a一『一3．18．4XlO−623．OXIO−61．7｝2．OXIO−616．8XlO−6Al7．868．932．79．718．0 ，1）電気伝導度（Cuを100として）熱膨張係数レ℃，柏00℃）｝・・4．512．705164．01，0012．金属チタンの物理的性質3．チタンおよびチタン合金の分類と機166866015301083旧0一 94一FeCu融点（℃）密度（9／ov）電気抵抗（μ含cm）透磁率a）α晶（hcp）b）β晶（bcc）図2 Tiの結晶構造のタイプ類によってα＃β変態温度が変化し，また（α＋β）2 チタン鉱石は，一般に，中間生成物TiCl、を経て，表1 金属チタンの物理的性質と他の金属元素との比較 である。 かなり小さい。 小さい。 元素としてのチタンは，地殼中に比較的多く存在し，クラーク数では，Mgに次いで，第9位である。しかし，鉱石のほとんどは，酸化物であり，チタンと酸素原子の間の非常に強い結合力のため，還元には，大きなエネルギーを必要とする。クロール法（Mg還元）あるいはハンター法（Na還元）により，スポンジチタンと呼ばれる多孔質の金属チタン塊となる。このスポンジチタンが，工業材料となるには，さらに，二重真空アーク溶解による高純度インゴット化が必要であり，所定の製品形状を得るために，圧延又は鍛造および熱処理のプロセスを経なければならない。 表1に，純チタンの物理的性質を，他の代表的な金属材料と比較して示す。 上表からわかるチタンの特徴として，次のようなものが挙げられるt2）1）融点は1668°Cで，鉄より約140°C高い。2）比重は4．51で，鉄の約60％，アルミの約1．7倍3）電気伝導度，熱伝導度は鉄やアルミに比べ，4）熱膨張係数は，鉄の70％，アルミの約40％と5）非磁性である。 なお，純チタンの結晶構造は，882°C以下で図2−a）に示すようなhcp（稠密六方格子）構造であり，それ以上の温度では，bcc（体心立方格子）構ものをα相，bcc構造のものをβ相と呼ぶ。こうした特徴的な結晶構造は，チタンの変形挙動を考えるのに，きわめて重要な意味をもつ。 工業材料としてのチタン材は，室温付近における主たる構成相によって，表2のように分類される6）α一Tiのうち純チタン系のものは，含有する酸素量によって等級（grade）がつけられている。酸素量が多いほど，材料の耐力，引張強さは高く，伸びは低くなる（4）（図3）。 チタンに合金元素を添加してゆくと，元素の種相領域が出現するようになる。例えば，Aeは，α相を安定化させる働きがあり，Vは，β相を安定にする効果をもつ。SnやZrは，添加してもあまり大きな影響がないので，中性元素と呼ばれる。このほか，共析型の状態図を生じる元素を含め、4種類のグループに分類することができる（図4）。造（図2−b）となる。チタンでは，hcp構造の 械的性質
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