チタンを超えたチタン！優れた耐久性の実現へ
オーファのチタン表面改質技術
高硬度、耐磨耗性、耐食性に優れ、光触媒特性を持つ！ＦＧチタン
FG（フレッシュグリーン）処理により、優れた耐久性を実現！
多くの金属材料は、生体毒性が問題視されておりその使用範囲に限りがあります。
チタンは生体適合性が高く、医療などの生体材料に使用されています。
また、ステンレスの比重の約6割と軽いことから、生活用品や各種部品として身近に浸透しています。
その一方、チタンは活性な金属であり、ネジなどの接触部品では、焼き付きやかじり付きが問題となっていました。
これを解決したのが、チタンの表面改質技術「オーファ FG」です。
チタンの特長を活かしつつ、表面の硬度や耐摩耗性を向上させることができました。
酸化と炭化を同時に進めて、表面に炭素ドーブ酸化チタン被膜を形成するオーファFGチタン。
FGチタンは、酸化チタンの酸素の一部を炭素に置き換えた炭素ドーブ酸化チタンです。 緻密で密着性の高い被膜であるため、高硬度で耐摩耗性、耐酸化性、耐食性など耐久性に優れています。
オーファFGチタンの特長
すぐれた耐久性を発揮するFGチタンは、自動車やオートバイ、航空機、プラント、医療分野、食品業界や福祉関連、民生品など多くの分野に適用することによって、私たちの生活をより快適で豊かにします。 FGは、チタンに加えて、ジルコニウムやハフニウム、並びにこれらの合金に対しても処理が可能です。
FGチタンは用途に応じた表面処理が可能
| No. | 表面処理タイプ | 仕上げ | 表面粗度(Raμm) | 表面硬度(Hv) | 膜厚(μm) | 硬化層(μm) | 用途例 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 純Ti（素材） | 0.052 | 142 | |||||
| 1 | 表面粗度型 | A | 0.042-0.060 | 500-900 | 2.0以下 | 筐体、アクセサリー、めがね、民生品 等 | |
| 2 | 表面硬度優先型 | A | 0.079-0.120 | 900-1300 | 5.0以下 | 700Hv<5.0-10.0> | 自動車、航空・宇宙産業 等 |
| 3 | 硬化層重視型 | A | 0.180-0.225 | 900-1200 | 6.0-20.0 | 800Hv<10.0-13.0> | 人工関節、海洋開発 等 |
| 4 | バランス型 | A | 0.084-0.118 | 800-1200 | 8.0以下 | 800Hv<6.0-10.0> | 医療機器、工業用品。アウトドア用品 等 |
A=エアロラップ
| 表面処理タイプ | 仕上げ | 表面粗度(Raμm) | 表面硬度(Hv) | 膜厚(μm) |
|---|---|---|---|---|
| 純Ti（素材） | 0.052 | 142 | ||
| 表面処理タイプ | 仕上げ | 表面粗度(Raμm) | 表面硬度(Hv) | 膜厚(μm) |
| 1 | ||||
| 表面粗度型 | A | 0.042-0.060 | 500-900 | 2.0以下 |
| 硬化層(μm) | 用途例 | |||
| 筐体、アクセサリー、めがね、民生品 等 | ||||
| 表面処理タイプ | 仕上げ | 表面粗度(Raμm) | 表面硬度(Hv) | 膜厚(μm) |
| 2 | ||||
| 表面硬度優先型 | A | 0.079-0.120 | 900-1300 | 5.0以下 |
| 硬化層(μm) | 用途例 | |||
| 700Hv<5.0-10.0> | 自動車、航空・宇宙産業 等 | |||
| 表面処理タイプ | 仕上げ | 表面粗度(Raμm) | 表面硬度(Hv) | 膜厚(μm) |
| 3 | ||||
| 硬化層重視型 | A | 0.180-0.225 | 900-1200 | 6.0-20.0 |
| 硬化層(μm) | 用途例 | |||
| 800Hv<10.0-13.0> | 人工関節、海洋開発 等 | |||
| 表面処理タイプ | 仕上げ | 表面粗度(Raμm) | 表面硬度(Hv) | 膜厚(μm) |
| 4 | ||||
| バランス型 | A | 0.084-0.118 | 800-1200 | 8.0以下 |
| 硬化層(μm) | 用途例 | |||
| 800Hv<6.0-10.0> | 医療機器、工業用品。アウトドア用品 等 | |||
A=エアロラップ
オーファFGチタンの採用例
エキゾースト部品
世界最大手のバイク用エキゾーストメーカーがオーファFGチタン部品を採用。また多くのMOTO GP車両にも搭載されています。苛酷なレース環境下での、高温に耐えうる耐食性と振動による減肉を抑える耐摩耗性を評価していただきました。
オートバイ部品
FG処理を施したチタン合金ボルトやチタン製品が、耐久性も求められる苛酷なレース環境下でその性能を発揮し、オートバイの軽量化に貢献しています。オーファはYAMAHAレーシングチームのテクニカルサポートをいたしております。
４つの効果 高硬度
硬質クロムメッキを大きく上回る硬度。
FGチタンの被膜硬度はビッカース硬度で約1600Hvと硬質クロムメッキを大幅に上回っています。
断面硬度
他の表面処理を上回る硬化層
FGチタンの大きな特徴は、硬化層の深さ。 他の表面処理より深く硬化層が形成されます。 また、素材表面から徐々に硬度差ができメッキのように急激な段差がありません。
表面硬度および機械的特質
表面硬度がアップ。機械的特質は同等あるいはそれ以上の効果を発揮。
FG処理は、用途に応じて表面硬度を調整できます。 疲労強度および機械的特質は同等あるいはそれ以上の効果を発揮します。
| No. | 材料 | 表面硬度 Hv |
0.0 荷重 kN |
0.2% 耐力 Mpa |
上降状 荷重 kN |
上降状 応力 Mpa |
下降状 荷重 kN |
下降状 応力 Mpa |
降状 伸び % |
最大引張 荷重 kN |
引張 強度 Mpa |
突き合せ 伸び % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | チタン素材 | 388 | 36.7 | 879 | 43.5 | 1041 | 14.4 | |||||
| 2 | FG.表面粗度型 | 800-1100 | 42.7 | 1019 | 42.8 | 1021 | 42.3 | 1008 | 0.8 | 44.6 | 1064 | 15.4 |
| 3 | FG.表面硬度優先型 | 900-1500 | 43.0 | 1033 | 43.1 | 1033 | 42.8 | 1028 | 0.6 | 45.1 | 1082 | 15.0 |
| 4 | FG.硬化層重視型 | 1000-1500 | 44.0 | 1052 | 44.0 | 1052 | 43.9 | 1051 | 0.5 | 46.2 | 1106 | 13.2 |
| 5 | FG.バランス型 | 900-1400 | 43.2 | 1033 | 43.2 | 1032 | 43.0 | 1026 | 0.6 | 45.2 | 1081 | 14.9 |
| No. | 材料 | 表面硬度 Hv |
0.0 荷重 kN |
0.2% 耐力 Mpa |
上降状 荷重 kN |
|
|---|---|---|---|---|---|---|
| 上降状 応力 Mpa |
下降状 荷重 kN |
下降状 応力 Mpa |
降状 伸び % |
最大引張 荷重 kN |
引張 強度 Mpa |
突き合せ 伸び % |
| 1 | チタン素材 | 388 | 36.7 | 879 | ||
| 43.5 | 1041 | 14.4 | ||||
| 2 | FG.表面粗度型 | 800-1100 | 42.7 | 1019 | 42.8 | |
| 1021 | 42.3 | 1008 | 0.8 | 44.6 | 1064 | 15.4 |
| 3 | FG.表面硬度優先型 | 900-1500 | 43.0 | 1033 | 43.1 | |
| 1033 | 42.8 | 1028 | 0.6 | 45.1 | 1082 | 15.0 |
| 4 | FG.硬化層重視型 | 1000-1500 | 44.0 | 1052 | 44.0 | |
| 1052 | 43.9 | 1051 | 0.5 | 46.2 | 1106 | 13.2 |
| 5 | FG.バランス型 | 900-1400 | 43.2 | 1033 | 43.2 | |
| 1032 | 43.0 | 1026 | 0.6 | 45.2 | 1081 | 14.9 |
材料:6AL-4V/+3.0 JIS Z 2241 13B号
４つの効果 耐摩耗
高い耐摩耗性
チタンの表面改質として一般的なガス窒化やWC溶射被膜と比較して、摩耗欠損量が抑制できます。また、FGチタンは高い耐スクラッチ性を有します。 500度で耐摩耗性試験を実施した結果、有為な摩耗痕は見られず、高温での耐久性を確認しました。
４つの効果 耐食
チタンの耐食性は大幅に向上
図は、腐食性の高い6種類の環境におけるFGチタンとチタンの腐食速度を示したものです。 チタンでは耐食性が低い薬液、例えば、1％塩酸（沸騰）や、30％蟻酸（沸騰）、25％シュウ酸（60度）、100％トリクロロ酢酸（沸騰）に対してFG処理により耐食性が著しく向上します。
４つの効果 光触媒性
可視光においても高い光触媒性能を発揮
紫外線のみならず可視光にも応答する高い光触媒特性を併せ持っています。
紫外線や可視光の照射により、黄色ブドウ球菌や大腸菌群等の低減および発生抑制に効果を発揮します。
FGチタンは基材との密着性が高いことに加えて、その表面は極めて硬いため、通常の光触媒のように剥離することはほとんどなく、簡便なメンテナンスで長期間使用することが可能です。
これらの特徴が評価され、都市水系などの水処理装置などにも適用されています。
除菌力効果
黄色ブドウ球菌が低減
FG処理により、高い光触媒特性を持つチタンになります。黄色ブドウ球菌や大腸菌群等の低減および発生抑制に効果を発揮します。
可能性は無限大 オーファFGチタン
自動車エンジン、ブレーキ部品
FGチタンの自動車エンジン、ブレーキ部品は、パフォーマンスをさらに高めます。
- チタン製品化により自動車の軽量化に貢献します。
- 硬く、耐摩耗性に優れるため、摺動部に適用できます。
- 基材との密着性が高く、高温でも剥がれにくい。
※イメージで使用している写真はオーファFGチタン製品ではありません。
オートバイ、自転車部品
FGチタンの二輪用部品は、軽量化を実現し、快適なツーリングを実現します。
- チタン製なので軽量です。
- 硬く、傷つきにくい。
- 耐摩耗性が高いので、擦れても摩耗しにくい。
※イメージで使用している写真はオーファFGチタン製品ではありません。
医療部品
生体適合性が高く軽量なFGチタン部品は医療部品に最適です。
※イメージで使用している写真はオーファFGチタン製品ではありません。
航空機、宇宙部品
高硬度、高耐久、軽量化を実現できるFGチタン部品。航空機やロケットのエンジンや駆動部品に最適です。
※イメージで使用している写真はオーファFGチタン製品ではありません。
化学プラント、海洋部品
化学プラント、海域設備など腐食環境化での耐食性能が必要な部品にFGチタン部品は最適です。
※イメージで使用している写真はオーファFGチタン製品ではありません。
環境、水処理部品
飲料水、浄水、汚染水など水処理設備に可視光にも反応する高い光触媒特性を持つFGチタン部品が使用されています。黄色ブドウ球菌や大腸菌群などの低減や発生抑制効果があります。
※イメージで使用している写真はオーファFGチタン製品ではありません。
