カテゴリー別アーカイブ: さ行

スポンジチタンケーキ

多孔質・スポンジ状のチタンの塊。現行のクロール法によるチタン地金製造では、還元・真空分離の工程が終わると容器内に多孔質・スポンジ状のチタンの大塊ができ、冷却後これを押し抜き法で容器からとりだす。このとりだした円柱形に近いスポンジ状のチタンの塊を、スポンジチタンケーキという。現在、大型のものは、直径約2m、高さ約3m、重量約10トン。

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CVD法

CVDはchemical vapor deposi-tionの略。化学蒸着法ともいう。表面処理の一つ。ガス状態で化学反応または熱分解をおこさせ、その生成物を材料表面に蒸着させること。一般に、高温度で行う。

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スラブ

鋳塊から板状圧延製品をつくる際の中間素材で、平たい長方体、通常、約100㎜以上の厚みを有する。純チタンのスラブは、直径720~1230㎜、高さ1950~2800㎜の鋳塊から鍛造または圧延、あるいは両方の組合せにより、厚さ100~260㎜、幅600~1310㎜の寸法に製造されている。長いものでは10m以上もある。その後、表面の酸化硬化層を砥石研削または機械加工により除去し、連続熱間圧延または厚板圧延に供する。チタン合金の場合は、変形抵抗が高いがほぼ同様に製造できる。アメリカでは電子ビーム溶解によりスラブが製造されている。

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スパッタリング

PVD法による表面処理の一つ。アルゴンガスを少量含む真空中において、材料を陽極に、被覆したい物質を陰極にして電圧をかけると、励起されたアルゴンガスイオンにより陰極の物質の原子が飛び出し、陽極の材料表面に堆積し膜を生成すること。被覆する陰極の物質をターゲットという。ターゲットの形に加工できれば、高融点の材料でも材料表面に成膜できる。スパッタリング中に反応ガスを入れれば、酸化物など高融点の物質を成膜できる。 純チタンをターゲットとして、窒素ガスを導入しスパッタリングを行うと窒化チタン(TiN)の皮膜が得られる。工具刃コーティングに利用されている。

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穿孔圧延製管

丸素材を回転するロールの間で、心棒を中心部に押し込みながら圧延する継目無管の製造方法。純チタン及びチタン合金は、直径が約100mm以上の比較的厚肉と直径の大きい継目無管の製造に用いる。

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ワイヤーともいう。細くて長い材料のこと。チタンでは、通常直径8mmより小さい場合にいうが、コイル状になっている場合それより大きな直径でも線という。アメリカの規格ASTMでは、線(wire)は最大断面長さが0.5~4.8mmの寸法である円またはその他の断面を持つ材料と規定している。チタンの線は、熱間圧延により製造しコイル状に巻きとられ、細いものは焼きなまし・脱スケールの後、冷間引抜きにより所定の寸法まで加工される。細いものでは直径10μm以下の線が製造されている。チタン線はメガネフレーム、各種フィルター、各種電極などに使用されている。

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靱性

材料のねばり強くて外力が加えられても破壊されにくい性質。高い強度と大きな延性をかね備えているものが靱性に富む。すなわち引張試験で得られる、応力-ひずみ曲線の下の部分の面積が大きいことである。チタン合金は靱性においても、他の金属材料と比較して何らの遜色もない。

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スポンジチタン粉末

スポンジファインということもある。スポンジチタンからつくるチタン粉末。ナトリウム法により製造したスポンジチタンは、粒度が小さく割れやすいので破砕によりつくる。クロール法スポンジチタンは割れにくく通常製造できない。150~250μmの粒度で、酸素含有量は低く、プレス成形性はよいが、粉末製品の疲労強度を低下させる塩化物をふくむ。

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スピニング加工

板を成形する方法の一つ。板を回転する型(マンドレル)にとりつけ、へらまたはローラーなどの工具を押しつけ、マンドレルと同じ形状に成形する方法。円錐など回転対称形状品の製造に適する。すでに回転形状になった管の薄肉化にも利用できる。
スピニング加工はチタン板に適した成形法の一つである。チタン板が回転するため、潤滑の問題がプレス成形ほど大きくなく、鍋・各種容器の成形に使用される。

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スプリングバック

変形したあと、弾性変形分だけもとの形の方へ戻るはね返り現象。

チタンのヤング率は鋼の約半分、また、耐力と引張強さの比が高いので、スプリングバック量は大きい。とくに、チタン合金は変形抵抗が高いので大きい。

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焼鈍

焼なまし。焼なましの旧用語。

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酸化皮膜

酸素と結合して酸化物が表面に生成した膜。チタンの酸化皮膜は、常温大気中において表面に数nmの厚みで非常に強固に生成し、これがすぐれた耐食性などを生み出す。掻きキズなどで酸化皮膜を除去しても、自動的に瞬時に酸化膜が生成するのでチタンの表面特性は損なわれない。酸化皮膜の厚さは、加熱や陽極酸化により厚くできる。酸化皮膜の厚みにより、表面の色が決まる。

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全面腐食

均一腐食ともいう。金属の表面全体にわたってほぼ一様に腐食される腐食形態。耐食性の低い金属や強い腐食環境下でおこりやすい。
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遷移相

平衡状態図には記載されていない非平衡相。時効にともなう析出過程においては、直接平衡相が析出するよりは、合金元素濃度が低く構造は類似した相として析出するほうが、エネルギー的に有利になる場合がある。そのため、最初準安定相として析出した後、安定相に遷移する経路をとる事がある。この準安定相を遷移相という。チタン合金では、w相・β’相などがある。
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最高使用温度

材料が使用に耐えるもっとも高い温度。使用環境(酸化の問題)や応力の負荷状況(静的な応力の高温引張りまたはクリープか、変動応力の疲労か)により異なる。高温で使用する場合は、その他に、材料が破断するまでの時間や、破断しない場合でも、一定時間後のひずみ量が問題になる。チタン合金の最高使用温度はTi-5.5Al-4Sn-4Zr-0.3Mo-1Nb-0.5Si-0.06C合金の590℃である。
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酸化チタン

通常は二酸化チタンをさす。白色顔料として大量に利用されている。(天然ルチルや合成ルチルを原料として製造されている。)白色ペイントや化粧品等に広く用いられていて、近年では光触媒としても注目されている。
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酸洗

サンセン[pickling] 酸洗いともいう。酸を用いて材料の表面を化学的に除去すること。金属材料の脱スケール、表面処理の前処理、仕上げ処理など一般に多く使われる。チタンは耐食性がよいので、酸洗に使用される酸は限られ、硝酸(HNO₃)とフッ酸(HF)の混酸のみである。通常、フッ酸は2~10%、硝酸は5~20%の範囲で用いる。

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酸洗肌

[pickled surface]酸洗した材料の表面のこと。AP仕上げ、ダル仕上げを行った表面と同じ。純チタンの場合は通常、金属光沢はなく、鈍い色の銀白色で、ステンレス鋼の表面色より灰色がかっている。梨地肌ともいう。

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シーム溶接

溶接材料を上下電極で挟み込み、電極を回転させながら溶接電流を流す抵抗溶接。 加圧部の溶接材は、溶接電流による接触抵抗熱により分子拡散して接合する。大気中でシールド(遮断)無しでも可能。ティグ溶接に比べ疲労強度の要求が少ない所に適している。

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シームレス管

シームレス管はその名前の如く継ぎ目なしで材料を削り出し、引き抜き加工をした製品ですセミシームレス管は、溶接管を継ぎ目を解らなく研磨したもので、溶接管とは溶接部分がそのままの状態のもの。

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