Ti6Al4V パウダー

Ti6Al4V 粉末の概要

Ti6Al4V パウダーはグレード 5 チタン合金とも言われ、最も人気のあるチタン合金粉末の 1 つです。主な合金元素として 6% のアルミニウム、4% のバナジウムが含まれており、残りはチタンです。

球形粉末ti6al4vは、高い強度、軽さ、耐腐食性を兼ね備えています。 生体適合性、そして作業能力。

Ti6Al4V粉末的主要特性和优势：

Ti6Al4V 粉末の特性

プロパティ	詳細
作曲	Ti-6Al-4V 合金
密度	4.43 g/cc
パーティクル形状	主に球形の
サイズレンジ	15～45ミクロン
見掛け比重	真密度の60％まで
流動性	調子が良い
強さ	チタン合金としては高い
耐蝕性	素晴らしい

そのバランスの取れた特性により、Ti6Al4Vは航空宇宙、医療、自動車、化学、および消費財産業全体で広く使用されています。

Ti6Al4V 粉末組成

Ti6Al4V パウダーの一般的な組成:

Ti6Al4V 粉末組成

エレメント	質量 %
チタン	バランス
アルミニウム	5.5-6.75%
バナジウム	3.5-4.5%
酸素 (Sanso)	<0.2 %
炭素	<0.1%
窒素 (Chisso)	<0.05%
水素	<0.015%
鉄	<0.3%

• チタンは、強度と耐食性を与えるマトリックスを形成します
• アルミニウムはアルファ相を安定化させ、強度を高めます
• バナジウムはベータ相を安定化し、加工性を向上させる
• 不純物として制限されている他の要素

最適なTi-Al-V比率は、強度、延性、破壊靱性、疲労強度の優れた組み合わせを提供します。

Ti6Al4V 粉末物理性能

Ti6Al4V 粉末物理性能

プロパティ	価値
密度	4.43 g/cc
融点 (Yūten)	1604-1660年「C
熱伝導率	6.7 W/mK
電気抵抗率	170‏ cm
熱膨張係数	8.4 x 10^-6 /K
最大使用温度	400¡«C

• 鉄鋼に比べて低密度
• 溶解点が高いので適度に高温で使用できます
• 低い熱伝導率には、設計上の考慮事項が必要
• 耐食性ファスナーに最適な高い電気抵抗
• CTEは鉄鋼およびニッケル合金よりも低い

これらの特性により、Ti6Al4Vは産業全体において、多くの軽量構造用途に適したものとなっています。

Ti6Al4V 粉末的机械性能

Ti6Al4V 粉末的机械性能

プロパティ	価値
引張強度	950 - 1050 MPa
降伏強度	860 ～ 950 MPa
伸長	10 – 18%
硬度	330–380 HB
ヤング率	110～120 GPa
疲労強度	400 ～ 500 MPa

• 優れた強度と良好な延性のバランス
• 強さは、商用純チタンなどの他のチタン等級を上回る
• 非合金チタンよりも高い硬度
• 優れた疲労寿命なので、繰返し荷重用途に適しています

これらの特性により Ti6Al4V は高比強度と耐疲労性を必要とする厳しい用途に適しています。

Ti6Al4V パウダーの用途

Ti6Al4V パウダーは、あらゆる産業で幅広く使用されています:

Ti6Al4V パウダーの用途

産業	利用
航空宇宙	構造機体部品、エンジン部品
生体医療	整形外科および歯科のインプラント
自動車の	コネクティングロッド、バルブ、スプリング
化学	タンク、容器、熱交換器
消費者	スポーツ用品、腕時計ケース、携帯電話ボディ
3D プリンティング	航空宇宙および医療用コンポーネント

具体的な製品の用途としては次のようなものがあります。

• ボーンプレート、関節置換用インプラント
• 飛行機とヘリコプターの構造部品
• 自動車エンジンバルブとコネクティングロッド
• パイプ、ポンプ、弁などの化学設備
• ゴルフクラブや自転車のフレームを含むスポーツ用品
• 軽量構造の積層造形

Ti6Al4V は、これらの要求の厳しい分野における重要な構造部品に最高の強度重量比と生体適合性を提供します。

Ti6Al4V 粉末規格

Ti6Al4V 粉末的关键规格和标准：

Ti6Al4V 粉末標準

標準	説明
ASTM F2924	アディティブマニュファクチャリングの Ti6Al4V 合金
ASTM F3001	AM用のガスアトマイズチタン合金粉末の仕様
AMS 4954	付加製造用 Ti-6Al-4V 粉末の組成限界
ASTM B348	チタンおよびチタン合金粉の仕様
ASTM F1472	外科用インプラント向けの加工チタン Ti6Al4V 合金

これらは、次のことを定義します。

• 化学組成範囲
• 必要な機械的特性
• 粉末製造方法 - 不活性ガスによる原子化
• O、N、C、Feなどの不純物限界
• 粒子径分布と形態
• パウダー品質を検証する試験方法

これらの仕様を満たす認定チタン Ti6Al4V 粉末は、業界間のさまざまな用途で最適な特性とパフォーマンスを確保します。

Ti6Al4V 粉末粒子サイズ

Ti6Al4Vの粉末粒子のサイズ分布

粒子サイズ	特徴
15～45ミクロン	汎用サイズ範囲
45-100ミクロン	冷間噴射用に最適化済み
5-25マイクロン	レーザーAMプロセスで使用される細かいサイズ

• 微細なパウダーは、より高い解像度と表面仕上げを実現します
• 粗い粉末は、コールドスプレーなど高い堆積速度の方法に適しています
• 使用した製造方法に基づいたサイズ調整された範囲
• 大きさの範囲全体で球形形態が維持

粉末の充填密度、流動性、最終製品特性を高めるためには、粒径分布と形態を制御することが不可欠です。

Ti6Al4V 粉末の表密度

Ti6Al4V 粉末の表密度

見掛け比重	詳細
真密度の60％まで	球状粉末形态
2.6 - 3.0 g/cc	梱包密度が高まると改善されます。

• より高い見かけ密度は、粉末の流動性とダイス充填効率を向上させます
• 最適化された球状粉末で最大 65% の可能性あり
• 高い皮相密度のプレス時間の短縮

見かけ上の密度を最大限にすると、粉末プレスおよび焼結の全自動化により、完全な密度を実現できます。

Ti6Al4Vの粉末製造方法

Ti6Al4V粉末生產

方法	詳細
ガスアトマイゼーション	高圧不活性ガスは融解合金ストリームを微細な液滴に分解します
真空アーク溶解	真空中で精製され、溶かされた高純度の入力材料
複数の再溶解	化学的均質性を向上させます。
ふるい分け	粉末をさまざまな粒子サイズの分画に分類します

• 不活性ガスによるガスアトマイズにより、クリーンで球形の粉末が製造されます
• 真空処理により、ガス状不純物を最小限に抑える
• 再溶解を複数回行うことにより構成の均一性が向上
• 後処理は粒子サイズ分布コントロールを可能にする

自動化手法と厳格な品質管理を組み合わせることで、重要な用途に適した信頼でき一貫したTi6Al4V粉末が得られます。

Ti6Al4V 粉末定价

Ti6Al4V 粉末定价

因子	価格への影響
純度レベル	純度の高いものほど値段が高くなる
粒子サイズ	超微粉末の方が高価
注文数	大量注文の場合、価格は値下げされます。
制作方法	再溶解の回数を増やせばコストは増えます。
パッケージング	アルゴン充填ボトルはもっと高価です
リードタイム	納期の短縮により価格が高くなる

希望小売価格

• 医療分野向けのTi6Al4V: 1kgあたり$150-250
• Ti6Al4V工業用アプリケーションの価格は1kgあたり約100～150ドルです。

大量注文のトン単位の場合、大幅に低い価格が適用されます。

Ti6Al4V 粉末供应商

Ti6Al4V 粉末供应商

会社	場所
AP&C	アメリカ、カナダ
カーペンター アディティブ	アメリカ
Met3DP	中国
TLS テクニック	ドイツ
サンドビック オスプレイ	英国
テクナ	カナダ

重要な選択要因：

• さまざまな純度等級と粒径を提供
• バッチからバッチへの、均一で安定したパウダーの品質
• 生産能力とリードタイム
• 医療および航空宇宙関連基準への準拠
• 注文量に基づく価格レベル
• 技術的専門知識とカスタマーサポート

Ti6Al4V 粉末の取り扱い方法と保管方法

Ti6Al4V 粉末処理

推奨事項	理由
吸入を避ける	微粒子から肺組織への損傷のリスク
保護マスクを使用する	偶発摂取を防ぐ
換気のある場所で取り扱い	空気中に浮遊する粒子の浮遊を減らす
点火源がないことを確認してください	粉末は酸素中で燃焼する可能性があります
静電気対策の安全規範に従う	取り扱いの際には、静電気放電による火災を防止してください.
密閉容器を涼しく乾いた地域に保管してください	湿気や反応性のピックアップを防ぎます

Ti6Al4V粉末虽然相对惰性，但仍应在处理和储存过程中采取推荐的预防措施以保持其纯度。

粉末 Ti6Al4V の検査とテスト

Ti6Al4V粉末測試

テスト	詳細
化学分析	ICP分光法を使用して組成を確認
粒度分布	レーザー回折法を使ったサイズ分布の決定
見掛け比重	ASTM B212 のホール式流量計で測定しました
粉末形態	粒子球形のチェックのためのSEMイメージング
流量分析	ホールフローメーターファンネルの使い方
充填密度試験	粉末サンプルを機械的にたたいた後に測定した密度

テストにより、粉末が適用基準ごとに要求される化学組成、物理的特性、形状、密度、およびフロー仕様を満たしていることが保証されます。

Ti6Al4V パウダーの長所と短所

Ti6Al4V 粉末の利点

• 優れた重量強度に比
• 優れた疲労強度と破壊靭性
• 優れた耐腐食性
• 良好な延展性と加工性
• 医療用途向けの高い生体適合性
• 他のチタン合金に対して費用効率が優れている

Ti6Al4V 粉末的局限性

• 中程度の耐高温酸化
• 一部チタン合金よりも強度が低い
• 高い反応性は不活性な処理雰囲気を必要とします。
• 完全に焼結された状態で機械加工するのは大変
• 合金の溶接における制限事項
• バナジウム元素の毒性に関する懸念

Ti64およびTiグレード2パウダーとの比較

Ti6Al4V v. Ti64 と 2 等級の粉末

パラメータ	Ti6Al4V	Ti64	Tiグレード2
アルミニウム	6%	6%	–
バナジウム	4%	4%	–
強さ	950-1050 MPa	950-1050 MPa	420-550 MPaを日本語に翻訳すると、「420〜550メガパスカル」となります。
展性	10-18%	10-18%	15-30%
利用料	中程度	中程度	低い
利用	航空宇宙、医療	航空宇宙、自動車	産業向け、家庭向け

• Ti6Al4V と Ti64 は事実上同一の性質を持っています
• グレード 2 T は、より優れた柔軟性を提供していますが、強度が低くなります。
• 高い強度を必要とする重要な構造部品に好まれるTi6Al4V

Ti6Al4V 粉末に関するよくある質問

質問: Ti6Al4V 粉末の主な用途は何ですか?

A: 主な用途としては、航空宇宙構造部品、ヒップと膝の関節のようないき生物医学的インプラント、バルブやコネクティングロッドといった自動車部品、化学プロセス機器、スポーツ用品や腕時計のケースといった消費財などが挙げられます。

Q: Ti6Al4V が最もポピュラーなチタン合金である理由は?

A: Ti6Al4Vは、高強度、低密度、破壊靱性、耐腐食性、生体適合性、溶接性、低コストのバランスが最も優れています。

Q：Ti6Al4V粉末で作業する際に取らなければならない予防策は？

A：推奨される予防策としては、保護具を使用すること、不活性雰囲気下で処理すること、着火源を避けること、静電気の制御を行うこと、非火花を散らす工具を使用すること、密封された容器を涼しくて乾燥した場所で保管することが挙げられます。

Q: バナジウムはTi6Al4V合金の特性にどのような影響を与えるか?

A: バナジウムは加工性を向上させるベータ安定剤として機能します。また、合金の強度や高温クリープ耐性を向上させる析出硬化にも寄与します。