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家材料チタン Ti-6Al-4V ELI グレード 23-3.7165-UNS R56401

Ti-6Al-4V ELI グレード 23-3.7165-UNS R56401

Ti-6Al-4V ELI (グレード 23) は、酸素、窒素、炭素などの格子間元素の含有量を低減することにより、古典的な Ti-6Al-4V (グレード 5) から開発された α+β チタン合金です。これにより、純度が向上し、靭性が向上します。この材料は、高強度、優れた耐食性、優れた生体適合性を兼ね備えていると同時に、優れた疲労性能と破壊靱性も備えています。極めて高い信頼性と安全性が要求される用途に適しています。

ISO 5832-3：
手術用インプラント — 金属材料 — パート 3: 鍛造チタン 6-アルミニウム 4-バナジウム合金
ASTM F136：
外科用インプラント用途向けの鍛造チタン-6アルミニウム-4バナジウムELI (超低格子間) 合金の標準仕様 (UNS R56401)

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化学成分

要素	N	C	H	鉄	○	アル	V	コ	ティ
コンテンツ（％）	≤0.05	≤0.08	≤0.012	≤0.25	≤0.13	5.5-6.50	3.5-4.5	＜0.1	バランス

熱処理条件と機械的性質

直径(mm)	引張強さ(MPa)	降伏強さ(MPa)	伸び（4D）	面積縮小率（%）	硬度（HV10）
＜4.75	≧860	795	10	/	≥260
4.75-44.45	≧860	795	10	25
44.45-63.5	≥825	760	8	20
63.5-101.6	≥825	760	8	15

供給フォーム

利用可能なフォーム	サイズ範囲	表面仕上げ	長さ (カスタマイズ可能)	公差（カスタマイズ可能）	配送条件
皿	T0.5～T200.0mm	フライス加工	長さ:200/250/300 幅:200/300/500/1000	-0.0/+1.0mm	焼き鈍し
バー	φ1.0～φ200.0mm	研削・精密研削	3M/PCS	h6-h9	焼き鈍し
ワイヤー	φ1.0～φ3.0mm	研削・精密研削	1M/個	h6-h9	焼き鈍し

利用可能なフォーム	直径(mm)	厚さ(mm)	表面
チタンディスク	φ98.0*T	10.0/12.0/14.0/16.0/18.0/20.0/22.0/25.0	フライス加工＋真空包装
チタン角プレート	150140T；205145T； 250155T	10.0/12.0/14.0/16.0/18.0/20.0/22.0/25.0	フライス加工＋真空包装

データシート

追加情報

Ti-6Al-4V ELI グレード 23 チタンの簡単な歴史

Ti-6Al-4V ELI は、グレード 23 チタン、UNS R56401、または 3.7165 としても知られ、超低格子間元素含有量の α+β タイプのチタン合金です。

ELIとは「Extra Low Interstitial」の略で、「超低格子間要素」を意味します。基本的な組成は標準の Ti-6Al-4V (チタン、アルミニウム、バナジウム系) と同じですが、ELI バージョンでは酸素、窒素、炭素、水素などの元素に対してより厳格な管理が課されています。

この制御は、単にマーケティング目的ではなく、材料の靭性と破壊安全マージンを強化するためのものです。医療用インプラント、脊椎コンポーネント、整形外科用固定具、歯科用インプラント関連部品には、強度だけでなく、長期負荷や人体内での信頼性も求められます。

したがって、Ti-6Al-4V ELI は、需要の高い医療用インプラントや精密医療部品に適しています。

Ti-6Al-4V ELI グレード 23 チタンはどのように開発されたのか

Ti-6Al-4V ELI の出現は、医療用インプラント材料の需要から生まれました。

標準の Ti-6Al-4V は高強度を備えており、すでに多くの航空宇宙および工学部品で使用されていますが、医療用インプラントには強度だけではありません。整形外科用インプラント、脊椎コンポーネント、歯科用インプラント部品、および外傷固定装置は、長期間人体内に留まります。材料は、繰り返しの荷重、腐食環境、非常に小さな構造設計に耐える必要があります。

この文脈では、隙間要素が重要です。酸素、窒素、炭素、水素のレベルが上昇すると強度が向上しますが、高濃度では材料が「硬く」「脆くなり」、靭性と破壊安全マージンが減少します。インプラントの場合、これは小さな問題ではありません。

Ti-6Al-4V ELI は、Ti-6Al-4V のアルミニウム - バナジウム合金系を維持しながら、格子間元素の含有量を減らします。このアプローチにより、十分な強度を維持しながら、靱性、破壊靱性、疲労性能が向上します。

Ti-6Al-4V は、航空宇宙および一般的な高強度チタン合金部品によく使用されます。 Ti-6Al-4V ELI は、より高い破壊安全マージンを必要とする医療用インプラントやコンポーネントに適しています。

Ti-6Al-4V ELI グレード 23 チタンの初期の応用

Ti-6Al-4V ELI は当初、主に医療用インプラント分野に適用されました。

整形外科用固定装置、脊椎構造コンポーネント、外傷固定プレート、骨ネジ、歯科インプラント関連部品が典型的な初期の用途でした。これらの部品は必ずしもサイズが大きいわけではありませんが、複雑な応力がかかるため、経験だけで材質の良否を判断することはできません。

医療顧客が Ti-6Al-4V ELI を選択する理由は、Ti-6Al-4V の強度基盤をベースにしながら、標準グレード 5 と比較して靭性と制御された低格子間元素をより重視しているためです。

その後、より高い信頼性が要求される精密部品にもELIグレードが指定されています。

Ti-6Al-4V ELI グレード 23 チタンの現在の用途

Ti-6Al-4V ELI は現在、主に医療用インプラント、歯科用インプラント、および高信頼性の精密部品に使用されています。

一般的なアプリケーションには次のものがあります。

医療用途: 整形外科用インプラント部品、外傷固定プレート、骨ネジ、脊椎構造部品、人工関節部品、頭蓋顔面固定装置、医療用コネクタ、精密医療部品。インプラントプロジェクトの場合、ASTM F136、ISO 5832-3、図面仕様、検査文書、および最終用途のアプリケーションに対して準拠性を検証する必要があります。

歯科用途: 歯科インプラント、歯科アバットメント、治癒キャップ、カバーねじ、歯科補綴コンポーネント、歯科ディスク、チタン角プレート、およびカスタムチタン歯科部品。これらのコンポーネントは通常、寸法と表面の品質の一貫性が必要であり、その後の精密機械加工をサポートできなければなりません。

高信頼性エンジニアリング用途: 精密航空宇宙部品、高強度軽量部品、精密ファスナー、小型耐荷重部品、より高い靭性を必要とする機械加工部品。 Ti-6Al-4V ELI は、顧客の図面またはプロジェクト標準で ELI グレードが明示的に指定されている場合にのみ、優先選択肢として推奨されます。

Sunxin の Ti-6Al-4V ELI グレード 23 チタン供給サポート

Sunxin は、Ti-6Al-4V ELI をシート、バー、ワイヤー、円形ディスク、正方形プレート、およびカスタムカットサイズで供給しています。

サポートされている規格には、ASTM F136 および ISO 5832-3 が含まれます。具体的に適用される規格は、製品の形状、最終用途、顧客の図面要件に基づいて確認する必要があります。

利用可能な仕様は次のとおりです。

シート: T0.5 ～ T200.0 mm、フライス加工表面、標準長さ 200 / 250 / 300 mm、幅 200 / 300 / 500 / 1000 mm、公差 -0.0 / +1.0 mm、焼き鈍し状態で納品されます。

棒材: Φ1.0 ～ Φ200.0 mm、研磨または精密研磨、標準長さ 3 m/本、公差は h6 ～ h9 で利用可能、焼き鈍しして納品されます。

ワイヤー： Φ1.0～Φ3.0mm、研磨または精密研磨、標準長さ1m/本、公差h6～h9まで対応、焼き鈍し出荷。

チタンディスク： 直径Φ98.0 mm、厚さ10.0 / 12.0 / 14.0 / 16.0 / 18.0 / 20.0 / 22.0 / 25.0 mm、表面フライス加工、真空包装で入手可能。

チタン角板： 150×140×T、205×145×T、250×155×T、厚さ 10.0 / 12.0 / 14.0 / 16.0 / 18.0 / 20.0 / 22.0 / 25.0 mm;フライス加工された表面。真空包装が可能です。

Ti-6Al-4V ELI プロジェクトの場合、生産前に材料形状、納品状態、表面状態、寸法、公差、適用規格を確認することをお勧めします。医療用インプラント、歯科用インプラント、脊椎プロジェクトの場合は、化学組成、機械的特性、疲労要件、検査項目、品質文書、トレーサビリティ要件も確認する必要があります。

Sunxin は ISO 13485 および ISO 9001 品質管理システムの認証を受けており、バッチ管理、トレーサビリティ管理、テスト調整、品質文書管理をサポートできます。

よくある質問

製品に関するよくある質問

Ti-6Al-4V ELI とグレード 23 は同じ材質ですか?

はい。一般にグレード 23 と呼ばれる Ti-6Al-4V ELI は、Ti-6Al-4V チタン合金の低格子間元素バージョンです。 UNS R56401 に準拠しており、より高い材料純度、靭性、信頼性が要求される医療およびインプラント関連製品によく使用されています。

Ti-6Al-4V ELI の ELI は何の略ですか?

ELIはExtra Low Interstitialの略で、極めて低レベルのインタースティシャル要素を意味します。これは、酸素、窒素、炭素、水素などの格子間元素が材料中でより厳密に制御されており、インプラント関連用途における靭性、破壊靭性、信頼性の向上に役立つことを示しています。

Ti-6Al-4V ELI と Ti-6Al-4V の違いは何ですか?

Ti-6Al-4V は標準のグレード 5 チタン合金ですが、Ti-6Al-4V ELI はグレード 23 としても知られる低侵入元素バージョンです。Ti-6Al-4V ELI は侵入元素に対してより厳格な管理を課し、より高い材料純度と靭性を要求するため、医療用インプラント、歯科、整形外科および高信頼性コンポーネントにより適しています。

Ti-6Al-4V ELI はどのような場合に選択すべきですか?

Ti-6Al-4V ELI は、コンポーネントが Ti-6Al-4V の高強度を必要とする一方で、靭性、破壊安全性、生体適合性、インプラント関連規格への準拠の向上も必要な場合に選択する必要があります。長期にわたるインプラント、歯科インプラント、整形外科用固定具、および信頼性の高い医療コンポーネントに適しています。

Ti-6Al-4V ELIはインプラント製品に使用できますか?

はい。 Ti-6Al-4V ELI はインプラント関連製品で頻繁に使用されますが、材料は顧客が指定した規格、図面、規制要件に準拠する必要があります。インプラント用途に使用する場合、ASTM F136、ISO 5832-3、材料認証、バッチトレーサビリティ、および試験要件への準拠を確認する必要があります。