チタンとチタン合金
純チタンとTi6Al4V:最高性能は完璧なの下でのみ
AI generated チタンは軽量性と桁外れの強度、耐食性を兼ね備える——航空宇宙、医療技術、化学プラント向けの材料だ。ではチタンは容赦ない:400 °Cを超えると酸素や窒素と反応して脆くなる。清浄さと隙のない保護がすべてだ。
は、最小の重量で強度が求められる場面での材料だ——航空機、タービン、インプラント、化学容器。鋼並みに強いのに重さは半分で、実質錆びない。ただし代償がある:チタンは高価で、では一切妥協が効かない。
(Grade 1〜4、数字が上がるほど強く、成形性は落ちる)と合金は区別される。その中でも主役はTi6Al4V(Grade 5)、アルミニウムとを含むで、航空宇宙用途の大半を担っている。ほかにもα合金、β合金、α-β合金があり、それぞれ挙動が違う。
で決定的な性質:チタンは高温で極めて反応性が高い。約400 °Cを超えると、空気中の酸素、窒素、水素を貪欲に取り込む。結果は脆くなった割れだらけのビード——そしてそれはで即座にわかる。黄金色ならまだOK、青は危険、灰白色はもう:そのビードはスクラップだ。だから鉄則がある:溶接部は表側だけでなくルート側も、400 °C以下に冷えるまで完全にで覆わなければならない。鋼のようにチタンを「むき出し」で溶接したら、もう終わりだ。
実際にはこうだ:で直流、電極はマイナス、大きなガスノズルセットアップ、できればトレーリングシールド、そして裏側から。作業場はきれいに保て——チタン専用のステンレスブラシセット、手袋、油分なし、粉塵なし、隣のブースからのスパッタなし。チタンは一切許さない。
さらにもある:チタンは熱膨張が小さいが、断面が薄くても高強度ということは薄板を使うということで、薄板は喜んでひずむ。仮付けと治具で対抗しろ。