スポンサーリンク

【チタンの入門編】ファクトリーチームはなぜチタンボルトを使う?

この記事は約5分で読めます。

、こんにちは、オートバイのカッコ良さを追求するモトロックマンです。

今回はチタンの入門編です。
興味がなくても知っておいて損はありません!

ちなみに表紙が、なぜガンダムかと言うと
ガンダムが、ルナチタニウム合金って素材で出来ているからです。
もちろんそんな材料はありません(*^_^*)
アニメの中の架空です。

では、どこよりもわかりやすく説明していきます!

スポンサーリンク

チタンの種類


チタンは大きく分けると、純チタンチタン合金 があります。
バイク用のアフターパーツで使われるのは後者のチタン合金になります。

純チタンと聞くと高級感があるように思えますが、
強度はチタン合金の半分、バイクには不向き。

もちろん、強度の必要ない部位なら使えます。
でもそれだったら、チタンより軽いアルミを使うべきだと思います。

チタン合金は、α型、β型、さらにその中間の α+β型があります。
バイクで使われる Ti-6Al-4Vα+β型になります。

スペックではβ型が優れていますが、その分コストも高い!
よって流通はほとんどありません。
現在はチタンボルトと言ったら “Ti-6Al-4V” をさします。

Ti-6Al-4V の表記の意味


Ti はチタン、Al はアルミ、V はバナジウム
数字は含まれる成分(元素)の割合になります。

Ti – 6Al – 4V” は 6%のアルミと4%のバナジウムが含まれた
チタン合金という意味です。

また、合わせて覚えてほしいキーワードが
JIS60種Gr5 (グレード・ファイブ)、あと、ここには載ってない TAB6400
これらの表記は全て64チタンを表します。

チタンの特徴

知れば知るほどに面白いのがチタン。
なぜ、錆びないのか?
強いのに柔らかいとはどういうことか?


上の機械的性質表を使ってチタンの特徴を説明します。

軽い!


チタンボルトと聞いて最初にイメージするのが
“軽さ” ではないでしょうか?

先ほどの表の中で “比重” が、重さを表します。
金属が同じ体積のときの重量の割合です。
数字が小さいほど 軽いということです。

軽い順にすると、マグネシウム、アルミときて次がチタン
そこからはかなり差がついて、ステンレスや鉄系材料になります。

鉄 (SS400)と比較すると、4.47:7.9 → 0.565
チタンは鉄の 約57%の重量ということになります。
半分強といったところですね。

強い!


次は強度について。
“引張強さ” の数値が大きいほど強いということになります。

Ti-6Al-4Vは900N/mmとあります。
これが優れた数値かわかりませんよね。

では合わせて クロムモリブデン鋼のSCM435 を見てください。
通称 「クロモリ」 と呼ばれる材質です。

クロモリ鋼はバイク部品の中では最高強度と言われてますが
64チタンとほぼ一緒の数値。
そう、つまり64チタンの強度はバイク部品ではトップクラスなんです。

硬い!


ここでいう硬さとは、表面硬度です。
強度が高いほど硬度も高い傾向にあります。

表面硬度が高いと何がイイかというと
摩擦に強くなります。

64チタンが摩擦に優れるかというと、実はそうでもない。
ちょっと長くなるので別の機会に説明します。

とりあえず今回は入門編なので 「金属のなかでは高い数値」
と覚えてください。

やわらかい!


強い、硬いときて やわらかい!
どーゆこと!? ですよね。

実は金属って、しなるんです。
表のヤング率が低いほど、柔らかく、しなります。
つまり 剛性が低い ということです。

通常は強度が高いほど固くなります。
アルミやマグネシウムは強度が低いため
ヤング率も低く、柔らかいわけです。

でも64チタンは違う!
強度はクロモリと同じにも関わらずヤング率は半分。

そう64チタンは、高強度低剛性
強くて柔らかい という特殊な金属なんです。

錆びない!


チタンは空気にふれた瞬間に酸化被膜をつくります。
これを不動態と言います。

簡単に言うとバリヤーです。
それでもって、チタンのバリヤーがメチャクチャ強い!

他にもバリヤーをはる金属はあります。
ですが、他の金属のバリヤーには何らかの弱点があります。
破られてしまうわけです。

対して、チタンのバリヤーには弱点はありません
この無敵のバリヤーのおかげでチタンは
半永久的に錆びないのです。

影響を与えない


バリヤーのおかげで外部からの影響を受けない。
ということは、逆に外部へ影響を与えないということにもなります。
つまりチタンは化学反応が起こらないのです。

人体に使われるのもそのためです。
金属アレルギーが起こらないのです。

また、2種類の金属が接触した状態で水がかかると
化学反応によって錆が発生します。
これを異種金属接触腐食というのですが、
チタンにはこの現象が起こりません。

チタンは錆びないだけじゃなく、
取付けた相手にもやさしい材質なんです。

マグネシウムやアルミの高価な鍛造ホイール腐食から守りたいのならチタンディスクボルトは有効です。

熱伝導率が低い


最後は熱伝導率。
熱伝導率とは、熱の伝わり方をあらわします。
数値が低いほど、温まりにくく、冷めにくい。
数値が高いほど、温まりやすく、冷めやすい。

64チタンは前者の「温まりにくく、冷めにくい」になります。
熱を伝えたくない部位にとても有効です。

例えばキャリパーのピストン。
レース用のキャリパーピストンにチタンが使われるのは
ブレーキの摩擦熱を熱に弱いブレーキオイルに伝えないためです。

最後に

64チタンが低剛性であることや、熱伝導率が低いことを
デメリットのように言われる方もいますが、そうではありません。
欠点ではなく特性なのです。(^^)/
でなければ、ファクトリーマシンにチタンボルトは採用されません(^^)/



はい、とりあえず今回はここまで。
チタンについてはさらにマニアックな情報を掲載しております。
チタンの真実をぜひご覧ください。

チタンの真実
スポンサーリンク
この記事を書いた人
モトロオーナー

10代のとき『特攻の拓』の天羽時貞のバイクがカッコいいと思いSRを購入
  ⇩
カッコいいカフェレーサーをつくりたいという気持ちから某パーツメーカーに就職
  ⇩
自分で設計から製造までしたくなり退社し、マシニングを学ぶ
  ⇩
ROCKMANを起業
  ⇩
新たな挑戦を繰り返し
結果パーツメーカー、レースチームで多数の製品開発を行う
  ⇩
心機一転、元ROCKMANとMotoをかけて ”モトロックマン" と改名し、今に至る

モトロオーナーをフォローする
モトロオーナーをフォローする
モトロックマンブログ

コメント

タイトルとURLをコピーしました