チタンについて
チタンとは、軽量で強度が高く、耐食性のある金属です。厳しい使用条件や環境にも対応しており、医療分野、航空宇宙分野、建築材料などにも多く使用されています。
弊社でもレーザー刻印やシルク印刷などでチタンの金属銘板の製作実績がございます。
今回はチタンについてご説明いたします。
目次
チタンとは
元素記号 「Ti」で表される銀灰色の金属です。軽量で強度が高く、耐食性があることから、医療分野、航空宇宙分野、建築材料など幅広い分野で使用されている材料です。
チタンのメリット
チタンはその優れた特徴から様々な分野で使用されております。チタンのメリットについてご紹介します。
軽量
純チタンの比重は4.51（チタン合金は4.8）となっており、鉄の約60%、銅の約50％の重さです。
高強度
チタンは非常に強度のある金属で、ステンレスの約3倍、アルミニウムの約3倍、鉄の約2倍の強度を持っています。
高耐食性
チタンは高い耐食性を持っています。空気中で素材の表面を錆から保護する物質に覆われるため、海水に対しても白金に次ぐ耐食性をもっており、鉄や銅といった主要金属よりも優れています。
生体適合性
チタンは金属アレルギーを引き起こしにくく毒性も少ないため、人体への影響が少ない金属です。そのため医療分野では人工骨、ペースメーカー、インプラントなどに使用されています。
耐熱性
チタンは高い耐熱性を持つ金属です。融点は約1660℃で、鉄や銅、アルミニウムよりも高いです。また、500℃程度の高温でも高い強度を維持できるため、高温環境下で使用される部品にも活用されています。
チタンのデメリット
チタンは非常に多くの特徴を持っており、幅広い用途で使用可能です。一方でデメリットもあるためご紹介します。
高価格
チタンは、原材料の精製や加工に手間がかかるため、他の金属に比べて価格が高くなります。ステンレスと比べても10倍ほどの価格差があり、コストを重視する場合は向かない材料です。
加工の難しさ
チタンは強度が高い反面、加工が難しい材料です。熱伝導率が低く切削加工する際に熱が逃げないため、工具と材料に熱が蓄積し工具との摩擦が大きくなるため加工が難しいとされています。また、チタンは全属活性という他の物質と結合しやすい性質があり、酸素や窒素と反応しやすいため溶接も難しいです。
剛性が低い
チタンは強度が高い一方で、剛性が他の金属に比べて低く、変形しやすいというデメリットがあります。特に細長い形状の加工には向いていません。
チタンの種類
チタンは大きく分けて「純チタン」と「チタン合金」の2種類に分類されます。用途に合わせて使い分けを行う必要があります。
純チタン
純チタンはJIS規格で1種から4種に分類され、それぞれの鉄と酸素の量によって分けられています。
JIS１種
4種類の中で最も純度が高く加工性に優れています。
JIS２種
最も一般的に使用されている種類です。加工性・耐食性が良く、バランスに優れています。
JIS３種
強度が高く、耐食性に優れています。
JIS４種
4種類の中で最も強度に優れていますが加工性は一番低い材料です。
チタン合金
チタン合金は、アルミニウムやバナジウムなどの元素を添加して作られた合金のことで、チタンの特性をさらに向上させた材料です。
α型合金
耐熱性に優れ、低温での強度が高いです。
β型合金
強度と延性を両立し、加工性に優れます。
α+β型合金
α型とβ型の特性を併せ持ち、バランスの取れた合金です。
チタンは幅広い分野で活躍する材料
チタンはこれまでご説明してきた通り、耐食性や耐熱性などに強く強度もある材料のため、幅広い分野で活躍している材料です。加工が難しい点といったデメリットもございますが、末吉ネームプレート製作所では材料のご用意から加工までの実績もございます。チタン製の製品をご検討している場合は、ぜひご相談ください。
当社の製作実績をご紹介
末吉ネームプレート製作所では、チタンをはじめとしたさまざまな金属材料の銘板を製作しています。
末吉ネームプレート製作所では、お客様のご要望・仕様に応じて、高品質な製品をご提供致します。是非一度ご相談下さい。
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