素材の基礎知識

チタンのグレード：チタン合金とその用途に関する完全ガイド

読了時間：3分 • 2026年9月更新

高い強度対重量比、優れた機械的特性、そして卓越した耐食性を兼ね備えていることから、チタン系合金は多くの重要な用途において理想的な材料として選ばれています。

チタンの同素体挙動により、熱機械的加工法の変更を通じて微細組織に多様な変化をもたらすことができるため、最小限のチタングレードで幅広い特性と用途を実現することができる。これは、α＋β（a+ß）の二相結晶構造を持つチタン合金において特に顕著である。

最も広く使用されているチタングレード：Ti-6Al-4V

最も広く使用されているチタンのグレードは、Ti-6Al-4V α-β合金です。このチタン合金は、鋼やアルミニウムに比べて室温での成形特性が比較的劣るものの、その特性は十分に解明されており、製造工程における変動に対する許容度が高い。Ti-6Al-4Vは断面サイズによる焼入れ性が限られているため、通常は焼きなまし状態で使用される。

棒材およびビレット形状で入手可能なチタン材のグレード

商業用純チタン（グレード1、2、3、4）は、棒材およびビレットとして入手可能です。また、Ti-6Al-4V（グレード5および24）、Ti-5Al-2.5Sn（グレード6）、Ti-0.2Pd（グレード7および11）、 Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo（BETA-Cとしても知られる）、 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo、Ti-8Al-1Mo-1V、Ti-6Al-6V-2Sn、Ti-10V-2Fe-3Al（TIMETAL 10.2.3）、 Ti-4Al-4Mo-2Sn（IMI 550）、Ti-4Al-4Mo-4Sn-0.5Si-0.1C（IMI 551）、Ti-15Mo（IMI 205）、およびTIMETAL 100。

鋳造用として入手可能なチタンのグレード

鋳造品として入手可能なチタン合金には、商業用純チタンのグレード2、3、4のほか、Ti-6Al-4V（グレード5および24）、Ti-0.2Pd（グレード7）、Ti-5Al-2.5Sn（グレード6）、 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（TIMETAL 15.3）、TIMETAL 1100、およびTi-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb（IMI 834）などがある。

チタン合金の分類

用途別に見ると、チタン合金は主に「耐食性グレード」、「高強度グレード」、「耐熱性グレード」の3つのグループに分類される。組織別に見ると、チタン合金には「アルファ合金」、「アルファ・ベータ合金」、「ベータまたは準ベータ合金」の3種類がある。

表1. チタン合金の分類

分類	代表的なグレード／合金	主な特性	代表的な用途
商業用純チタン	グレード 1～4	優れた耐食性、良好な成形性	化学処理、船舶、医療
アルファ合金	Ti-5Al-2.5Sn	溶接性が良く、高温性能に優れる	航空宇宙、極低温用途
アルファ・ベータ系合金	Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo	強度、靭性、耐食性のバランスに優れる	航空宇宙、バイオメディカル、船舶
ベータ／ニアベータ合金	Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-15Mo、BETA-C	極めて高い強度、良好な焼入れ性、優れた成形性	航空宇宙用着陸装置、高強度部品

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この記事では、チタンを商業用純チタングレードおよび合金構造に基づいて分類しています。「チタン」シリーズに関連するガイドでは、この記事と併せて知っておくべきトピックを取り上げています。『チタンの特性』では、各グレードを区別する強度、低密度、耐食性について詳しく解説しています。 『チタンの仕様』では、各グレードを正確に定義するために使用される指定体系について解説し、『チタンの規格』では、地域ごとにこれらの指定を規定する枠組みを提示しています。これらを併せて参照することで、グレードの分類と、その背景にある特性、指定、規格との関連性を理解することができます。

よくある質問（FAQ）

チタンの主なグレードにはどのようなものがありますか？

チタンのグレードは、商業用純チタンとチタン合金に分類される。用途別には、耐食性グレード、高強度グレード、耐熱性グレードに分類され、組織別には、アルファ系、アルファ・ベータ系、およびベータ系または準ベータ系合金に分類される。

最も広く使用されているチタンのグレードは何ですか？

α-β合金であるTi-6Al-4Vは、最も広く使用されているチタン合金です。この合金は特性が十分に解明されており、加工上のばらつきに対する許容度が高く、主に焼鈍状態で使用されます。

商業用純チタンのグレードとは何ですか？

商業用純チタンには、強度や純度の異なるグレード1、2、3、4があります。これらのグレードは通常、棒材やビレットの形で供給され、その耐食性から高く評価されています。

どのチタンのグレードが鋳造品として入手可能ですか？

鋳造用チタン合金には、商業用純チタン（グレード2、3、4）のほか、Ti-6Al-4V（グレード5および24）、Ti-0.2Pd（グレード7）、 Ti-5Al-2.5Sn（グレード6）、TIMETAL 15.3、TIMETAL 1100、およびIMI 834などがある。

なぜTi-6Al-4Vは焼鈍状態で使用されるのですか？

Ti-6Al-4Vは断面サイズによる焼入れ性が限られているため、信頼性の高い物性のバランスを確保するために、通常は焼きなまし状態で供給・使用されます。