物凄く無知な私に教えて下さい２

質問

チタンは軽くて硬いのですね。
では、チタンより硬い金属で、もろく無く、なるべくならチタンに近い軽さの金属はありますか。
できれば、例を挙げてくれると大変助かります。
どうぞ宜しくお願い致します。

回答No.1

funflier · ベストアンサー

こちらも見たのですが、
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6940157.htm
機械的性質ということでは、「硬さ」と「強度」を混同されているのではないかと思います。
引っかいた時、キズを入れる事が出来る方が「硬い」ということで、ガラスは鉄よりも
硬く、ダイヤモンドは最強クラスの硬さを持ちます。一方。「強い」ということは一般には
引っ張り強さ等の試験結果で評価します。

チタン合金（純チタンではなく）は多分現時点では「他のいかなる金属よりも比強度が
大きい」金属合金です。（この記述は日本航空技術協会発刊の「航空機材料第３版」
からとりました。）　比強度とは「重さの割りに強いかどうか」ということです。
アルミ合金は鉄より単に強いか、と言えば弱いとなると思いますが、「同じ重さで」
作ったものは強くなります。逆に言えば「同じ強さを求めるならば軽く作れる」という
ことになります。全金属製の航空機の機体構造がアルミ合金なのはそのためです。
自動車のアルミホイールと鉄ホイールを持ち比べたことがあれば、実際経験済み
の筈です。アルミの方が随分分厚くなりますが、ずっと軽くなっています。

ということで、知る限りはチタン合金よりも強度があって尚かつ軽いという金属は
無いと思います。近いものというとアルミ合金の中では亜鉛系（ＡＡ規格７０７５）、
銅系（２０２４）等があります。飛行機の主翼外皮は、上面が座屈に強い７０７５、
下面が伸びに強い２０２４と使い分けています。他に軽い合金はマグネシウム合金
で、航空機ではタイヤホイールに使っています。ノートパソコンで軽さを売りにした
ものでケースがこれのものもある筈です。

非金属であれば、カーボン素材等のものが「軽くて強い」ものになります。これは
最新の旅客機の構造材料として使われています。

お礼

回答を頂き、感謝します。
最終的にチタン合金が一番頑強な金属だという事でいいのでしょうか。
大変参考になりました。
あの、以前の質問のダイアモンドの部分は忘れて下さると有り難いです。
どうもありがとうございました。

回答No.3

funflier

「№１です。
（この回答は締め切られた後に管理者様に掲載をお願いしたものです。）

誤解を生じてしまったようなので、追加補足させて頂きます。
＞最終的にチタン合金が一番頑強な金属だという事でいいのでしょうか。
「頑強な」というのは一般イメージ的なもので、機械的性質としては「傷がつかない」、
「変形しにくい」、「曲げても戻る」、「引っ張ってもちぎれない」、「経年で変化しない・
錆びない」、「高温でも耐える」等は同じではありません。
これらは適材適所で使い分けられるべきもので、用途によって「何が最も頑強か」
ということは違ってきます。

引っ張り強度に関しては、チタン合金よりも「高張力鋼」と呼ばれるものの方が
上回っています。これはクロームモリブデン鋼等の事で、航空機では脚部の
材料となっていますし、一般のレンチなどもそうです。（身近な金属で工具は
丈夫だと感ずる部類だと思います。）　チタン合金はあくまで「同じ重さでその
用途のものを作ったとき」最も大きい強度が得られる金属であり、個々の性質
に関しては決して最強ではありません。耐食性（錆びやすいかどうか）に関しても
「白金に匹敵する」と言われるほど良好ですが、逆に言えば白金の方がこの点は
優れているということになります。

では何が、という事には言及できません。前述のように使い分けられるべき
もので、「重さ」を二の次にしても強度や耐熱性を重視しなくてはならない
場合は高張力鋼なり、耐熱合金なりが使われます。また日々、金属合金は
改良が加えられるものなので最強の金属というのは一概に言えないのです。

他の（№２）ご回答に付けられた分ですが「Ti-6Al-4V」というのはチタン合金の
名称（材料の商品名）で、含有する他の金属元素名と含まれる割合％を
示したものです。

回答されたものにまだ疑問が残るのならば、「お礼」でなく「補足」を使って
回答者に関連追加質問をすることが可能ですので、締め切る前にこれを
ご利用になると今後宜しいかと思います。」

回答No.2

lg5281

例示ということで、チタン合金もいろいろありますので、次のはどうでしょうか。

Ti-6Al-4V

お礼

回答を頂き、ありがとうございます。
２行目はチタン合金の名前でしょうか。
間違えてたらすいません。