DIN 17865 G-TiAl6V4 鋳造品:軽量・高強度・非磁性チタン合金
DIN 17865 G-TiAl6V4(材料番号 3.7161)の概要
DIN 17865規格のG-TiAl6V4(材料番号 3.7161)は、Ti-6Al-4V(グレード5)に相当する鋳造用チタン合金です。ドイツ航空材料規格 WL 3.7264 第1部および第100部(1992年11月版)に準拠しています。軽量で高強度、非磁性という特性を活かし、機械工学、精密機械、光学機器、計測制御技術、電気工学、医療技術など、重量削減と高応力耐性、非磁性が求められる構造材として広く採用されています。
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 4.506 g/cm³ | チタンとして典型的 |
機械的特性(鋳造品)
| 特性 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| ヤング率(弾性係数) | – | 120.0 GPa | – | – | チタンとして典型的 |
| 伸び | 20.0 °C | 5.0 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 | – |
| 引張強度 | 20.0 °C | 880.0 MPa | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 | – |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | – | 8.4E-6 – 8.6E-6 1/K | – | – | チタンとして典型的 |
| 融点 | – | 1668.0 °C | – | – | チタンとして典型的 |
| 熱伝導率 | 20.0 °C | 7.1 W/(m·K) | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 | – |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|---|
| 電気伝導度 | 20.0 °C | 580,000 S/m | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有量 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|
| アルミニウム (Al) | 5.5 – 6.75 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
| バナジウム (V) | 3.5 – 4.5 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
| 炭素 (C) | 0.1 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
| 水素 (H) | 0.015 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
| 鉄 (Fe) | 0.4 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
| 窒素 (N) | 0.05 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
| 酸素 (O) | 0.25 % | 鋳造肌 | DIN 17865, WL 3.7264-1 |
製造方法
- 精密鋳造(インベストメント鋳造)
- ダイカスト(コンパクト鋳造)
- 別鋳試験片またはゲートなしで鋳造品から採取した試験片
G-Ti2との比較
| 特性 | G-Ti2 (Gr.2相当) | G-TiAl6V4 (Gr.5相当) |
|---|---|---|
| 引張強度 | 350 MPa | 880 MPa(約2.5倍) |
| 伸び | 15% | 5%(延性は低い) |
| 熱伝導率 | 16.3 W/(m·K) | 7.1 W/(m·K) |
| 電気伝導度 | 1,750,000 S/m | 580,000 S/m |
| 主合金元素 | 純チタン(Fe, O等微量) | Al 6%, V 4% |
主な用途と特長
- 航空宇宙構造部品(ブラケット、ハウジング、複雑形状部品)
- 医療用インプラント(人工関節、歯科インプラント、骨固定プレート)
- 精密機械・光学機器の構造フレーム
- 計測・制御機器の非磁性ハウジング
- 化学プラントの高強度耐食部品
- モータースポーツ・高性能自動車部品
- 非磁性が必須のMRI周辺機器、電子デバイス筐体
設計上の留意点
- 鋳造品のため、鍛造品(ミル製品)に比べて伸びが低く、欠陥(ガス孔、偏析)の管理が重要
- 熱処理(溶体化処理+時効硬化)により更なる高強度化が可能
- 溶接性は良好だが、酸素・窒素吸収を防ぐシールドガス保護が必須
- 機械加工時は低熱伝導率による工具摩耗に注意、切削速度を低めに設定
金属
- DIN 17730 G-Ni90Si グレード - 鋳造状態:特性と用途
- DIN 17744 NiCr21Mo6Cu – 産業用高耐食合金
- 高性能Ti2チタングレード:溶接用途に最適な純チタングレード2
- DIN 17865 G-Ti2 鋳造合金:工業用途に優れた耐食性チタン合金
- DIN 17740 LC-Ni99.6 (軟質焼鈍) – 耐食用途向け高純度ニッケル合金
- DIN 17865 G-Ti3鋳物 - 産業用途に優れた耐食性チタン鋳造合金
- DIN 17865 G-Ti3Pd鋳物 - パラジウム添加で耐食性を強化したチタン鋳造合金
- G-TiAl6V4チタン合金 - DIN 17865規格、航空機用焼鈍材
- DIN 1725-1 AlFeSi合金 – グレード 3.0915 T6: 工業用途向け高強度・成形性アルミニウム
- DIN 17445 G-X3CrNiMoN17-13-5グレード:圧力容器向け高温耐性ステンレス鋼
- DIN 1725-1 3.2305 グレード – 高導電性 E-AlMgSi 合金