2024.10.29
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チタンの基礎知識│種類や特徴について解説

チタンとは

私たちの身の回りには、電気製品やスポーツ用品、調理器具、自動車など、多くのチタン製品が溢れています。
部品や製品によって使用するチタンの材質は様々で、各材質・種類によって特性や用途があります。
今回の記事では、チタンについてご紹介します。

 

チタンとは

チタンとは、元素記号「Ti」で表される、銀灰色の金属です。
1790年に金属元素としてイギリスで発見され、鉄や銅などと比べて比較的に新しい金属です。
1910年にアメリカにて純度99.9%のチタン抽出に成功し、1946年頃に実用化されました。
様々な分野で活用されているチタンは、軽量・高強度・高耐食性・高耐熱性などの特徴があります。

 

チタンの特徴

ここでは、チタンの主な特徴について説明します。

軽量

チタンの比重は純チタンが4.51、チタン合金が4.8です。アルミニウム(2.7)やマグネシウム(1.7)より重たいですが、強度と耐食性ではアルミニウムより優れています。そのため、航空宇宙分野や自動車分野など様々な分野で使われています。

チタン事例

高強度

チタンは強度が高い金属としても有名です。重さ当たりでは、鉄の約2倍、アルミニウムの約3倍です。
また、バネのような特性もあり、衝撃に耐えることができます。

高耐食性

チタンの素材の表面は自然に生成する酸化被膜=TiO2で覆われているため、錆にくいという大きな特徴があります。特に海水に強く、鉄や銅などの主要金属より優れています。そのため、潜水艦や海上建造物などの素材として重宝されています。

高耐熱性

鉄が約1530度、銅が約1080度、アルミニウムが約660度に対し、チタンは1660度まで耐えることができ、耐熱性に優れています。

無害・生体適合性

チタンは人体に安全で、生体適合性を有するという特徴があります。チタンの表面は酸化被膜で覆われていて、汗などでアレルギーの原因となる金属イオンが溶け出すことがないため、他の金属と比較して金属アレルギーが起こりにくいと言われています。

チタン事例

 

チタンの種類と特徴

チタンは大きく分けて「純チタン」「チタン合金」の2種類があります。
それぞれ共通している性質と異なる性質があり、用途に合わせて使い分ける必要があります。
ここでは、チタンの種類について説明します。

 

種類 規格 特徴
純チタン JIS 1種 純度が4種類中で1番高く、加工性に優れている。
JIS 2種 最も一般的に使用されている。
加工性・耐食性が良く、バランスに優れている。
JIS 3種 強度が高く、耐食性に優れている。
JIS 4種 強度が4種類中で最も高いが、加工性が1番劣っている。
チタン合金 α 型合金 耐食性に優れているが、加工性は劣っている。
β 型合金 高強度かつ加工性も優れており、様々な用途に使用されている。
α +β型合金 強度や耐食性が良く、加工性も優れている。

 

おわりに

今回の記事では、チタンの特徴と種類についてご紹介しました。
チタンは軽量、高強度、高耐食性の他に、低熱伝導率、低電気伝導率、低膨張率、不燃性などの特性もあり、優れた性質の金属素材として幅広く使用されています。
近年では航空宇宙分野や化学、電力、建築など様々な分野で使われるようになりました。
一方、加工が難しく、他の金属と比較して加工方法が限定されています。

以下のカタログでは、
チタンの歴史や、特徴と材質代表的な加工方法と注意点について詳しく解説しています。
弊社の加工実績例も掲載しておりますので、ぜひご覧ください。
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