钛及钛合金

钛及钛合金材料标准一、概述钛及钛合金是一种具有高强度、轻量化、耐腐蚀、生物相容性好等优点的材料，广泛应用于航空、医疗、化工、船舶、汽车等领域。

为了保证钛及钛合金的质量和性能，需要制定相应的标准。

二、标准范围本标准适用于钛及钛合金的原材料、半成品和成品的品质控制。

三、技术要求1. 化学成分：根据不同用途，钛及钛合金的化学成分应符合相关规定。

2. 力学性能：钛及钛合金的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、硬度等，应符合相关标准规定。

3. 外观质量：钛及钛合金的表面应光滑、无划痕、无氧化脱皮，颜色均匀。

4. 尺寸精度：钛及钛合金的尺寸应符合图纸要求，并具有规定的公差范围。

5. 耐腐蚀性能：钛及钛合金应具有良好的耐腐蚀性能，特别是在酸碱盐等化学介质中。

6. 热处理工艺：根据不同用途，钛及钛合金需要进行不同温度和时间下的热处理，以改变其组织和性能。

四、检验方法1. 化学成分检测：采用光谱分析等方法进行检测。

2. 力学性能检测：采用拉伸、弯曲、硬度测试等方法进行检测。

3. 外观质量检测：采用目测法和检验量具进行检测。

4. 尺寸精度检测：采用测量工具进行检测。

5. 耐腐蚀性能检测：采用浸泡实验、盐雾实验等方法进行检测。

五、不合格品控制1. 对于不符合技术要求的钛及钛合金，应进行返工或报废处理。

2. 对于不合格的检验记录，应进行标识和归档，并上报相关部门。

六、生产过程控制1. 原材料入库前应进行品质检查，并做好记录。

2. 生产过程中应严格控制工艺参数，确保产品质量。

3. 成品出库前应进行品质检查和记录，并做好标识。

七、安全与环保1. 生产过程中应遵守相关安全规定，确保员工人身安全。

2. 废气、废液、废渣等废弃物应按照环保要求进行处理，不得随意排放。

3. 应建立安全与环保管理制度，定期进行安全与环保检查，发现问题及时处理。

八、品质记录与档案1. 品质记录应包括检验报告、生产记录、不合格品处理记录等，并按照档案管理要求进行保存。

纯钛和钛合金的区别是怎样的呢？下面小编为大家详细介绍一下。

一、指代不同1、纯钛：钛具有银白色的金属光泽。

密度为4.51g·cm^-3，是最重的轻金属。

2、钛合金：是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但其强度低、塑性高。

二、特性不同1、纯钛：熔点（1668±10）℃，沸点3260℃。

熔点比铁和镍高。

25C时的热导率为14.99W·（m·℃)^-1，只有铁的1/6，铝的1/16，对切削加工和焊接不利。

25C时的膨胀系数为8.36×10^-6℃^-1。

2、钛合金：钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。

钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。

三、用处不同1、纯钛：纯钛在大多数介质中，特别是在中性、氧化性和海水等介质中有极高的抗蚀性。

在海水中的抗蚀性比铝合金、不锈钢和镍基合金还高；在工业、农业环境和海洋大气中虽经数年，表面也不发生任何变化。

2、钛合金：钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。

另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。

还有抗磨性差，生产工艺复杂。

纯钛在分类、性能和用途上的分析介绍。

一、纯钛的分类根据杂质含量，钛分为高纯钛（纯度达99.9%）和工业纯钛（纯度达99.5%）。

工业纯钛有三个牌号，分别用TA＋顺序号数字1、2、3表示，数字越大，纯度越低。

二、纯钛的性能Ti：4.507 g/cm3，Tm：1688℃。

具有同素异构转变，≤882.5℃为密排六方结构的α相，≥882.5℃体心立方结构的β相。

纯钛的强度低，但比强度高，塑性好，低温韧性好，耐蚀性很高。

钛具有良好的压力加工工艺性能，切削性能较差。

钛在氮气中加热可发生燃烧，因此钛在加热和焊接时应采用氩气保护。

三、纯钛的用途杂质含量对钛的性能影响很大，少量杂质可显着提高钛的强度，故工业纯钛强度较高，接近高强铝合金的水平，主要用于制造350℃以下温度工作的石油化工用热交换器、反应器、船舰零件、飞机蒙皮等。

钛（Ti）一、简介钛化学符号Ti，被认为是一种稀有金属，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽。

钛具有稳定的化学性质，有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气，而且钛放入海底20~50年均不会被腐蚀），亦有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度等优秀特性。

二、相关参数1.钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm²，钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，其“比强度”位于金属之首。

2.钛的密度为4.506-4.516g/cm³，熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。

3.钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。

在25℃时，钛的热容为0.126卡/克[5] 原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度。

4.金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。

5.钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%。

三、钛的十大特性1.密度小，比强度高，金属钛的密度为4.51g/立方厘米，高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之首。

2.耐腐蚀性能，不受大气和海水的影响。

在常温下，不会被7%以下盐酸、5%以下硫酸、硝酸、王水或稀碱溶液所腐蚀。

3.耐热性能好，新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。

4.耐低温性能好，在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性。

5.抗阻尼性能强，钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。

6.无磁性、无毒，钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，且无毒。

7.抗拉强度与其屈服强度接近，钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。

国内外常用钛及钛合金牌号钛是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀性的金属材料，广泛应用于航空航天、化工、医疗、汽车、船舶等领域。

下面将介绍一些常用的国内外钛及钛合金牌号。

一、纯钛牌号1. CP1、CP2、CP3、CP4这是最常见的纯钛牌号，也是最常用的工业纯钛。

它们的差异主要是杂质含量的不同，CP1是杂质含量最低的纯钛，CP4则是杂质含量相对较高的纯钛。

2. Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.4这些是美国钛合金协会（ASTM）制定的纯钛牌号，与前面的CP牌号对应。

Gr.1对应于CP4，Gr.2对应于CP3，依此类推。

二、钛合金牌号1. Ti-6Al-4V这是最常见的钛合金牌号，含有6%的铝和4%的钒。

它具有良好的强度、耐腐蚀性和热稳定性，广泛应用于航空航天、医疗和汽车制造等领域。

2. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo这是一种高强度、高耐腐蚀性的钛合金，适用于高温、高压环境下的应用，如航空发动机等。

3. Ti-3Al-2.5V这是一种中等强度、良好耐腐蚀性的钛合金，常用于航空航天、船舶和化工领域。

4. Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al这是一种高强度、高耐腐蚀性的钛合金，适用于航空航天、海洋和船舶制造等领域。

5. Ti-6242这是一种高强度、高温钛合金，具有优异的耐腐蚀性和热稳定性，常用于航空航天和化工领域。

三、其他常见钛合金牌号除了上述几种常用的钛合金牌号外，还有一些其他常见的钛合金，例如Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo、Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo、Ti-8Al-1Mo-1V等。

这些牌号都具有特定的化学成分和性能特点，可以根据具体要求选择使用。

总结：以上介绍了一些常用的国内外钛及钛合金牌号，包括纯钛牌号如CP1、CP2、CP3、CP4以及Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.4；钛合金牌号如Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-2.5V、Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al等。

钛及钛合金的应用领域
钛及钛合金是一种高性能金属材料，其具有优异的机械性能、高温耐蚀性、生物相容性等特点，广泛应用于以下领域：
1. 航空航天领域：钛及钛合金是航空航天领域中重要的结构材料，可用于制造发动机零件、飞机外壳、导弹组件、卫星构件等。

2. 医疗器械领域：钛及钛合金具有生物相容性良好、抗腐蚀性能强的特点，可用于制造人工骨骼、牙植入体、心脏起搏器等医疗器械。

3. 传媒设备领域：钛及钛合金可用于制造光学设备、摄像机、麦克风等配件，在光学性能、耐磨性、强度等方面均有优异表现。

4. 化工设备领域：钛及钛合金在化工设备领域中具有较好的耐蚀性能，可用于制造酸碱容器、海水淡化设备、化工泵等。

5. 汽车制造领域：钛及钛合金可用于制造发动机零件、排气系统、转向部件、制动系统等汽车配件，其高强度、轻量化优势被广泛应用于高端汽车制造。

6. 体育运动领域：根据人体工程学设计制造的钛合金高尔夫球杆、网球拍等运动设备，由于重量轻、强度高等特点，被广泛应用于像高尔夫、网球等体育运动项目中。

国内外常用钛及钛合金牌号钛是一种广泛应用于工业领域的金属材料，具有良好的机械性能、化学稳定性和耐腐蚀性能。

常见的钛及钛合金牌号有国内牌号TA1、TA2、TA3、TA4等，国际牌号有Grade 1、Grade 2、Grade 5、Grade 9等。

TA1是中国钛标准GB/T 3620.1-2007中规定的一种纯钛，化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%，机械性能要求中0.2%抗拉强度不少于240MPa，延伸率不少于24%。

TA1具有优异的腐蚀抗性，可以在强酸、碱等腐蚀介质中长期使用，常用于制作化工设备、海水淡化设备、医疗器械等。

TA2是一种常见的工业纯钛，也是中国标准GB/T 3620.1-2007中规定的纯钛牌号之一。

其化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%，机械性能要求中0.2%抗拉强度不少于450MPa，延伸率不少于18%。

TA2具有良好的可锻性和可焊性，常用于制造化工设备、海洋工程、航空航天等领域。

TA3是国内的一种α+β相钛合金，化学成分中钛元素含量不少于99.5%，铁含量不大于0.30%，机械性能要求中抗拉强度不少于540MPa，延伸率不少于15%。

TA3具有良好的塑性和可焊性，常用于制造化工设备、海洋工程、航空航天等领域。

TA4是中国国内新版的一种α相钛合金，主要改进了化学成分和机械性能，相较于TA3具有更高的抗拉强度和延伸率。

TA4的化学成分要求中钛元素含量不少于99.7%，铁含量不大于0.20%，机械性能要求中抗拉强度不少于620MPa，延伸率不少于13%。

TA4广泛应用于航空航天、船舶工程、化工设备等领域。

Grade 1是美国钛协会（ASTM）标准中规定的纯钛牌号，化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%，机械性能要求中抗拉强度不少于240MPa，延伸率不少于24%。

Grade 1具有良好的腐蚀抗性和可锻性，广泛应用于航空航天、化工设备、医疗器械等领域。

Grade 2是ASTM标准中的一种工业纯钛牌号，化学成分要求中钛元素含量不少于99.0%，机械性能要求中抗拉强度不少于345MPa，延伸率不少于20%。

钛和钛合金的介绍
钛，是一种金属元素，它的化学符号是Ti，原子序数是17。

它和其他金属元素相比，既不能像铁那样形成金属间化合物（如TiC），也不能像钛那样形成氧化物（如TiO）。

因此，钛在工业
上被广泛用于制造火箭的推进系统、化工设备、飞机发动机、医
疗器械和军事上的防辐射设备等。

钛合金是一种比强度很高的材料，在航空航天领域中应用广泛。

它是一种比较难熔的金属，熔点和沸点都很低，在空气中不
易氧化。

钛合金的强度很高，比强度一般在35以上。

但它的延
展性和耐热性差，受高温作用容易被氧化而失去强度。

钛合金分为两大类：一类是普通钛合金；另一类是超低钛合
金（一般为Ti-6Al-4V）。

普通钛合金是由钛、铜、铝等元素组成的铁基和铝基合金。

超低钛合金由钛、镍、铁和铜组成。

目前，
美国已将镍和铁等元素掺入超低钛合金中，提高了超低钛合金的
强度和韧性。

钛及钛合金在常温下具有很好的强度和韧性，但在高温下强
度和韧性急剧下降。

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钛及钛合金牌号和化学成分标准
一、钛及钛合金牌号
1. 工业纯钛
工业纯钛是一种具有优异综合性能的工程材料，广泛用于化工、石油、食品、轻工等领域。

根据杂质元素含量的不同，工业纯钛分为TA1、TA2和TA3三个牌号。

2. 耐蚀钛合金
耐蚀钛合金主要用于化工、石油等领域的设备及管道，具有较强的耐腐蚀性能。

常用的耐蚀钛合金属有Ti-3Al-2.5V（TC4）和Ti-6Al-4V（TC20）等。

3. 高强度钛合金
高强度钛合金主要用于航空航天、汽车等领域的高强度结构件。

常用的高强度钛合金属有Ti-6Al-4V （TC20）、Ti-5Al-2.5Fe（TC21）等。

4. 高强度耐蚀钛合金
高强度耐蚀钛合金结合了高强度和耐腐蚀性能，主要用于海洋工程、化学工业等领域的重要结构件。

常用的高强度耐蚀钛合金属有Ti-6Al-4V ELI（TC4 ELI）等。

5. 高强度低成本钛合金
高强度低成本钛合金具有较高的强度和较低的成本，主要用于汽车、航空航天等领域的重要结构件。

常用的高强度低成本钛合金属有Ti-6Al-4V（TC20）等。

6. 非晶钛合金
非晶钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，是非晶材料中的一种。

常用的非晶钛合金属有Ti-55531等。

二、钛及钛合金化学成分标准
1. 3620.1：钛及钛合金牌号和化学成分。

2. 3620.2：钛及钛合金棒材化学成分允许偏差。

3. 3620.3：钛及钛合金管材化学成分允许偏差。

4. 3620.4：钛及钛合金丝材化学成分允许偏差。