様々な可能性を秘めた素材 チタン

軽く、強く、錆びにくいことは、よく知られている特性ですが、それ以外の多彩な特性と、その実力についてはあまり知られていません。チタンは1790年に発見され、その後長い熟成時間を経て1948年に工業生産を開始した新しい金属です。埋蔵量が豊富で、生体親和性に富んでいるため人や環境に優しい金属であり、研究・開発していく中で様々な新しい可能性を見せてくれる素材です。

[Ti]Titanium 原子番号22 原子量47.867

チタンと代表的金属との相対比較

チタンの加工性

  • 成形性
    JIS 1種の場合、鋼・ステンレスとほぼ同一の道具、治具、機械で成形できます。深絞り性にも優れています。
  • 溶接性
    シーム・スポット溶接は、ステンレスと同様の方法で大気中でも可能です。一般の溶接(TIG溶接が主体)については、アルゴン・ガス・シールドの必要性等、適正な溶接管理が必要です。溶接部腐食および応力腐食割れの心配はありません。

鉄と同じ製品が揃っています

チタンの経済性

  • 重量当たり単価は鉄・ステンレスより高価ですが、低比重のため体積当たりの差は軽減されます。
  • また、高比強度・高耐食性により薄肉化も可能であり、メンテナンス費用の軽減によるライフサイクルコスト低減も考慮すると、十分なメリットを享受できます。
  • 例えば建材製品(屋根・外壁)ではライフサイクルコスト低減によるメリットに加え軽量による施工の効率化や耐震強度の向上等の複合的なメリットがあります。

建材(屋根材)に使用した場合のチタンとカラーステンレスの工事費の比較例

チタンの種類と規格

分類 代表成分 特徴
純チタン JIS1から4種 成形性良好(1種)
比較的高強度(4種、TS=700MPa)
低合金 Ti-0.15Pd 耐食性良好
α型 Ti-5Al-2.5Sn クリープ、溶接性
α型+β型 Ti-6Al-4V
Ti-5Al-1Fe
Ti-5Al-2Fe-3Mo
時効硬化性
冷間加工困難
β型 Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn
Ti-20V-4Al-1Sn
時効硬化性
冷間加工困難

新日鐵住金独自合金

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