英和
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Ti-6Al-4V
ISO S（耐熱合金・チタン）α+β 型チタン合金。番号は Grade 5・UNS R56400（ELI：Grade 23・UNS R56407／外科インプラント用 ASTM F136・UNS R56401）。規格は ASTM B348/B348M（棒）・B265（板）・B381（鍛造品）、ASTM F136（ELI・外科インプラント用）、AMS 4928（棒・線・鍛造品、焼なまし）・AMS 4911（板・条・厚板、焼なまし）・AMS 4965／4967（棒・鍛造品、熱処理）・AMS 4930／4907（ELI）。
🌐JIS・海外の相当材
「近い」は成分や機械的性質が完全には同じでないもの。置き換えるときは、それぞれの規格の値を確かめてください。
| 規格 | 記号 | 番号 | 関係 | 確度 |
|---|---|---|---|---|
| ASTM/UNS | Ti-6Al-4V | Grade 5・UNS R56400（ELI：Grade 23・UNS R56407／外科インプラント用 ASTM F136・UNS R56401） | ― | |
| JIS | 60種棒の記号 TAB6400H。板の記号は未確認 | JIS H 4600（板及び条）／JIS H 4650（棒） | 相当 | 複数の資料で一致[8][12][6][13] |
| JIS | 60E種ELI | JIS H 4600 ほか | 相当（Grade 23） | 複数の資料で一致[8][6][12] |
| EN/DIN | 3.7165Engineering）／3.7164（Aerospace | DIN 材料番号 | 相当 | 資料1件・参考[11] |
| GB | — | — | 一次資料で確認できず |
相当材ごとの違い（資料の記載）
- JIS 60種：日本チタン協会・神戸製鋼・日本製鉄が ASTM Gr.5 の対応として掲載し、成分・機械的性質もほぼ同じ（耐力のみ ASTM 828／JIS 825）。記号 TAB6400H は愛知製鋼の丸棒ページ（JIS H4650・ASTM B348 対応）で確認したが、60種と明記した国内一次資料は見つけられなかった
- JIS 60E種：日本チタン協会・日本製鉄・神戸製鋼が ASTM Gr.23（日本製鉄は F136 も）の対応として掲載。ただし Al 上限は日本溶接協会 6.75、日本製鉄 6.5 と食い違う
- EN/DIN 3.7165：TIMET の合金一覧で TIMETAL 6-4（ASTM Gr.5）の独規格として掲載。仏 T-A6V、英 BS TA.10〜13・28・56 も同じ行
- GB ：TC4 とする資料は多いが、中国メーカー・規格団体の一次資料にたどり着けなかった（Wikipedia・販売店・Xometry のみ）
📄関連する規格（AMS・ASTM など）
注文書や図面で指定される規格。AMS は SAE の航空宇宙材料規格で、製品の形（棒・板・鍛造品）や溶解法・熱処理ごとに番号が分かれています。規格の本文は有料のため、規格団体の公開ページで確かめた題名と範囲だけを載せています。
| 規格 | 内容 | 確度 |
|---|---|---|
| B348/B348M-25 | 棒・ビレット（焼なまし）。Grade 5＝UNS R56400、Grade 23＝UNS R56407 を含むStandard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets | 複数の資料で一致[1] |
| B265-25 | 条・板（焼なまし）。Grade 5・Grade 23 を含むStandard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate | 複数の資料で一致[15] |
| B381-26 | 鍛造品（焼なまし）。Grade F-5＝UNS R56400、Grade F-23＝UNS R56407 を含むStandard Specification for Titanium and Titanium Alloy Forgings | 複数の資料で一致[16] |
| F136-26 | 外科インプラント用の ELI 材（UNS R56401）。条・板・棒・鍛造用棒・線、焼なましStandard Specification for Wrought Titanium-6Aluminum-4Vanadium ELI (Extra Low Interstitial) Alloy for Surgical Implant Applications (UNS R56401) | 複数の資料で一致[17] |
| AMS 4928X | 棒・線・鍛造品・フラッシュ溶接リング・引抜形材、焼なましTitanium Alloy Bars, Wire, Forgings, Flash-Welded Rings, and Drawn Shapes, 6Al - 4V Annealed | 複数の資料で一致[18][19] |
| AMS 4911T | 板・条・厚板（厚さ 4 インチまで）、焼なましTitanium Alloy, Sheet, Strip, and Plate, 6Al - 4V, Annealed | 複数の資料で一致[20] |
| AMS 4965N | 棒・線・鍛造品・リング、溶体化時効Titanium Alloy, Bars, Wire, Forgings, and Rings 6.0Al - 4.0V Solution Heat Treated and Aged | 複数の資料で一致[21] |
| AMS 4967N | 棒・線・鍛造品・リング、焼なまし（後で熱処理できる状態）Titanium Alloy, Bars, Wire, Forgings, and Rings 6.0Al - 4.0V Annealed, Heat Treatable | 複数の資料で一致[22] |
| AMS 4930M | ELI 材の棒・線・鍛造品・リング、焼なましTitanium Alloy Bars, Wire, Forgings, and Rings, 6Al - 4V, Extra Low Interstitial, Annealed | 複数の資料で一致[23] |
| AMS 4907N | ELI 材の板・条・厚板、焼なましTitanium Alloy, Sheet, Strip, and Plate, 6.0Al - 4.0V, Extra Low Interstitial, Annealed | 複数の資料で一致[24] |
| MIL-T-9047G | 航空機品質の棒・再鍛造用素材（焼なまし・STA）。タイトルは TIMET データシートの参考文献欄による。日本製鉄は後継として AMS 6930・6931（AMS-T-9047）を挙げるTitanium and Titanium Alloy Bars (Rolled or Forged) and Reforging Stock, Aircraft Quality | 資料1件・参考[3][6] |
ASTM 規格の一覧は ASTM 規格の早見表に。
✈航空機での主な用途（資料の記載）
⚗化学成分（質量%）
規格ごとに範囲が違うため、規格を列に並べています（色の濃い数字は複数の資料で一致、薄い数字は資料1件）。
| 元素 | 規格 ① | 規格 ② | 規格 ③ |
|---|---|---|---|
| Al | 5.50 〜 6.75[3][6][7] | — | 5.5 〜 6.5[3][6] |
| V | 3.5 〜 4.5[3][6][7] | — | 3.5 〜 4.5[3][6] |
| Fe | 0.4 以下[3][6][7] | 0.3 以下[6] | 0.25 以下[3][6] |
| O | 0.2 以下[3][6][7] | — | 0.13 以下[3][6] |
| C | 0.08 以下[3][6][7] | — | 0.08 以下[3][6] |
| N | 0.05 以下[3][6][7] | — | 0.03 以下[3][6] |
| H | 0.015 以下[3][7] | — | 0.0125 以下[3] |
| その他（個々／合計） | 0.10／0.40 以下[3] | — | — |
| Ti | 残部[3][7] | — | 残部[3] |
- 規格 ① ASTM Grade 5
- 規格 ② AMS 4928（棒・鍛造品、焼なまし）
- 規格 ③ ASTM Grade 23（ELI）
⚖密度
4.43 g/cm³
日本チタン協会・ATI 製品ページは 4.43。TIMET・ATI はどちらも 0.160 lb/in³（＝約 4.43）だが、SI 欄は TIMET 4.42、ATI の2012年版データシート 4.47 と換算がばらつく。日本製鉄・愛知製鋼の表は日本チタン協会からの引用で 4.43
この材料で重量を計算 →💪機械的性質
「参考値」は規格の規定値ではなく、メーカー資料などに載っている値です。
| 状態 | 引張強さ MPa | 耐力 MPa | 伸び % | 硬さ | 値の種類 |
|---|---|---|---|---|---|
| 焼なまし（Grade 5、棒 3 インチ以下） | 895 以上 | 828 以上 | 10 以上 | — | 規定値（ASTM B348。TIMET の最低値表。日本製鉄も ASTM Gr.5 として 895／828／10） 複数の資料で一致[3][6] |
| 焼なまし（Grade 5、板・厚板） | 895 以上 | 828 以上 | 10 以上 | — | 規定値（ASTM B265。TIMET の最低値表、ATI 製品ページの Plate） 複数の資料で一致[3][7] |
| 焼なまし（JIS 60種） | 895 以上 | 825 以上 | 10 以上 | — | 規定値（JIS H 4600 ほか。日本チタン協会・日本溶接協会 WES 7102 訂正票・日本製鉄） 複数の資料で一致[8][9][6] |
| 焼なまし（AMS 4928） | 895 以上 | 827 以上 | 10 以上 | — | 規定値の例（日本製鉄“常温引張特性（min.）例”） 資料1件・参考[6] |
| 焼なまし（MIL-T-9047G、4 インチ以下／4 超〜6 インチ） | 896 以上 | 827 以上 | 10 以上 | — | 規定値（MIL-T-9047G の一部。TIMET の最低値表） 資料1件・参考[3] |
| 溶体化時効 STA（MIL-T-9047G、0.500 インチ以下） | 1137 以上 | 1068 以上 | 10 以上 | — | 規定値（MIL-T-9047G。TIMET の最低値表。径が太くなると下がり、2〜3 インチでは 965／896） 資料1件・参考[3] |
| 硬さ（焼なまし／溶体化時効） | — | — | — | 焼なまし HRC 30〜34、STA HRC 35〜39（ATI）／HV 320（日本チタン協会） | 代表値（メーカー・業界団体） 資料1件・参考[2][10] |
| 焼なまし（Grade 23・ELI、棒 3 インチ以下） | 828 以上 | 759 以上 | 10 以上 | — | 規定値（ASTM B348。TIMET の最低値表） 資料1件・参考[3] |
| 焼なまし（ELI・外科インプラント用 ASTM F136、1.75 インチ未満） | 860 以上 | 795 以上 | 10 以上 | — | 規定値（ASTM F136-96 に基づく TIMET の表。1.75〜2.50 は 825／760／8／20、2.50〜4.00 は 825／760／8／15） 資料1件・参考[3] |
| 焼なまし（JIS 60E種） | 825 以上 | 755 以上 | 10 以上 | — | 規定値（JIS。日本チタン協会・日本溶接協会・日本製鉄） 複数の資料で一致[8][9][6] |
| 焼なまし（TIMETAL 6-4：板／棒） | 1035／985 | 980／885 | 12／15 | — | 代表値（TIMET 合金一覧） 資料1件・参考[11] |
🔧被削性・加工の注意（資料の記載）
- オーステナイト系ステンレス鋼と同じやり方で削れる：低速・重送り・剛性の高い工具、塩素を含まない切削油を大量に（ATI）[2]
- 熱伝導が悪く高温でも強度が落ちないため刃先に熱と切削力が集中する。切りくずは薄く、溶着しやすい。速度が高すぎると切りくずと工具材料が化学反応して刃が急に欠ける。工具は微粒の無被覆超硬、ポジで刃先の強いものが一般的（Sandvik Coromant の ISO S・チタンの説明）[4]
- 切削熱が上がると焼付きやすい。切削速度は遅く、切削剤で十分に冷やし、工具は早めに替える（初期摩耗のあと急に欠けやすい）。変形しやすく寸法管理に注意（日本チタン協会。チタン全般の記述）[14]
- 鍛造・熱処理・ろう付けなどで酸素・窒素・炭素を、不適切な酸洗で水素を拾うと延性が落ち、切欠き感受性が悪くなる（ATI の注意事項。加工前の素材状態の注意として）[2]
📚出典
値ごとに番号で示した一次資料（メーカー・業界団体・規格団体の公開資料）。
- store.astm.org https://store.astm.org/b0348_b0348m-25.html
- atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/titanium/alloyed/ati_6-4_tds_en…
- timet.com https://www.timet.com/documents/datasheets/alpha-and-beta-alloys/timetal-6-4.pdf
- sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
- kyocera.co.jp https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2014/07/2024-2026_A.pdf#page=3
- nipponsteel.com https://www.nipponsteel.com/product/titan/feature/pdf/T001_16-23.pdf
- atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/ati-6-4-grade5
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/technology/titanium.html
- webdesk.jsa.or.jp https://webdesk.jsa.or.jp/pdf/jwes/errata/WES_7102_000_000_j___2012_rec_1_202112.pdf
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/technology/physical_properties.html
- timet.com https://www.timet.com/assets/local/documents/technicalmanuals/TiAlloys.pdf
- kobelco.co.jp https://www.kobelco.co.jp/products/advanced-materials/titan/pdf/spec.pdf
- aichi-steel.co.jp https://www.aichi-steel.co.jp/ENGLISH/products/stainless_company/titanium/round/
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/manufacturing/machining.html
- store.astm.org https://store.astm.org/b0265-25.html
- store.astm.org https://store.astm.org/b0381-26.html
- store.astm.org https://store.astm.org/f0136-26.html
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4928x
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/standards/ams4928v-titanium-alloy-bars-wire-forgings-rings-draw…
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4911t
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4965n
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4967n
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4930m
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4907n
ほかの材料
チタン・チタン合金