ASTM F67とASTM F136の違い

Sep 16, 2025

F67およびF136について、グレードの違い以外にどのような相違点がありますか？

これらの規格はいずれもアメリカ合衆国における医療用途を対象としています。F67は純チタンを指し、純チタンにおける酸素の要件は低酸素であり、酸素含有量が0.13以下であることが求められます。F136はGr5を指し、Gr5においても低酸素、すなわち低間隙元素（ロウ・インタースティシャル）とされていますが、実際には低間隙元素が必ずしも低酸素を意味するわけではありません。酸素と低間隙元素は異なる概念です。なぜなら、間隙元素は酸素だけでなく、炭素や窒素も含まれるからです。つまり、酸素含有量を低下させることについてですが、なぜ低酸素が必要なのでしょうか？

より深い視点から見ると、低酸素は、通常のGr5ロッドにおける0.13以上という高酸素含有量とは異なります。その違いは何でしょうか？それは「損傷溶融限界」と呼ばれる概念に関係しています。酸素を含む酸化物が多いほど、精密な界面間での損傷の可能性が高まります。この材料を引張る際、材料には引張力やその他の力が加わりますが、破断は精密な部分の中央ではなく、界面で起こります。精密な部分内の原子および分子結合間の引力は比較的強いため、破断は界面でのみ生じるのです。

酸素含有量が高いと、破壊靭性に影響を与えます。そのため、含有量は低くなければなりません。しかし、間隙元素が少なすぎると逆に材料の性能が低下し、物理的特性が低下します。この間隙元素は中間的な強化作用を果たしています。全体の含有量が低い場合、低間隙Gr5と通常のGr5の規格値は異なります。通常のGr5の引張強さは930、降伏強さは860です。低酸素Gr5の引張強さは約895、降伏強さは約790になる可能性があります。この2つの値は異なります。この間隙元素がその特性に影響を与えているのです。使用中には容易に析出しません。単に低間隙Gr5という表現が使われているだけです。しかし実際には、内部管理は破壊痕跡に関連しています。