粉末冶金や積層造形などの技術の成熟に伴い、チタン合金の硬度特性はさらなる進歩を遂げることになります。
の硬さチタン合金合金組成、熱処理プロセス、試験方法に大きく影響されます。一般的なグレードを例として挙げます。
• Ti-6Al-4V: 焼きなまし後の硬度は HRC30 ～ 38 ～ HV286 ～ 351 の範囲です。強度と靱性の優れたバランスを示し、航空宇宙構造部品に広く使用されています。
●純チタン：HV140～226。硬度は低いですが耐食性に優れ、化学機器などによく使用されます。
• 高温チタン合金: UNS R55400 など。レアメタル元素を添加することで硬度が HRC40 以上に高められ、石油やガスの採掘における極限の作業条件の要件を満たします。チタン合金の硬度の利点は次の点に反映されています。
・耐摩耗性：Ti-6Al-4Vチタン合金は、表面酸化皮膜（TiO₂）により、軽度の摩擦環境（航空宇宙エンジンブレードなど）での摩擦低減と耐摩耗性を実現します。負荷や速度が増加すると摩耗速度は増加しますが、窒化処理を施すことで表面硬度をさらに向上させることができます。
• 強度-可塑性の相乗効果: 新しい超-高強度チタン合金は、クロス-スケールの微細構造制御技術により、引張強度 1500 MPa 以上、降伏強度 1400 MPa 以上、伸び 5% 以上の画期的な進歩を達成し、3C 家庭用電化製品 (折りたたみ式スクリーン携帯電話のヒンジなど) に材料ソリューションを提供します。
• 航空宇宙: Titanium Home は、チタン合金の比強度（強度と密度の比）が高いため、チタン合金が航空機のエンジン ブレードや着陸装置などの主要コンポーネントに最適な材料であると指摘しています。たとえば、ある航空機モデルは、Ti-6Al-4V チタン合金を使用することにより、重量を 5 トン削減し、乗客定員を 100 人以上増加させました。
• 石油とガスの抽出: 高温{0}}、高圧-井の腐食環境向けに、米国は高-耐食性-+タイプのチタン合金、UNS R55400 の新世代を開発しました。硬度と耐クリープ性は従来の材料に比べて大幅に優れていますが、コストが高くなります。国内の研究チームは合金組成を最適化することで製造コストの削減に取り組んでいる。
• 生物医学: 表面処理後、Ti-6Al-4V チタン合金の耐摩耗性は 30% 向上し、人工関節における摩耗粒子の発生を効果的に低減し、インプラントの寿命を延ばします。
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