DIN 17851 TiAl6V6Sn2 アニール合金 — 航空宇宙用途向け高強度・耐食性チタン合金
概要
DIN 17851 TiAl6V6Sn2(材料番号 3.7175、WL 3.7174 相当)は、時効硬化型のα+βチタン合金です。Ti-6Al-4V(3.7164/3.7165)と類似していますが、β相がより安定で、より高い強度を発揮します。優れた耐食性、良好な鍛造性を備え、長期使用温度は約350°Cまで対応可能です。航空宇宙分野の重要構造部材に広く採用されています。
加工特性
- 成形性: 冷間成形は制限的、熱間成形は良好
- 溶接性: 制限的(溶接部・熱影響部の変態硬化による脆化、電子ビーム溶接推奨)
- 機械加工: 適切な工具・条件選定が必要
- 熱処理: 溶体化処理+時効処理で高強度化可能
物理的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 | 製品形態 |
|---|---|---|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 4.54 g/cm³ | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
機械的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 | 製品形態 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ヤング率(弾性率) | 20.0 °C | 116.0 GPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 | |
| 200.0 °C | 108.0 GPa | |||||
| 400.0 °C | 99.0 GPa | |||||
| 伸び | 20.0 °C | 6.0 % | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 板材 | |
| 伸び | 20.0 °C | 7.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材 | 横方向 |
| 伸び | 20.0 °C | 8.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材 | |
| ブリネル硬さ | 20.0 °C | 320 HBW | アニール | DIN 17862, WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材 | |
| 平面ひずみ破壊靭性 (K_IC) | 20.0 °C | 46.1 - 54.8 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 板材 | |
| 20.0 °C | 46.1 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 板材 | ||
| 20.0 °C | 54.8 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 板材 | ||
| 20.0 °C | 62.7 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材、鍛造材 | ||
| 20.0 °C | 62.7 - 71.9 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材、鍛造材 | ||
| 20.0 °C | 62.7 - 70.8 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材、鍛造材 | ||
| 20.0 °C | 70.8 - 71.9 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材、鍛造材 | ||
| 20.0 °C | 70.8 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材、鍛造材 | ||
| 20.0 °C | 71.9 MPa·√m | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 棒材、鍛造材 | ||
| 断面収縮率 | 20.0 °C | 15.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材 | 横方向 |
| 断面収縮率 | 20.0 °C | 20.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材 | |
| 剛性率(せん断弾性率) | 20.0 °C | 45.0 GPa | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 鍛造材、板材、棒材、平材 | |
| 引張強さ | 20.0 °C | 1000.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材 | 横方向 |
| 20.0 °C | 1000.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材 | ||
| 20.0 °C | 1030.0 MPa | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 板材 | ||
| 20.0 °C | 1070.0 MPa | アニール | WL 3.7174-1, DIN 17851, DIN 17862, DIN 17864, DIN 17860 | 平材 | ||
| 20.0 °C | 1140.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | — | ||
| 100.0 °C | 1065.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | — | ||
| 200.0 °C | 990.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | — | ||
| 300.0 °C | 930.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | — | ||
| 400.0 °C | 900.0 MPa | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | — |
熱的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 | 製品形態 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | — | 7.7×10⁻⁶ - 1.0×10⁻⁵ 1/K | — | — | — | α+βチタン合金の典型値 |
| 融点 | — | 1500 - 1750 °C | — | — | — | α+βチタン合金の典型値 |
| 比熱容量 | — | 370 - 674 J/(kg·K) | — | — | — | α+βチタン合金の典型値 |
| 熱伝導率 | 20.0 °C | 6.5 W/(m·K) | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
電気的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 | 製品形態 |
|---|---|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20.0 °C | 1.57×10⁻⁶ Ω·m | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有量 | 状態 | 関連規格 | 製品形態 |
|---|---|---|---|---|
| アルミニウム (Al) | 5.0 - 6.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| 炭素 (C) | 0.05 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| 銅 (Cu) | 0.35 - 1.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| 水素 (H) | 0.015 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材 |
| 鉄 (Fe) | 0.35 - 1.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| 窒素 (N) | 0.04 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| 酸素 (O) | 0.2 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| スズ (Sn) | 1.5 - 2.5 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| チタン (Ti) | 82.8 % (残部) | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
| バナジウム (V) | 5.0 - 6.0 % | アニール | DIN 17851, DIN 17864, WL 3.7174-1, DIN 17862, DIN 17860 | 鍛造材、棒材、板材、平材 |
主要用途
- 航空機エンジン部品(コンプレッサディスク、ブレード、ケース)
- 構造フレーム・ランディングギア部品
- ロケット・ミサイル構造材
- 高温・高応力環境下のファスナー
関連規格
- DIN 17851 / DIN 17864 / DIN 17862 / DIN 17860
- WL 3.7174-1 (Werkstoff-Leistungsblatt der Deutschen Luftfahrt)
- AMS 4971 / AMS 4973 (米国航空宇宙規格)
金属
- DIN 17442 X38CrMoV15 焼鈍ステンレス鋼 – 優れた耐食性
- DIN 17210 21NiCrMo2 軟鋼 – 優れた耐摩耗性と疲労強度
- DIN 17210 20CrS4 軟鋼 – 高耐摩耗性と優れた切削性
- DIN 17210 21NiCrMoS2 軟鋼(+A) – 耐摩耗用途向け高性能鋼
- DIN 17210 20Cr4 軟鋼 – 自動車・機械用途向け高耐摩耗鋼
- DIN 17210規格 20MoCrS4 軟鋼—優れた耐摩耗性と疲労強度
- DIN 17851 Ti1Pd合金:高耐食性と優れた溶接性を兼ね備えたチタン合金
- DIN 17851 Ti2Pdグレード:優れた耐食性を持つ溶接用チタン合金
- DIN 17210 16MnCr5軟鋼(+A):自動車・機械部品向け高強度・高靭性鋼
- DIN 17210 16MnCrS5軟鋼(+A):優れた強度と切削性を兼ね備えた鋼材
- DIN 17210 17Cr3軟鋼:自動車・機械部品向け優れた耐摩耗性鋼