チタンは周期表の中で最も強い金属のひとつである。塩分、水、熱に対して優れた耐性を持つ。軽量であるため、多くの産業で選ばれる素材となっています。さらに、チタンは密度が低いため、加工が容易です。チタン合金にはいくつかの種類があり、グレード5（Ti-6Al-4V）は最も広く使用されているチタン合金のグレードで、他のグレードも工業分野で応用されています。この記事では、チタンの利点とその特性について説明します。また、チタンの欠点や用途についてもお読みください。チタンの最大の利点は以下の通りです。チタンが建設や産業でどのように使用されているかを知るには、このまま読み進めてください！

高強度

高い強度重量比と耐食性は、チタン合金を魅力的にする特性の一部です。チタン合金の密度は通常約4.51g/cm3で、鋼の密度のわずか60%です。チタン合金の強度比（強度/密度）は、高い単位強度と軽量の部品の製造を可能にします。例えば、最も一般的に使用されているGr5合金の比強度は200MPa(g/cm3)以上であり、これは他の工業用純金属よりも高く、耐荷重構造部品の製造に適した材料です。チタン合金の自動車部品は、自動車の質量を減らすだけでなく、運動慣性を減らすことができます。チタン合金はエンジン部品、骨格、表皮、ファスナー、ランディングギアなどに使用される。

良好な耐熱性

Gr5合金の引張強さは400℃で620MPaに達することができ、その高い熱強度のために、チタン合金のパイプは、450℃〜650℃の高温環境下で長時間働くことができ、航空宇宙高温構造部品の一部を製造するために使用されます。同じ「宇宙金属」であるアルミニウム合金と比較すると、アルミニウム合金は150℃で著しく低下するのに対し、チタン合金は適度な温度で必要な強度を維持することができます。

良好な耐食性

チタンの最大の利点のひとつは、腐食性がないことです。この金属は高温の影響を受けないため、油田用機器に理想的です。チタン合金は特に孔食、酸、応力腐食に強く、アルカリ、塩化物、塩素化有機物、硝酸、硫酸にも優れた耐性を示します。チタンおよびチタン合金の耐食性は、アルミニウムやマグネシウムよりも優れており、環境によってはステンレス鋼よりも優れています。硫化水素を含む高温排ガスの腐食に適した材料であり、石油化学パイプラインの製造に理想的な材料である、 車両排気管 などなど。

良好な生体適合性

チタンとその合金は生物医学インプラントに最も広く使用されており、副作用なく人体や動物の自家組織に匹敵する優れた生物力学的特性を持つことが期待されています。この特性は、チタンが電気伝導率が低く、高強度・低重量で、生体からの腐食に強いためです。

しかし、チタンには他の金属に比べていくつかの「欠点」もあることがわかっている。まず、チタンは高温で酸素、炭素、窒素、その他多くの元素と結合するため抽出が難しく、「レアメタル」である。チタンは反応性が高いため、製造のすべての段階で異なる処理をしなければならない。不純物の影響を受けやすく、高価であるため、コストも高くなります。しかし、耐久性のある製品を求めるのであれば、より多くの出費を覚悟しなければなりません。これはチタンの最も魅力的な特徴の一つです。加えて、チタン合金は溶接性が悪く、切削加工時に水素、酸素、窒素、炭素などの不純物を吸収しやすいという欠点があるため、航空機構造、航空機、石油・化学工業などの産業で主に使用されています。F-22ラプターとして知られる新世代戦闘機がその好例だ。その構造構造には42%チタンが使用され、機体後部のほぼ3分の2がチタンでできている。