チタン合金とマグネシウム合金の違い

マグネシウム合金
マグネシウム合金は、マグネシウムをベースに他の元素を添加した合金です。 主な合金元素はアルミニウム、マンガン、亜鉛、セリウム、トリウム、および少量のジルコニウムとカドミウムです。 現在最も広く使用されているのはマグネシウム - アルミニウム合金で、次にマグネシウム - マンガン合金、マグネシウム - 亜鉛合金が続きます。 マグネシウム合金は、その優れた鋳造、押出、切断、曲げ特性により、自動車、エレクトロニクス、繊維、建設、軍事分野で広く使用されています。

マグネシウム合金の融点は650度であり、良好なダイカスト特性を持っています。 マグネシウム合金鋳物の引張強さは一般に250MPaに達し、最高のものでは600MPa以上に達することがあります。

マグネシウム合金は密度が低く（約1.8g/cm3）、強度が高いです。 マグネシウム合金は金属構造材料の中で最も軽く、比重はわずか1.8で、アルミニウムの2/3、鉄の1/4です。 比強度は133と高く、マグネシウム合金は高強度な材料です。 マグネシウム合金は弾性率が大きく衝撃吸収性に優れています。 弾性範囲内では、マグネシウム合金は衝撃荷重を受けたときにアルミニウム合金部品に比べて半分のエネルギーを吸収するため、マグネシウム合金は優れた耐衝撃性と騒音低減特性を備えています。

マグネシウム合金のダイカスト性能は非常に優れています。 ダイカストの最小肉厚は 0.5mm に達することがあり、さまざまな自動車用ダイカストの製造に適しています。 マグネシウム合金部品は安定性が高く、ダイカストは鋳造性と寸法精度が高く、高精度な加工が可能です。

マグネシウム合金は合金と比較して放熱性に絶対的な優位性を持っています。 同じ体積、形状のマグネシウム合金とアルミニウム合金で作られたラジエーターの場合、ある熱源から発生した熱（温度）は、アルミニウム合金よりもマグネシウム合金の方がラジエター根元を介して伝わりやすくなります。 頂上に早く到達するほど、頂上は高温になりやすくなります。

ただし、マグネシウム合金の線膨張係数は非常に大きく、25-26μm/m度に達しますが、アルミニウム合金の線膨張係数は23μm/m度、黄銅は約20μm/m度、構造用鋼は12μm/m度です。 、鋳鉄は約10μm/m程度です。 m程度。 岩石 (花崗岩、大理石など) はわずか 5 ～ 9 μm/m 度ですが、ガラスは 5 ～ 11 μm/m 度です。 熱源に適用する場合は、構造のサイズに対する温度の影響を考慮する必要があります。

マグネシウム合金の応用例： 一般的に中高級機や業務用デジタル一眼レフカメラでは、強度や耐久性、手になじみやすいフレームとしてマグネシウム合金が使用されています。 携帯電話やラップトップの筐体。 パソコンやプロジェクターの筐体など、内部で高温になる放熱部品にはマグネシウム合金が使用されています。 自動車のステアリングホイール、ステアリングブラケット、ブレーキブラケット、シートフレーム、バックミラーブラケット、ディストリビュータブラケット等、軽量かつ高強度が要求される構造部品。

成形方法により、変形マグネシウム合金と鋳造マグネシウム合金の2つに分類されます。

マグネシウム合金のグレードは英字、数字、英字で表されます。 最初の英字はその最も重要な合金成分元素のコード名であり、次の数字はその最も重要な合金成分元素の上限と下限の平均値を表します。 最後の英語の文字は識別コードで、特定の構成元素が異なる、または元素含有量がわずかに異なる合金を識別するために使用されます。
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チタン合金

チタン合金とは、チタンと他の金属との合金金属を指します。 高強度、良好な耐食性、高い耐熱性を備えています。 チタン合金は、航空機エンジンのコンプレッサー部品、フレーム、外板、ファスナー、着陸装置の製造に広く使用されています。 チタン合金は、ロケット、ミサイル、高速航空機の構造部品にも使用されています。

チタンの融点は1668度です。 882度以下の最密六方格子構造を持ち、アルファチタンと呼ばれます。 882度以上の体心立方格子構造を持ち、ベータチタンと呼ばれます。 チタンの上記 2 つの構造の異なる特性を利用し、適切な合金元素を添加することにより、異なる構造のチタン合金を得ることができます。 室温では、チタン合金は 3 つのマトリックス構造を持ち、合金、( ) 合金、および合金の 3 つのカテゴリに分類されます。 我が国ではそれぞれTA、TC、TBと表記されます。

チタン合金の密度は一般に約 4.51g/cm3 で、これは鋼の 60% に過ぎません。 一部の高強度チタン合金は、多くの構造用鋼合金の強度を超えています。 したがって、チタン合金の比強度（強度/密度）は、他の金属構造材料に比べてはるかに大きくなります。 、ユニット強度が高く、剛性が高く、軽量な部品を製造できます。

チタンは無毒で軽量かつ強度があり、生体適合性に優れています。 理想的な医療用金属材料であり、人体へのインプラントとしても使用可能です。 米国では、TMZFTM (TI-12Mo-^Zr-2Fe)、Ti-13Nb{{6} という 5 つのベータチタン合金が医療分野での使用に推奨されています。 }}Zr、Timetal 21SRx (TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si))、Tiadyne 1610 (Ti-16Nb-9.5Hf)、およびTi-15Mo は、人工骨、血管ステントなどの人体への埋め込みに適しています。

TiNi合金は生体適合性に優れ、その形状記憶効果や超弾性を利用した医療例も数多くあります。 血栓フィルター、脊椎整形外科用ロッド、歯科整形外科用ワイヤー、血管ステント、骨プレート、髄内針、人工関節、避妊具、心臓修復部品、人工腎臓用マイクロポンプなど。

チタン合金製品はダイカストや機械加工によって得られます。 チタン合金の溶解温度は非常に高く、金型鋼に対する要求も非常に高くなります。 チタン合金には、旋削、フライス加工、ボーリング、穴あけ、研削、タッピング、鋸引き、放電加工など、多くの加工方法があります。

チタン合金は機械加工性にも劣ります。 チタン合金を切断するときの切削抵抗は、同じ硬度の鋼よりもわずかに高いだけです。 しかし、ほとんどのチタン合金の熱伝導率は非常に低く、鋼の 1/7、アルミニウムの 1/16 にすぎないため、切削によって発生した熱はすぐには放散されません。 切削領域に蓄積すると、工具の刃先に急速な摩耗、崩壊、構成刃先が発生します。