーリングシールド、バックパージはすべて必須です。現場では溶接の色で判断すると、明るい銀色が良い、グレーや白色の粉末は再加工が必要です。

Ti-6Al-4Vの価格はどのくらいで、その価格の要因は何ですか?

単一の市場価格はありません。主な要因は、原材料価格、形状とサイズ、状態と加工、供給階層(ASTMまたはAMS)、認証と検査レベル、数量、物流、義務です。比較前に基準を必ず一致させ、最新の見積もりのために仕様書を送ってください。

河南チャルコに見積もりを依頼してください

グレード5を正しく評価することは、グレード自体よりも状態、基準、認証レベルに関係することが多いです。これらはまさに私たちが日常的に扱っているものです。

仕様書、図面、またはサービス条件を河南チャルコにお送りいただければ、ご要望に合った見積もりを返送いたします。

もしより適したグレードや経済的な形態があれば、直接お知らせします。