チタン製品に馴染みのない人は、グレード 5 チタンとグレード 23 チタンを混同しやすいです。どちらも 6% のアルミニウムと 4% のバナジウムを含んでおり、見た目は似ていますが、化学組成、機械的特性、および用途には大きな違いがあります。この記事では、どの素材がニーズに最も適しているかを理解するために、これらの違いについて説明します。
化学組成
- グレード 5 チタン (Ti-6Al-4V)
抗張力、 分 |
降伏強さ(0.2% オフセット) 最小値または範囲 |
4Dでの伸び、 分、 |
面積の削減、 分 |
||
クシ |
MPa |
クシ |
MPa |
% |
% |
130 |
895 |
120 |
828 |
10 |
25 |
- グレード 23 チタン (Ti-6Al-4V ELI)
抗張力、 分 |
降伏強さ(0.2% オフセット) 最小値または範囲 |
4Dでの伸び、 分、 |
面積の削減、 分 |
||
クシ |
MPa |
クシ |
MPa |
% |
% |
120 |
828 |
110 |
759 |
10 |
15 |
グレード 23 は本質的にグレード 5 の低格子間バージョンで、酸素や窒素などの格子間元素が少なくなります。この縮小により延性と破壊靱性が向上し、生体適合性が重要な医療用インプラントに最適です。
機械的性質
- グレード 5 チタン (Ti-6Al-4V)
引張強さ(分) |
130 ksi (895 MPa) |
降伏強さ(分) |
120 ksi (828 MPa) |
4D での伸び (分) |
10% |
面積の縮小 (分) |
25% |
- グレード 23 チタン (Ti-6Al-4V ELI)
引張強さ(分) |
120 ksi (828 MPa) |
降伏強さ(分) |
110 ksi (759 MPa) |
4D での伸び (分) |
10% |
面積の縮小 (分) |
15% |
- 強さ:グレード 5 は優れた引張強度と降伏強度を備えているため、航空宇宙や軍事用途などの高応力環境に最適です。グレード 23 は、強度が若干低いものの、破壊靱性が強化されるというさらなる利点を備え、ほとんどの用途に対して十分な性能を提供します。
- 破壊靱性:グレード 5 の高強度には、特に極度の応力や低温下では、破壊がより脆くなる可能性があるというマイナス面があります。グレード 23 は、格子間含有量が極めて低いため、破壊靱性が大幅に向上し、脆性破壊が起こりにくくなります。これは、骨折のリスクを最小限に抑える必要がある医療用インプラントにとって特に有益です。
- 耐食性:どちらの合金も耐腐食性に優れています。ただし、グレード 23 は酸素含有量が低減されているため生体適合性に優れており、医療用インプラントの腐食関連の問題が最小限に抑えられます。
アプリケーション
- グレード 5 チタンの用途:
- 航空宇宙:グレード 5 は、強度対重量比が優れているため、航空機や宇宙船の構造部品、留め具、エンジン部品などに広く使用されています。
- 海兵隊:グレード 5 は海水環境における優れた耐食性を備えているため、造船や海中機器に最適です。
- 産業機器:この合金は、腐食性の化学環境における高性能部品にとって極めて重要です。
- グレード 23 チタンの用途:
- 医療用インプラント:グレード 23 は、優れた柔軟性、破壊靭性、強化された生体適合性により、整形外科や歯科インプラントで好まれています。股関節や膝のインプラント、歯科インプラント、その他の骨固定装置に使用されます。
- 医療機器:グレード 23 は、高い強度と柔軟性が重要な外科器具、矯正器具、その他の用途でも広く使用されています。
- 心臓血管:グレード 23 は、心臓弁ステント、心臓血管インプラント、その他の重要な心臓手術ツールに最適です。
最終決定: どのチタン合金を選択する必要がありますか?
次の間の選択5年生そして23年生チタンは最終的には特定の用途によって決まります。
極限環境下での高強度を実現航空宇宙、海洋、産業用使用する場合、グレード 5 が理想的なオプションです。高い引張強度と優れた耐食性により、厳しい条件に最適です。
特に柔軟性と生体適合性を強化します。医療用インプラントまたは手術器具, グレード23の方が良いでしょう。延性と破壊靱性が向上しているため、人体内での長期安定性が必要な用途に優れています。
で宝鶏ツェチェン金属材料有限公司、当社では、グレード 5 とグレード 23 の両方のチタン製品を幅広く提供しています。ご質問がある場合、またはさらに詳しい情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせくださいお問い合わせ.