钛及钛合金棒材力学性能

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。

TC4概述钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(a+b)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。

比强度大。

TC4的强度sb=1.012MPa，密度g=4.4*103，比强度sb/g=23.5，而合金钢的比强度sb/g小于18。

钛合金热导率低。

钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=7.955W/m·K。

线膨胀系数=7.89*10-6℃，比热=0.612cal/g·℃。

钛合金的弹性模量较低。

TC4的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。

TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金，采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，提高了显微硬度，显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理，对注入与未注入样品进行了X 射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果.TC4 热膨胀系数：TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。

TC4钛合金力学性能：抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25TC4钛合金密度:4.5（g/cm3）工作温度-100～550（℃）TC4钛合金化学成分:TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5～6.8,钒(V)3.5～4.5TC4 介绍TC4钛合金： 属于(a+b)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。

TC4钛合金化学成分: TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5～6.8,钒(V)3.5～4.5TC4钛合金密度: 4.5（g/cm3）工作温度-100～550（℃）TC4 热膨胀系数: TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点。

钛作者：商占法介绍钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。

能在氮气中燃烧，熔点高。

钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。

机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。

钛耐高温，比黄金和钢都高的多。

钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工作和航海工业，在石油化工行业也有较多的应用。

钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半，钛虽然稍稍比铝重一点，它的硬度却比铝大2倍。

现在，在宇宙火箭和导弹中，就大量用钛代替钢铁。

据统计，目前世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上。

极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。

钛的耐热性很好，熔点高达1660℃℃。

在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。

就连最凶猛的酸——王水，也不能腐蚀它。

钛不怕海水，有人曾把一块钛沉到海底，五年以后取上来一看，上面粘了许多小动物与海底植物，却一点也没有生锈，依旧亮闪闪的。

现在，人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。

由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行在常温下，钛不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀；只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。

钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。

钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。

现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。

在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。

钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。

钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。

在医疗中，钛与人体有很好的相容性,可作人造骨头和各种器具。

钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。

钛白粉是颜料和油漆的良好原料。

碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。

氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。

室温试验方法gbt36201钛及钛合金牌号和化学成分gbt36202钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差gbt4698所有部分海绵钛钛及钛合金化学分析方法gbt5168钛及钛合金高低倍组织检验方法gbt51932020钛及钛合金加工产品超声波探伤方法gbt63942017金属平均晶粒度测定方法gbt6400金属材料线材和铆钉剪切试验方法gbt6611钛及钛合金术语和金相图谱gbt8180钛及钛合金加工产品的包装标志运输和贮存gbt23601钛及钛合金棒丝材涡流探伤方法gbt23603钛及钛合金表面污染层检测方法gbt23605钛合金转变温度测定方法gbt38982钛及钛合金加工产品外形尺寸检测方法ybt5293金属材料顶锻试验方法yst1262海绵钛钛及钛合金化学分析方法多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法3术语和定义gbt6611及gbt38982界定的术语和定义适用于本文件
供应状态
退火（M） 热加工（R）、固溶（ST） 热加工（R）、退火（M）
直径
2.0～10.0 6.0～20.0 3.0～20.0
长度 ≥1000
4.2 化学成分
4.2.1 棒材和丝材的化学成分应符合 GB/T 3620.1 的规定。 4.2.2 需方从棒材和丝材上取样进行化学成分复验时，化学成分允许偏差应符合 GB/T 3620.2 的规定。
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材技术要求
1 范围
本文件规定了紧固件用钛及钛合金棒材和丝材的要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、 贮存及随性文件与订货单（或合同）内容。
本文件适用于紧固件用钛及钛合金棒材和丝材（以下简称棒材和丝材）。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

钛及钛合金
3. (α+β)钛合金
（α+β）钛合金除含有铬、钼、钨等促使β相稳定的元素外，还含有 锡、铝等促使α相稳定的元素。在冷却到一定温度时，发生β→α相转变， 室温下为α+β两相组织。
（α+β）钛合金的强度、耐热性和塑性都比较好，并可以进行热处理 强化，应用范围较广。（α+β）钛合金的牌号有TC1、TC2、TC3、TC4、 TC6等。其中以TC4（钛铝钒合金）用途最广、经淬火（930 ℃加热）和 时效处理（540 ℃，2 h）后，其R m可达1 274 MPa、A>13％，并有 较高的蠕变抗力、低温韧性和良好的耐蚀性。TC4合金适于制造在400 ℃ 以下和低温下工作的零件，如火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料容 器等。
钛及钛合金
常用钛合金的牌号、力学性能和用途见表1-9。
钛及钛合金
钛及钛合金是20世纪50年代出现 的一种新型结构材料。由于钛的密度 小，强度高，耐高温，耐蚀，资源丰 富，现已成为航天、化工和国防工业 生产中广泛应用的材料。
一、 工业纯钛 1. 纯钛的性能
钛及钛合金
纯钛呈银白色，密度为4.508×103 kg/m3，熔点为1 677 ℃， 热膨胀系数小。纯钛塑性好，强度低，容易加工成形。结晶后有同 素异构转变，在加热到882 ℃时，由密排六方晶格的α-钛转变为体 心立方晶格的β-钛。钛与氧和氮的亲和力较大，非常容易与氧和氮 结合形成一层致密的氧化物和氮化物薄膜，其稳定性高于铝及不锈 钢的氧化膜，故在许多介质中钛的耐蚀性比不锈钢更优良，尤其是 抗海水腐蚀的能力非常突出。
2. β钛合金
钛及钛合金
β钛合金中主要加入铜、铬、钼、钨和铁等促使β相稳定 的元素，在正火或淬火时容易将高温β相保留到室温组织， 得到较稳定的β相组织。β钛合金具有良好的塑性，在540 ℃ 以下具有较高的强度，但其生产工艺复杂，合金密度大，故 在生产中用途不广。

ti6al4v标准
Ti-6Al-4V钛合金是一种常用的钛合金材料，其标准如下：
1. 化学成分：Ti-6Al-4V钛合金的化学成分要求符合GB/T 3620.1的规定。

其中，钛(Ti)的含量为余量，铁(Fe)的含量不超过0.30%，碳(C)的含量不超过0.08%，氮(N)的含量不超过0.05%，氢(H)的含量不超过0.015%，氧(O)的含量不超过0.2%。

另外，铝(Al)的含量在5.5%～6.75%之间，钒(V)的含量在3.5%～4.5%之间。

其他元素的含量也有一定的限制，单个元素含量不超过0.1%，总和不超过0.4%。

2. 力学性能：Ti-6Al-4V钛合金的力学性能要求符合相关标准。

其中，屈服强度(σs/MPa)应不小于825，拉伸强度(σb/MPa)应不小于895，断后伸长率(δ5/%)应不大于10，断面收缩率(ψ/%)应不小于25。

3. 热处理工艺：Ti-6Al-4V钛合金的热处理工艺包括加热温度、保温时间和冷却方式等。

通常，加热温度为700℃～800℃，保温时间为1小时～3小时，冷却方式为空冷。

总的来说，Ti-6Al-4V钛合金具有优良的耐蚀性、较小的密度、高的比强度以及良好的韧性和焊接性等优点，被广泛应用于航空航天、石油化工、医疗器械等领域。

1030
1030
σ0.2MPa
900
900
δ5%
12
12
12
Ψ%
30
25
akuJ/cm2
冷弯角
验收标准
GB/T 3624-1995
GB/T 2965-1996
高温短时性能试验值
温度℃
20℃
250℃
350℃
400℃
450℃
500℃
σb
1100～
1150
913
880
≥833
800
700
σ0.2
1060
743
1.5
～
2.5
5.5
～
6.5
0.35
～
1.00
0.35
～
1.00
≤0.10
≤0.04
≤0.015
≤0.20
用途
用作拉筋。
毛坯类型
无缝管材
热锻，轧棒材
进厂状态
冷轧，退火
热轧（R）
热锻
热
处理
代码
0
0
参数
GB/T3625-1995
GB/T2965-1996
毛坯截面尺寸
试样取样位置
力学性能不低于
σbMPa
1030
600℃
E GPa
108
100
98
90
密度
kg/m3
4530
工艺性能
冶炼
二次真空自耗电弧炉熔炼铸锭。
锻造
铸锭开坯后，经热锻，热挤，热轧成型。
热处理
700～800℃；1h，空冷。
焊接
可进行各种形式的焊接。
冷加工
说明

热处理对Ti-10V-2Fe-3Al钛合金力学性能的影响摘要：Ti-10V-2Fe-3Al合金是一种近β型钛合金，由于具有高强、高韧、高比强度、深淬透性和优良的热加工性在航空航天领域具有广泛的应用前景。

与目前航空航天领域用量最大的Ti-6Al-4V合金相比，Ti-10V-2Fe-3Al合金的β转变温度一般为790℃～815℃，比Ti-6Al-4V合金的β转变温度大约低100℃。

在β转变温度附近变形的流动应力与Ti-6Al-4V合金935℃变形的流动应力相当，可用于生产各类棒材、板材、锻件等产品，尤其适用于制造316℃以下工作的发动机零件。

与锻造等加工工艺相比，热处理能够在不改变工件的尺寸结构和化学成分的前提下，有效改善工件内部的微观组织，最终获得优良的使用性能和工艺性能，达到提升产品质量、延长使用寿命的目的。

关键词：热处理；Ti-10V-2Fe-3Al钛合金；力学性能；影响引言钛及钛合金具有高比强度、高塑性、耐高温、耐腐蚀、可焊接等优良的综合性能，在航空工业领域得到广泛的应用。

损伤容限设计是当前先进飞机结构设计规范的核心方法之一。

钛合金经β热处理加工后，因具有高断裂韧性、高疲劳裂纹扩展门槛值和低裂纹扩展速率等损伤容限性能，被大量用于制造新一代先进战机的关键结构承力部件，由此显著提高战机的安全性和飞行性能。

在钛合金力学性能研究方面，人们结合万能材料试验机、分离式霍普金森杆等装置开展了该类材料的静动态力学性能实验，并结合有限元分析工具进行了材料性能的数值模拟，研究了固溶、时效等热处理工艺对材料静、动态力学性能的影响。

证实了固溶温度在相变点附近时会改变钛合金动态压缩性能且时效处理会提高钛合金的动态屈服强度。

在Ti-10V-2Fe-3Al应变率范围内，该材料具有明显的应变率强化效应和一定的应变硬化效应。

1.时效温度对钛合金拉伸性能的影响钛合金通过固溶处理获得过饱和固溶体，然后在时效过程中，第二相通过形核和核长大的方式在过饱和固溶体中析出，起到时效强化、提高合金强度的作用。

160
5 级 MHT-200 98.5 0.40 0.06 0.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.030
200
化学成分
牌号
Ti
组
Fe
TA0 工业纯钛 余量 0.15 TA1 工业纯钛 余量 0.25 TA2 工业纯钛 余量 0.30 TA3 工业纯钛 余量 0.40
4. 钛合金
所以，实际再结晶退火温度：工业纯钛为 650-700℃； TC4 钛合金为 800-850℃。
（2） 消除应力退火 消除金属材料因变形加工、切削加工、焊接加工及深加工制造 等过程引起的内部应力，又不发生再结晶的退火称为消除应力退火。 如：工业纯钛消除应力退火温度 550-600℃，TC4 钛合金消除应 力退火温度 550-600℃。 4. 加热 （1） 非真空加热
产品的出炉温度＜200℃才能保证钛的表面不被氧化， 呈银白色的金属钛本色。
3. 退火 对产品加热到适合温度，保温一定时间，使其冷却，获
得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 退火目的是均匀化学成分，改善机械性能和工艺性能。例如：
消除因加工引起的硬化、如消除内应力、如实现再结晶、如真空退火 除气（一般是氢气）等。
江西工埠集团 詹小辉
（1）再结晶退火 对冷变形和热变形的金属加热到高于再结晶温度，使其破碎的
晶粒和拉长的晶粒重新成核并长大成为细小的等轴晶粒，不禁消除了 加工引起的硬化，还恢复了加工变形能力，这称为再结晶退火。
考虑再结晶退火温度受产品变形率和原始晶粒的大小等影响因 素，再结晶温度要比理论讲的再结晶温度高出 100-150℃为宜。
江西工埠集团 詹小辉
长发生了塑性变形称为压。
②轧制
使用两个旋转的轧辊之间的空隙或模具孔，对钛坯料加力，使

≥800
注：直径大于75mm的棒材取棒向试样。
5 丝材的室温性能
R/Mpa ≥200 ≥240 ≥400 ≥500
温室力学性能
A/% ≥30 ≥24 ≥20 ≥18
断后伸长率A/% ≥３０ ≥２５ ≥２５ ≥２０ ≥２０ ≥１０ ≥１０ ≥１０
断后伸长率A/% ≥30 ≥24 ≥20 ≥18 ≥15 ≥10 ≥10 ≥10 ≥8 ≥8 ≥10
TA6 TA7
3.2~7.0
M
M
M
M
0.5~＜3.2
M
M
M
1.0~2.0
M
≥2.0~7.0
M
1.0~7.0
M
1.0~7.0
a是直径小于1.60的丝材的断后延长率A报实测值。
表2
温室力学性能，不小于
抗拉强度R/Mpa 规定非比列延伸强度R/Mpa
240
140
400
275
500
380
580
485
685
585
试验温度/℃
350 350
抗拉强度R/Mpa
420 490
表3 高温力学性能，不小于
TA15
500
570
TA19
480
620
TC1
350
345
TC2
350
420
TC4
400
620
TC6
400
735
TC9
500
785
TC10
400
835
TC11
500
685
TC12
500
700
aTC11钛合金棒材持久强度不合格时，允许再按500℃的100h持久强度100h≥590MPa进行检验，检

不同热处理温度对TA15钛合金组织和力学性能的影响田 程，张雪敏，段晓辉，刘宇舟，王少阳（宝鸡钛业股份有限公司，陕西　宝鸡　７２１０００）摘 要：本文研究了退火温度在７５０℃～９８０℃范围内ＴＡ１５钛合金大规格棒材的室温拉伸性能、冲击性能及其初生α含量的变化规律。

研究表明：在两相区内退火，随着退火温度的升高，其强度呈现先升高后降低的趋势，在８４０℃抗拉强度及屈服强度达到峰值，其塑性总体变化较小，与强度呈相反规律。

在８５０℃以下退火，随着温度的升高，初生α含量变化不大，其等轴化程度提高。

在８５０℃以上退火，随着退火温度的升高，其初生α含量发生骤降，次生α相逐渐粗化并长大，且冲击功和室温拉伸面缩Ｚ明显有所提升，强度变化不大。

关键词：ＴＡ１５钛合金；退火温度；显微组织；力学性能中图分类号：ＴＧ１５６．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１９－０１６０－２Effects of Different Heat Treatment Temperatures on Microstructure and Mechanical Propertiesof TA15 Titanium AlloyTIAN Cheng, ZHANG Xue-min, DUAN Xiao-hui, LIU Yu-zhou, WANG Shao-yang（Ｂａｏ　Ｊｉ　Ｔｉｔａｎｉｕｍ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．ＬＴＤ，　Ｂａｏｊｉ　７２１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ，　ｉｍｐａｃｔ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ａｎｄ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＴＡ１５　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｂａｒ　ａｔ　ｒｏｏｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　７５０℃－９８０℃．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｚｏｎｅ，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｆｉｒｓｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｙｉｅｌｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｒｅａｃｈ　ｔｈｅ　ｐｅａｋ　ａｔ　８４０℃．　Ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｓ　ｓｍａｌｌ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｃｏｎｔｒａｒｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｗｈｅｎ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｂｅｌｏｗ　８５０℃，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｃｈａｎｇｅ　ｍｕｃｈ，　ｂｕｔ　ｉｔｓ　ｅｑｕｉａｘｉａｌ　ｄｅｇｒｅｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ａｆｔｅｒ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ａｂｏｖｅ　８５０℃，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｄｒｏｐｓ　ｓｈａｒｐｌｙ，　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｐｈａｓｅ　ｃｏａｒｓｅｎｓ　ａｎｄ　ｇｒｏｗｓ　ｕｐ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　Ｚ　ａｔ　ｒｏｏｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，　ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｃｈａｎｇｅ　ｍｕｃｈ．Keywords: ＴＡ１５　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ；　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；　ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓTA15钛合金属于中强度钛合金，是一种通用型高Al 当量近α型钛合金，其名义成分为Ti-6AL-2Zr-1Mo-1V。

tc18钛合金参数
（最新版）
目录
1.介绍 tc18 钛合金
2.详述 tc18 钛合金的参数
3.分析 tc18 钛合金的优点和应用领域
正文
tc18 钛合金是一种高强度、耐腐蚀的钛合金材料，它具有优良的力
学性能和良好的抗腐蚀性能，因此在许多工业领域都有广泛的应用。

tc18 钛合金的主要参数包括：其化学成分主要包括钛、铝、钒、铬
和镍等元素，其中钛的含量最高，一般在 98% 以上；其力学性能主要包
括强度、硬度、韧性和疲劳性能等，其中，tc18 钛合金的强度一般在1000MPa 以上，硬度在 HRC38-42 之间，韧性良好，疲劳性能优秀；其物理性能主要包括密度、熔点和导电性等，tc18 钛合金的密度约为 4.5g/cm，熔点约为 1600℃，导电性良好。

tc18 钛合金的优点主要表现在其优良的力学性能和抗腐蚀性能上，
这使得它在许多领域都有广泛的应用。

例如，在航空航天领域，tc18 钛
合金可以用于制造飞机发动机、涡轮叶片等关键部件；在医疗领域，tc18 钛合金可以用于制造人工关节、牙科种植体等；在化工领域，tc18 钛合
金可以用于制造耐腐蚀的设备和管道。

第1页共1页。

～、
N/BS5303-2002
2.3.2 棒材的定尺或者倍尺在不定尺长度范围内。定尺长度的同意偏差为+10mm（直径大于120mm 时为+15mm，0mm）；倍尺长度还应计入棒材切断时的切口量，每一切口量为5mm。定尺或者倍尺长度应在合同中注明。
2.3.3 棒材两端应锯切平整，切斜应不大于5mm。
2.3.4棒材应平直，在任意1524mm长度上的弯曲度应不大于3.18mm，总长度上的弯曲度应不大于2.08X总长度（米数）mm。
3.4低倍组织的检验应按GB/T 5168的规定进行。
3.5尺寸、外形用相应进度的测量具进行测量。
3.6表面质量用目视进行检查。
4检验规则
4.1检查与验收
产品应由供方技术监督部门检验，并保证产品质量符合本标准的要求。
4.2组批
产品应成批提交验收。每批产品应由同一牌号、同一锭号、同一规定、同一制造方法、同一生产状态与同一生产周期的产品构成。
±0.27
0.40
>31.75～34.93
±0.30
0.45
>34.93～38.10
±0.35
0.53
>38.10～50.80
±0.39
0.58
>50.80～63.50
+0.79,0
0.58
>63.50～88.90
+1.19,0
0.88
>88.90～114.30
+1.58,0
1.16
>114.30～139.70
表4
牌号
状态
室温力学性能不小于
σb
MPa(Ksi)
σ0.2
MPa(Ksi)

钛合金tc4材料参数钛合金TC4材料参数一、引言钛合金TC4是一种常用的钛合金材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。

本文将对钛合金TC4的材料参数进行详细介绍。

二、材料成分钛合金TC4的成分主要包括钛（Titanium）、铝（Aluminum）、铁（Iron）和钒（Vanadium）。

其中，钛的质量分数占比约为90%，铝约为6%，铁约为0.3%，钒约为4%。

这些成分的合理配比使得钛合金TC4具有优异的综合性能。

三、力学性能钛合金TC4具有优异的力学性能，主要表现在以下几个方面：1. 强度：钛合金TC4的屈服强度为900 MPa，抗拉强度为1000 MPa，屈服强度和抗拉强度相对较高，使得该材料在承受高强度负荷时不易发生塑性变形或破坏。

2. 延伸率：钛合金TC4的延伸率约为10%，具有较好的塑性，能够在受力时发生一定程度的变形而不易断裂。

3. 硬度：钛合金TC4的硬度约为HB320，硬度适中，能够满足大多数应用场景的要求。

四、耐腐蚀性能钛合金TC4具有优异的耐腐蚀性能，能够在多种恶劣环境下长期使用而不发生腐蚀。

主要表现在以下几个方面：1. 高温腐蚀：钛合金TC4能够在高温环境下长期稳定工作，不易受到高温氧化或硫化等腐蚀。

2. 酸碱腐蚀：钛合金TC4对酸性和碱性介质具有较好的耐腐蚀性能，能够在酸碱环境下长期使用而不发生腐蚀。

3. 海水腐蚀：钛合金TC4在海水中也表现出良好的耐腐蚀性能，能够在海洋环境中长期使用而不受到海水腐蚀的影响。

五、热处理性能钛合金TC4具有良好的热处理性能，可以通过适当的热处理工艺改变其组织结构和性能。

常用的热处理方法包括固溶处理和时效处理。

固溶处理可以改善材料的塑性和韧性，而时效处理可以提高材料的强度和硬度。

六、应用领域钛合金TC4广泛应用于航空航天、船舶制造、化工、医疗器械等领域。

由于其良好的力学性能和耐腐蚀性能，钛合金TC4常被用于制造飞机、火箭、导弹等高强度、耐腐蚀的结构件。

TC4概述钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(a+b)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。

比强度大。

TC4的强度sb=，密度g=*103，比强度sb/g=，而合金钢的比强度sb/g小于18。

钛合金热导率低。

钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=m·K。

线膨胀系数=*10-6℃，比热=g·℃。

钛合金的弹性模量较低。

TC4的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。

TC4(Ti-6Al-4V)和TA7钛合金，采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，提高了显微硬度，显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理，对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果.TC4 热膨胀系数：TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。

TC4钛合金力学性能：抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σMPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25TC4钛合金密度:（g/cm3）工作温度-100～550（℃）TC4钛合金化学成分:TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤,碳(C)≤,氮(N)≤,氢(H)≤,氧(O)≤,铝(Al)～,钒(V)～TC4 介绍TC4钛合金：属于(a+b)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。

TC4钛合金化学成分: TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤,碳(C)≤,氮(N)≤,氢(H)≤,氧(O)≤,铝(Al)～,钒(V)～TC4钛合金密度: （g/cm3）工作温度-100～550（℃）TC4 热膨胀系数: TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点。

TC4钛合金力学性能: 抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σMPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25比强度大：TC4的强度sb=1,012MPa，密度g=×103，比强度sb/g=，而合金钢的比强度sb/g小于18。

百度文库- 让每个人平等地提升自我钛及钛合金综述一钛及钛合金的发展钛在化学元素周期表中属于TVB族元素，其原子其原子序数为22。

钛在地壳中的含量为％，在所有的元素中，名列第九，但在常用金属元素中仅次于铝、铁、镁，居第四位。

钛在地壳中大都以金红石（TiO2）和钛铁矿等形式存在。

由于分离提取困难，具有工业意义的金属钛直到20世纪40年代才生产出来。

钛及钛合金的密度小，抗拉强度高（可达140Kg/mm2）。

在－253～600℃范围内，它的比强度（抗拉强度/密度）在金属材料中几乎最高。

它在适当的氧化性性环境中可形成一种薄而坚固的氧化膜，具有优异的耐蚀性能。

此外，钛及钛合金还具有非磁性、线膨胀膨胀系数小等特点，这就使钛及钛合金首先成为重要的宇航结构材料，随后又推广到舰船制造、化学工业等领域，并得到了迅速的发展。

二钛及钛合金的分类及应用钛及钛合金按组织结构分为α合金、α＋β合金、β合金等三大类合金。

1 α合金α合金中有TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8等8种合金。

TA1、TA2、TA3是工业纯钛。

它们是按杂质元素含量分的三个等级。

它们主要应用于要求高塑性、适当的强度、良好的耐蚀性以及可焊接性的场合。

TA1、TA2、TA3它们的冷加工性能好，可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和箔材。

板材可以进行冷冲压。

TA4是一种钛－铝二元合金。

它的抗拉强度比工业纯钛稍高，可以做中等强度范围的结构材料。

国内主要用做焊丝。

TA5是一种全α型合金。

它的抗拉强度比工业纯钛高，但塑性稍差，有良好的焊接性能及耐腐蚀性能。

这种合金在要求在退火状态下交货，可用做海水腐蚀环境下的结构材料。

目前已成功地应用于造船工业。

TA6是一种全α型的钛－铝二元系合金。

它的抗拉性能高于TA4，但是它的塑性稍差。

用它制成的板材可进行冷冲压，焊接性能良好，耐蚀性好。

它和TA5一样，也是在退火状态交货，适用于400℃以下和存在浸蚀介质的环境下工作。

纯钛钛合金强度
纯钛和钛合金都是钛的不同形态，它们在强度（机械性能）方面有所不同，这主要取决于它们的化学成分、微观结构和制造工艺。

纯钛：
纯钛，也称为工业纯钛或商业纯钛，通常含有高达99. 5%的钛元素。

纯钛的强度相对较低，但它具有优良的耐腐蚀性、高比强度（强度与重量的比值）和良好的焊接性能。

纯钛的密度约为4.54 g/cm³，比钢轻约43%，但其抗拉强度通常在539 MPa左右，伸长率可达到25%。

纯钛的用途通常限于那些对耐腐蚀性要求较高但不太关注强度的应用，如化工、海水淡化等领域。

钛合金：
钛合金是由钛与其他元素（如铝、钒、铬、锰等）组成的合金。

钛合金的强度通常比纯钛高得多，因为它们通过合金化来改善其机械性能。

钛合金的密度略低于纯钛，通常在4.51 g/cm³左右，但它们的抗拉强度可以超过许多结构钢，特别是那些用于航空航天等高性能应用的钛合金。

例如，TC 4钛合金（Ti-6Al-4V）是一种常用的钛合金，它具有中等强度和良好的耐蚀性，广泛应用于紧固件、结构件和生物医学植入物等。

总的来说，钛合金因其更高的强度和良好的综合性能，在许多要求高强度和耐蚀性的应用中取代了纯钛。

然而，对于某些特定的应用，纯钛的优良焊接性能和耐腐蚀性仍然使其成为一个不可替代的选择。