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チタン合金の基本的な物理特性


密度(Density)

1、量子化指標:4.40-4.50 g/cm³

2、応用場面:航空宇宙分野、低密度は航空機と宇宙機の構造重量を軽減するのに役立つ。

弾性係数(Elastic Modulus)

1、量子化指標:110-120 GPa

2、応用シーン:弾性応答を必要とする応用において、例えばばねと構造部品、適度な弾性係数は良好な応力-歪み応答を提供することができる。

降伏強度(Yield Strength)と引張強度(Tensile Strength)

1、量子化指標:降伏強度380-1100 MPa、引張強度900-1400 MPa

2、応用場面:高強度特性はチタン合金を高負荷の機械部品、例えばエンジン部品と高強度締結部品に適用させる。

硬度(Hardness)

1、量子化指標:ビッカース硬度200-500 HV

2、応用場面:ベアリングや歯車などの耐摩耗部品は、摩耗に抵抗するために高い表面硬度が必要である。

靭性(Toughness)

1、定量指標:夏比衝撃値20-100 J/cm²

2、応用場面:材料が衝撃エネルギーを吸収できることを要求する応用の中で、例えば自動車の衝突エネルギー吸収部品。

熱伝導率(Thermal Conductivity)

1、量子化指標:6-22 W/m・K

2、応用シーン:熱伝達を制御する必要がある部品の中で、例えば電子機器の放熱器。

熱膨張係数(Coefficient of Thermal Expansion)

1、数量化指標:8-12×10⁶K⁻¹

2、応用場面:精密機器と設備において、低熱膨張係数は寸法安定性の維持に役立つ。

融点(Melting Point)

1、量子化指標:純チタンは約1668°C

2、応用シーン:高温加工または使用が必要な部品の中には、いくつかの炉の加熱要素などがあります。

比熱容量(Specific Heat Capacity)

1、量子化指標:520-700 J/kg・K

2、応用シーン:熱エネルギー貯蔵と伝送システムにおいて、比熱容量は材料の熱吸収と放出能力に影響する。

電気伝導率(Electrical Conductivity)

1、量子化指標:約1.2×10⁷S/m

2、応用場面:チタン合金は良好な導電体ではないが、いくつかの電磁遮蔽応用において十分に使用できる可能性がある。

疲労限界(Fatigue Limit)

1、量子化指標:70-80%の引張抵抗強度に耐えられる循環応力

2、応用シーン:繰り返しロードとアンロードを経験した応用の中で、例えば航空機翼梁と自動車サスペンションシステム。

超塑性(Superplasticity)

1、量子化指標:特定の条件下で、極めて高い延性を実現できる

2、応用シーン:複雑な形状成形を必要とする応用の中で、例えば航空宇宙部品の純成形。

軽量で高強度の航空宇宙部品から高耐食性の化学プラントまで、チタン合金の多様性と性能優位性は多くのハイエンド応用の重要な材料となっている。技術の発展に伴い、チタン合金の応用範囲はさらに拡大する見通しだ。