チタンとフェロチタン
チタン自体は金属光沢のある遷移金属元素であり、通常はシルバーグレーの色をしています。しかし、チタン自体を鉄金属として定義することはできません。フェロチタンは鉄を含むため鉄金属と言えます。
フェロチタンは、10 ~ 20% の鉄と 45 ~ 75% のチタンで構成され、場合によっては少量の炭素を含む鉄合金です。この合金は窒素、酸素、炭素、硫黄との反応性が高く、不溶性化合物を形成します。低密度、高強度、優れた耐食性を備えています。フェロチタンの物性は、密度 3845 kg/m3、融点 1450 ~ 1500 ℃です。
鉄金属と非鉄金属の違い
鉄金属と非鉄金属の違いは、鉄金属には鉄が含まれていることです。鋳鉄や炭素鋼などの鉄金属は炭素含有量が高いため、通常、湿気にさらされると錆びやすくなります。
非鉄金属とは、鉄をほとんど含まない合金または金属を指します。鉄 (Fe) を除いて、すべての純金属は非鉄元素です。鉄 (Fe) は、ラテン語で「鉄」を意味する「ferrum」に由来し、フェライトとしても知られています。
非鉄金属は鉄金属よりも高価になる傾向がありますが、軽量 (アルミニウム)、高い導電性 (銅)、非磁性または耐食性 (亜鉛) などの望ましい特性が得られるために使用されます。高炉のフラックスとして使用されるボーキサイトなど、一部の非鉄材料は鉄鋼業界で使用されています。クロマイト、パイロルサイト、ウォルフラマイトなどの他の非鉄金属は、フェロアロイの製造に使用されます。ただし、多くの非鉄金属は融点が低いため、高温での用途にはあまり適していません。非鉄金属は通常、炭酸塩、ケイ酸塩、硫化物などの鉱物から得られ、その後電気分解によって精製されます。
一般的に使用される鉄金属の例には、鋼、ステンレス鋼、炭素鋼、鋳鉄、錬鉄などがあります。
非鉄材料の種類は膨大で、鉄を含まないあらゆる金属および合金が含まれます。非鉄金属には、アルミニウム、銅、鉛、ニッケル、錫、チタン、亜鉛、および真鍮や青銅などの銅合金が含まれます。他の希少金属または貴金属には、金、銀、白金、コバルト、水銀、タングステン、ベリリウム、ビスマス、セリウム、カドミウム、ニオブ、インジウム、ガリウム、ゲルマニウム、リチウム、セレン、タンタル、テルル、バナジウム、ジルコニウムなどがあります。
|
鉄金属 |
非鉄金属 |
鉄分 |
鉄金属には、通常 50 重量%を超える大量の鉄が含まれています。
|
非鉄金属には鉄がほとんど、またはまったく含まれていません。鉄含有量は 50% 未満です。
|
磁気特性 |
鉄金属は磁性があり、強磁性を示します。磁石に引き寄せられる可能性があります。 |
非鉄金属は非磁性であり、強磁性を示しません。磁石には引き寄せられません。
|
腐食感受性 |
これらは、主に鉄分が含まれているため、湿気や酸素にさらされると錆びや腐食を受けやすくなります。
|
これらは一般に錆びや腐食に対する耐性が高いため、湿気への曝露が懸念される用途で価値があります。 |
密度 |
鉄金属は、非鉄金属よりも密度が高く重い傾向があります。
|
非鉄金属は、鉄金属よりも軽く、密度が低い傾向があります。 |
強度と耐久性 |
強度と耐久性が高いことで知られており、構造用途や耐荷重用途に適しています。
|
銅やアルミニウムなどの多くの非鉄金属は、電気と熱の優れた伝導体です。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
フェロチタンの応用
航空宇宙産業:フェロチタン合金高強度、耐食性、低密度のため、航空宇宙産業で広く使用されています。航空機の構造物、エンジン部品、ミサイルやロケットの部品などの製造に使用されます。
化学産業:フェロチタンは耐食性があるため、反応器、パイプ、ポンプなどの製造などの化学産業でよく使用されます。
医療機器:フェロチタンは生体適合性や耐食性にも優れているため、人工関節、歯科インプラント、外科用インプラントなどの医療分野でも広く使用されています。
海洋工学: フェロチタン海水腐食に強く、海洋環境下で長期間使用できるため、海水処理装置や船舶部品などの海洋工学分野で広く使用されています。
スポーツ用品:高級ゴルフクラブや自転車のフレームなど、一部のスポーツ用品にも使用されています。
フェロチタン合金を使用して製品の強度と耐久性を向上させます。
一般にチタンと鉄の合金は、その優れた特性から様々な分野で広く使用されており、耐食性、高強度、軽量化が要求される製品に大変有用です。