カスタム Gr5 チタンファスナー

Gr5チタン（Ti-6Al-4V）は、チタン合金ファミリーで最も広く使用されているグレードであり、カスタムファスナーの製造に最適な材料です。6％のアルミニウム、4％のバナジウム、残りがチタンで構成されるGr5チタン合金は、純チタンの低密度（鋼の約半分）と優れた耐食性を継承しています。ただし、合金化により強度（引張強度860MPa以上）と高温安定性（300〜400°Cで長時間動作可能）が大幅に向上し、軽量と高強度という5つの中核要件の完璧なバランスを実現しています。GrXNUMXチタンファスナーのカスタム製造では、単に図面に従うだけでなく、材料と設計から製造と品質管理まで、プロセス全体を包括的に最適化し、アプリケーションシナリオの特定の負荷条件、環境媒体、および設置要件を考慮する必要があります。

スレッドは チタンファスナー 接続部には、プロファイル精度、ピッチ公差、および表面粗さの保証が必要です。Gr5チタン合金のねじ加工は難易度が高く、以下の技術的なポイントに特別な注意を払う必要があります。

ねじ加工

小径ねじ（M2～M8）：圧延板を用いて押し出し加工する「ねじ転造」加工は効率が良く、ねじ表面粗さRa1.6μmを実現できます。

大径または細ピッチねじ（M10以上、ピッチ≤1mm）：「回す + 叩く旋削加工には、超硬工具（WC-Co工具など）を使用し、切削速度5～10 m/分（高温による工具摩耗を防ぐため）で加工する必要があります。タッピング加工には、特殊なチタン合金製タップと、工具の固着を防ぐための超高圧切削油剤の塗布が必要です。

シャンク加工：高精度（例えばh6公差）が求められるシャンクの場合、立方晶窒化ホウ素（CBN）砥石を用いて、30～40m/sの研削速度で研削加工を行う必要があります。これにより、シャンクの真円度は0.005mm以下、真直度は0.01mm/m以下が確保されます。

熱処理

熱処理 Gr5チタンファスナーの機械的特性を決定する中核となるプロセスです。用途要件に応じて、焼鈍処理または溶体化処理を選択する必要があります。

焼鈍処理：通常の荷重用途に適しており、硬度を低減し、機械加工による応力を除去し、微細組織を安定化させることを目的としています。パラメータ：温度650～700℃で2～4時間保持した後、炉冷します（冷却速度≤50℃/時間）。焼鈍処理後の材料は、硬度が約HB 300～320で、良好な靭性（衝撃エネルギー≥30 J）を示します。

溶体化処理：高荷重用途（例：航空宇宙構造部品）の強度向上に適しています。パラメータ：第一段階：溶体化処理（温度950～980℃、保持時間30～60分、水冷）。第二段階：時効処理（温度500～550℃、保持時間4～8時間、空冷）。処理後、引張強度は1100～1200MPaに達し、硬度はHB 380～400程度になりますが、靭性はわずかに低下します（衝撃エネルギー≥20J）。