チタン材の納入状況の概要

チタン鋳物を除き、すべて鍛造品チタン素材アニールされた状態（M）で納品されます。これは、チタン素材は成形時にさまざまな加工方法が施されるため、内部応力が変化するためです。
チタン材に十分な可塑性と延性を持たせ、その後の加工や変形時に亀裂などの欠陥が発生しないように、鍛造されたチタン材は出荷前に焼きなまし熱処理が施されます。

焼鈍温度と焼鈍時間は、主にチタン材料の種類（純チタンまたはチタン合金）、焼鈍方法（歪取り焼鈍、再結晶焼鈍、真空焼鈍）、焼鈍の目的などによって異なります。

工業用歪取り焼鈍

純チタンは通常、再結晶温度よりも低い温度で行われます。加熱温度は通常500～600度で、加熱時間はワークの厚みによって異なります。焼鈍保持時間は60分程度で、通常空冷が用いられます。この焼きなましの目的は、材料の内部応力を除去し、塑性や延性などの機械的特性を改善し、成形や加工を容易にし、成形や加工中に内部応力によって引き起こされる亀裂や損傷を防ぐことです。

再結晶焼鈍

完全焼鈍とも呼ばれ、商業的に純粋なチタンの再結晶温度よりも高いが、相から相への相変態温度よりは 120-200 度低い温度で実行されます。このプロセスにより、きめの細かい微細構造が得られます。
商業的に純粋なチタンの再結晶焼鈍温度は、通常 680 ～ 700 度の間です (TC4 の完全な焼鈍温度は 700 ～ 800 度です)。加熱時間はワークの厚みにより異なりますが、保持時間は約60分です。一般的には空冷が使用されます。

この焼きなまし処理の主な目的は、金属粒子を微細化し、材料の可塑性、延性、靭性を向上させることです。引張強さと降伏強さは多少低下しますが、全体的な機械的特性が向上し、加工と成形が容易になり、亀裂や破損が防止されます。

真空アニール

チタン材料に必要な水素含有量が極端に少ない場合、または水素含有量が許容レベルを超える場合、チタン中の水素はプラスの効果がなく、有害性が高く、水素脆化を引き起こします。
水素を除去し、チタン素材の表面酸化を防ぐために、この処理は真空炉で行う必要があります。市販の純チタンへの水素の溶解度は非常に低く、主に TiH2 化合物の形で存在し、300 度以下でのみ安定します。
市販の純チタンを真空炉内で真空アニーリング温度まで加熱することにより、チタン中の水素含有量を0.01%未満に減らすことができます。真空焼鈍の温度、加熱時間、保持時間は再結晶焼鈍と基本的に同じです。冷却方法は、炉内で適当な温度まで徐冷し、その後炉外で冷却する方法が一般的です。真空度は5×10-4 mmHg以上にしてください。真空アニーリングは、水素の除去を達成するだけでなく、再結晶アニーリングの他の目的も達成します。