航空用高强度钛合金薄板

AMS4911L航空航天材料标准．AMS 4911L航空航天材料标准规范薄板、带材和中厚板6Al-4V退火钛合金原理产生于包括报告要求4911K 节的SI转换值。

AMS AMS 4911L产生于3.4 标题修正的考查和更新。

修订和表2范围1.规格1.1 本规范涵盖了各种规格的薄板、带材和中厚板钛合金。

应用1.2℃）温度下需要较大强度的零件，但是其F（39975此类产品主要应用于0°应用不仅仅限于此类应用。

1.2.1推荐一些加工方法和服役条件可能造成此类产品对应力—腐蚀裂纹；ARP82 了减小这些条件的习惯做法。

2.参考资料下述文件在购买订单签订之日起生效，这里列出了部分标准的指定要求。

供货商需按照标准规范的最新修订版加工，除非指定专门标准要求。

当参考标准取消且替换标准没有指定，最新修订版的标准需要提供。

SAE 规范2.1协会地址：SAE协会授权，400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001,Tel: 877-606-7323 (inside USAand Canada) or 724-776-4970 (outside USA), or.高强，耐蚀和耐热钢，铁合金，钛，钛合金薄板、带材和中厚板AMS 2242钛和钛合金化学成分分析AMS 2249钛和钛合金棒材和坯段超声波探伤AMS 2631高温测定法AMS 2750钛和钛合金锻件成品标识AMS 2809减小钛合金锻件成品的应力—腐蚀裂纹的方法ARP982ASTM 规范2.2协会授权，协会地址：ASTM100 Barr Harbor Drive, P.O. Box C700, West. Conshohocken, PA 19428-2959,Tel: 610-832-9585, orASTM E8 金属材料拉伸试验方法ASTM E290 材料韧性弯曲试验方法ASTM E384 材料微米探测压痕硬度方法ASTM E539 6Al-4V钛合金的x射线发射光谱测定法惰性气体中熔化方法测定钛和钛合金中氧与氮含量ASTM E1409红外线探测方法测定钛和钛合金中氢含量ASTM E1447 惰性气体中熔化导热率/ 难熔活性金属及其合金的碳测定方法ASTM E1941基于原子发射等离子体光谱法的钛和钛合金分析ASTM E2371技术要求3.成分3.1测定，氢ASTM E19411中所示的质量分数要求；碳含量按照成分需要符合表测定，其它元素测定方法ASTM E1409ASTM E447确定，氧、氮含量按照含量按照，如购买方同意，可以使用其它分析方法。

1 航空用钛合金材料 航空工业部门是最早应用钛及钛合金材料的。1952
年，在道格拉斯的DC–7飞机的短舱及隔热墙上就使用了 钛金属。50年代初期，一些军用飞机后机身的隔热板、机 尾罩、减速板等受力不大的结构件也开始使用工业纯钛制 造。进入60年代，飞机上的襟翼滑轧、承力隔框、中翼盒 形梁、起落架梁等主要承力结构件也陆续采用了钛合金材 料制造。近年来，航空工业对高强度、低密度材料的需求 日益迫切，使得钛合金材料的应用从战斗机拓展到大型军 用轰炸机和运输机。钛合金材料的应用水平已成为衡量飞 机先进性的重要标志之一。在美国战斗机的更新换代中， 钛合金和复合材料的使用比例不断上升，第四代战斗机 F–22所使用材料中41%为钛合金，其中发动机的叶轮、盘、 叶片、机匣、燃烧室筒体和尾喷管等均为钛合金材料制 造。
表1 ASTM B10.01委员会发布的钛类标准
序号 标准号 No.
标准名称
1 B265–09ae1 钛及钛合金带、薄板和厚板标准规范
2 B299–08 海绵换器用钛及钛合金无缝管和焊接 管标准规范
4 B348–09 钛及钛合金棒和棒坯标准规范
5 B363–06a 无缝和焊接的非合金钛及钛合金焊接配件标准 规范
[关键词] 航空；钛合金；标准 [中图分类号] TG146 ；T–65 [文献标识码] C [文章编号] 1003–6660（2010）03–0030–04
《航空标准化与质量》2010年第3期 • 工作研究
钛合金材料密度低、比强度高、耐腐蚀、组织性能稳 定性好，且具有优良的综合性能。钛合金所具有的这一系 列突出优点，使其在飞机结构和航空发动机中获得了越来 越广泛的应用。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到 了飞速发展，海绵钛和钛合金加工材的生产和消费都达到 了很高的水平。我国钛资源丰富，储量居世界前列，目前 已经成为世界上继美国、俄罗斯、日本之后，具有完整工 业体系和生产能力的世界第4大钛工业国，加强我国钛合金 材料的研究和应用推广对促进我国航空工业的快速发展具 有重要意义。伴随着钛工业的发展，我国钛及钛合金的标 准从建立、发展也已经历近40年，现已形成较为完整的标 准体系。本文在对航空用钛合金材料和相关标准的发展历 程及现状进行阐述的基础上，对航空用钛合金材料和技术 标准的未来发展趋势作了探讨。

钛及钛合金‎牌号、特性及应用‎Ti-6Al-4V属于热处理‎强化的钛合‎金，它具有较好‎的焊接性薄‎板成型性和‎锻造性能。

用于制造喷‎气发动机压‎缩机叶片，叶轮等。

其他如起落‎架轮和结构‎件，紧固件，支架，飞机附件，框架、桁条结构、管道，应用非常广‎泛。

Ti-5Al-2.5Sn锻造时抗裂‎纹的能力较‎好，成型性尚可‎，焊接性良好‎，热处理不能‎强化。

用于传动齿‎轮箱外壳，喷气发动机‎外壳装置及‎导向叶片罩‎，管道结构等‎。

Ti-8Al-1Mo-1V成型性及锻‎造时抗裂纹‎的能力尚可‎，焊接性好，但不可热处‎理强化。

用地制作喷‎气发动机叶‎片，叶轮和外壳‎，陀螺仪万向‎导向叶片罩‎，喷管装置的‎内蒙皮和框‎架等。

Ti-6Al-6V-2Sn属于可热处‎理强化的钛‎合金，锻造时抗裂‎纹的能力好‎，但焊接性差‎。

用于制造紧‎固件，入风口控制‎导向装置，试验结构件‎。

Ti-13V-11Cr-3Al属于可热处‎理强化的钛‎合金，成型性良好‎，锻造时有一‎定抗裂纹能‎力，焊接性尚可‎，用作结构锻‎件，板状桁条结‎构，蒙皮，框架、支架、飞机附件，紧固件。

Ti-2.25Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.2Si属于可热处‎理强化的钛‎合金，锻造时抗裂‎纹的能力好‎，用于制造喷‎气发动机叶‎片，叶轮，起落架滚轮‎，飞机骨架、紧固件等。

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo成型性焊接‎性好，锻造时有良‎好的抗裂纹‎能力，但不热处理‎强化。

用于制造压‎缩机叶片，叶轮，起落架滚轮‎，隔圈压气机‎箱组合件，飞机骨架，蒙皮构件等‎。

Ti-4Al-3Mo-1V属于可热处‎理强化的钛‎合金，锻造性、成型性好。

用于制造飞‎机骨架构件‎。

IMI12‎5IMI13‎0IMI16‎0工业纯钛，抗蚀性优异‎，比强度较高‎，疲劳极限较‎好，锻造性好，可用普通方‎法锻造、成形和焊接‎。

可制成板、棒、丝材。

应用于航空‎、医疗、化工等方面‎，如排气管，防火墙、受热蒙皮以‎及要求塑性‎好、能抗蚀的零‎件IMI31‎7属于α型钛‎合金，可焊接，在315~593℃具有良好的‎抗氧化性、强度和高温‎稳定性，可制造锻件‎及板材零件‎，如航空发动‎机压气机叶‎片、壳体、支架。

TC17钛合金是中国航空工业标准中的一种合金，其技术标准为XJ/BS 5127-1995《航空用Ti-17合金大规格板材和带材》。

该标准规定了TC17合金的化学成分、力学性能、工艺规范、试验方法、检验规则等内容。

其中包括：
-化学成分：TC17合金的化学成分为Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr，其中铝（Al）、锡（Sn）、锆（Zr）、钼（Mo）和铬（Cr）的含量分别不低于5、2、2、4和4个重量百分比。

-力学性能：TC17合金的力学性能包括拉伸强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标。

根据标准要求，TC17合金的拉伸强度不低于100MPa，屈服强度不低于80MPa，延伸率不低于10%，硬度（布氏）不低于150HB。

-工艺规范：TC17合金的生产工艺包括熔炼、铸造、锻造、热处理等过程。

标准规定了各工艺过程的具体要求，如熔炼时应控制化学成分、温度和冷却速度等参数；锻造时应采用合适的工具和工艺参数等。

-试验方法：TC17合金的试验方法包括拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验等。

标准规定了各试验的具体操作方法和检测标准。

-检验规则：TC17合金的检验应按照标准规定的检验项目、检验方法和检验周期进行。

标准规定了TC17合金的合格判定标准，即拉伸强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标应符合标准要求，且无严重缺陷或损伤。

航空金属材料
航空金属材料是指在航空航天领域中广泛应用的各种金属材料，包括铝合金、
钛合金、高温合金等。

这些材料具有轻量、高强度、耐高温等特点，能够满足飞机、航天器等飞行器对材料性能的高要求。

首先，铝合金是航空领域中最为常见的金属材料之一。

它具有良好的加工性能
和焊接性能，密度低、强度高，适用于制造飞机的机身、翼面等结构部件。

铝合金的优点在于其重量轻，能够减轻飞机的整体重量，提高飞行性能和燃油经济性。

其次，钛合金是另一种重要的航空金属材料。

它具有优异的耐腐蚀性能和高强
度重量比，适用于制造飞机的发动机零部件、起落架等重要部件。

钛合金的耐高温性能也使其成为航空发动机的理想材料，能够承受高温高压的工作环境，保障发动机的安全可靠运行。

另外，高温合金是航空航天领域中使用广泛的特种金属材料。

它具有优异的高
温强度和抗氧化性能，适用于制造航空发动机的涡轮叶片、燃烧室等部件。

高温合金能够在高温高压的工作环境下保持稳定的性能，是保障飞机发动机安全运行的重要材料。

总的来说，航空金属材料在航空航天领域中发挥着重要作用，它们的优异性能
保障了飞机、航天器的安全可靠运行。

随着航空航天技术的不断发展，对材料性能的要求也越来越高，航空金属材料的研发和应用将会迎来更大的挑战和机遇。

希望未来能够有更多新材料的涌现，为航空航天领域的发展注入新的动力。

1所示。

图1不同元素对相变温度的影响[3]钛密度为4.5g/cm3，属于轻金属，熔点为1669℃，化学活性大，容易与空气中的氧发生反应生成致密的氧化膜，阻止进一步氧化，高温时，反应剧烈，氧化膜脱落会加速反应速度，所以，在钛合金的制备过程中，真空或气体保护是非常必要的。

钛合金作为应用广泛的结构材料，比铝、钢强度高，而且在海水中有较好的抗腐蚀和耐低温的性能。

目前，飞图2α-Ti和β-Ti晶胞结构（a）α-Ti（b）β-Ti钛合金组织有α型、α+β型、β型三种结构，对应的符号为TA、TC、TB。

2.1α型钛合金α钛合金是单相合金，其组织是α相固溶体，符号用表示。

合金的主要元素为中性元素或α稳定元素，Al、Sn、Zr等，基本不含β稳定元素。

工业纯钛，组织均α相，属于典型的α型钛合金。

α型钛合金的抗氧化能力和切削加工性能良好，其强度和蠕变抗力在500~600℃范围内仍可维持，缺点是无法实行热处理工艺进行强化，室温的强度相对较低，退火后的强度变化量很小或基本无变化。

———————————————————————作者简介:黄文君（1990-），女，河南许昌人，助教，硕士，研究方向为机械工程材料。

抗缺口敏感性，缺点是断裂韧性，蠕变性能相对较差。

图3钛合金典型的显微组织[9]（b ）双态组织（d ）等轴组织（a ）魏氏组织（b ）网篮组织4展望随着科技的进步和现代工业的发展，钛合金在军工和民用领域的应用也越来越广泛，在汽车行业，钛合金的应用不仅能减重，更能满足环保的要求，未来航空航天和推力系统需要钛合金材料具有更小的密度，更高的强度、工作温度和弹性模量，对材料性能的要求也逐渐提高，高强度、高硬度、高耐热性的材料越来越受各领域的青睐，优质轻型金属材料的钛合金必将代替部分传统的材料，既减轻质量，又降低成本，达到降低能源消耗的目的，因此高性能钛合金的研究已成为重要的发展方向，相信随着发展的需要，钛合金在我国的市场前景会越来越好。

有优良的匹配， 可以进一步获得很好的减重效果。 因此，TA18 钛合金可以用于制造工作温度达 315 ℃ ， 并有一定强度和抗氧化性要求的部件 ，如 TA18 钛合 金无缝管在航空航天方面适合用做飞机和发动机上 ［10 － 11 ］ 。 耐高压、轻质的液压和燃油等管路系统 该合金在室温下 β 相非常少， 因此不能利用热 处理的方法进行强化， 其强化途径主要是冷加工变 形。冷加工后， 通过控制热处理温度和时间， 可使 管材达到不同的强度水平， 最典型的强度级别有退 火态中强级（ Ｒ p0. 2 ≥620 MPa） 和去应力退火态高强级
DOI:10.13567/ki.issn1009-9964.2014.04.002
Ｒesearch and Application of TA18 Titanium Alloy Tube in Aerospace Industry
Yang Jianchao ，Xi Jinhui，Yang Yashe ，Nan Li
；
8
［22 － 23 ］
31 卷
②管材的性能评价
； ③管路连接技术与应用研
强级 TA18 钛合金管材 ） ， 并于 2008 年对其进行修 订，变更为 GJB 3423A—2008《航空用钛合金管材规 。而高强级 TA18 钛合金管材至今还没有正式颁 范》 布相关标准，现执行的是某单位起草的《TA18 钛合 ， 该技术规范是根据 金管材材料技术规范 （ 暂行 ） 》 美国宇航标准中高强级 TA18 钛合金管材的性能指标 编制的， 各项指标要求与美国宇航标准基本一致， 但个别指标还有一定的差距。预期中国在 3 ～ 5 年内 会形成高强级 TA18 钛合金管材的国标或国军标。
0
引
言
［3 － 4 ］ 。 虑管材后续的弯曲、管端头的成形与连接问题 TA18 （ Ti3Al2. 5V） 是美国 20 世纪 60 年代末研

BT22（TC18）钛合金介绍BT22对应我国牌号TC18，属于合金是一种具有临界成分，即马氏体转变温度接近室温，合金化元素含量较高的合金，（β相稳定系数：指钛合金中各β稳定元素浓度与各自的临界浓度比值之和）杂质成分含量在退火状态和热处理强化状态BT22钛合金的物理性能相同：合金密度：4.5620电阻率：不同温度热导率不同温度比热容不同温度范围线膨胀系数BT22钛合金板材及棒材常规力学性能BT22钛合金室温和高温典型的力学性能：下图和下表BT22钛合金不同温度下拉伸应力—应变曲线如下：BT22可制成锻件、模锻件、棒材、型材、厚板、管材及板坯，也可用于制造大型锻件和模锻件。

退火状态该钛合金强度极限可达,实际广泛应用的强度通常为BT22钛合金的锻造和模锻温度应在1000~750条件下进行，另外当温度低于多晶转变温度850~750时，应保证形变率不小于30%~50%，以获得质量好的显微组织和低倍组织。

BT22的焊接性能良好，适用于各种熔化焊（氩弧焊和埋弧焊）和接触焊接（滚焊和点焊）方法，为了使焊接接头获得良好塑性，通常需要对接头进行退火处理，但不宜进行热处理强化处理。

机械加工性能良好，在大气条件和大多数腐蚀介质中都具有较高的耐腐蚀性。

用BT22制造的承力零件和冲压构件，在350~450可长时间工作，温度在750~800下可短时间工作。

当前广泛应用于航空制造业，主要用于制造高承力零件和结构件，其中包括焊接构件BT22钛合金在现代飞机结构中，主要用于起落架部件、高承力装置及构件、发动机固定支撑结构及其他承力构件在航空发动机中，主要用于制作风扇和低压压气机的叶盘和叶片铸造金属或者预变形锻坯的热变形时所形成的金属组织结构特征，是决定钛合金半成品力学性能的一个重要因素。

因此，制造钛合金半成品的主要问题之一，就是要获得稳定的组织结构，以提供所需要的力学性能。

然而，工业钛合金为多相钛合金，在其加热和变形过程中往往发生多态转变，同时，还会因为钛合金中出现不稳定相和、和相而产生大量亚稳态转变。

钛钢复合板应用介绍首先，钛钢复合板在航空航天领域有着重要的应用。

由于钛钢复合板具有优异的耐腐蚀性、强度和刚性，能够有效减轻飞机的重量，提高飞行性能。

在飞机结构中，钛钢复合板可以用于制造机翼、机身壳体、发动机舱等关键部件，提高飞机的安全性和可靠性。

其次，钛钢复合板在汽车工业中也有广泛的应用。

汽车制造中，轻量化是一个重要的发展方向。

由于钛钢复合板具有低密度和高强度的特点，可以在保证车身强度的情况下减轻整车重量，提高燃油经济性和减少碳排放。

同时，钛钢复合板还具有优异的抗冲击性和耐磨性，可以提高汽车的安全性能和使用寿命。

此外，钛钢复合板在船舶工业中也有重要的应用。

船舶制造中，有必要选择具有耐海水腐蚀性的材料。

钛钢复合板具有优异的耐蚀性，不仅可以抵御海水腐蚀，还能够抵抗海洋环境中的大气腐蚀、潮湿环境中的腐蚀等。

因此，钛钢复合板可以用于制造船体、船底等关键部件，提高船舶的使用寿命和可靠性。

另外，在建筑工程中，钛钢复合板具有广泛的应用前景。

由于钛钢复合板具有高强度和轻量化的特点，可以用于制造建筑结构材料，如桥梁、楼梯、栏杆等。

此外，钛钢复合板还具有优异的耐火性和耐腐蚀性，可以用于制造防火墙、防火门等安全设施，提高建筑物的安全性能。

最后，钛钢复合板还可以在其他领域中应用。

例如，钛钢复合板可以用于制造电子产品外壳，提供良好的电磁屏蔽性能。

此外，钛钢复合板还可以用于制造化学工业设备，如反应器、传热设备等，具有良好的耐蚀性和耐高温性能。

总结起来，钛钢复合板具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域都有重要的应用。

随着科学技术的不断发展，钛钢复合板的性能将不断提高，应用范围也将进一步扩大。

行业标准项目建议书
[注1] 填写制定或修订项目中，若选择修订必须填写被修订标准号；
[注2] 选择采用国际标准，必须填写采标号及采用程度；
[注3] 选择采用快速程序，必须填写快速程序代码；
[注4] 体系编号是指在各行业（领域）技术标准体系建设方案中的体系编号
[注5] 目的﹑意义或必要性需要填写：标准项目涉及的方面，期望解决的问题；
[注6] 范围和主要技术内容需要填写：标准的技术内容与适用范围；项目建议性质为强制性，需指出强制内容；[注7] 国内外情况简要说明需要填写：
1. 国内外对该技术研究情况简要说明：国内外对该技术研究情况、进程及未来的发展；该技术是否相对稳定，如果不是的话，预计一下技术未来稳定的时间，提出的标准项目是否可作为未来技术发展的基础；
2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑：该标准项目是否有对应的国际标准或国外先进标准，标准制定过程中如何考虑采用的问题；
3. 与国内相关标准间的关系：该标准项目是否有相关的国家或行业标准，该标准项目与这些标准是什么关系，该标准项目在标准体系中的位置；
4. 指出是否发现有知识产权的问题。

钛合金分类及主要用途钛合金是一种重要的结构材料，由钛和其他元素合成。

根据不同的合金元素和含量，可以将钛合金分为α、β和α+β型三大类。

下面将分别介绍这三类钛合金以及它们的主要用途。

α钛合金是最早被研发和应用的一类钛合金，其具有良好的塑性和韧性。

由于其低弹性模量和优良的耐腐蚀性，α钛合金广泛应用于航空航天、海洋工程、化工、医疗器械等领域。

其中，航空航天是α钛合金最重要的应用领域之一。

它可以用于制造飞机机身、发动机零部件、液压系统、座椅骨架等。

此外，α钛合金还能用于制造假肢、人工关节、牙科种植器械等医疗器械。

β钛合金由β相为主的合金组成，具有较高的强度、韧性和耐高温性能。

β钛合金广泛应用于航空航天、汽车、化工和医疗器械等领域。

在航空航天领域，β钛合金可以用于制造涡轮叶片、发动机零部件、座椅骨架等。

在汽车领域，由于β钛合金具有较高的强度和低密度，可以用于制造车身部件、悬挂系统等。

此外，β钛合金还在化工领域应用广泛，用于制造化工设备、反应器、阀门等。

在医疗器械领域，β钛合金被用于制造植入型医疗器械，如人工骨骼和植入物。

α+β型钛合金是α和β两相共存的钛合金，具有较好的综合性能。

α+β型钛合金广泛应用于航空航天、船舶、化工和核工业等领域。

在航空航天领域，α+β型钛合金可以用于制造航空发动机零部件、航空器外壳等。

在船舶领域，由于α+β型钛合金具有优良的耐腐蚀性，可以用于制造船舶的螺旋桨、船身和船用管道系统等。

在化工领域，α+β型钛合金被广泛应用于制造化工设备、储罐、输送管道等。

在核工业领域，α+β型钛合金也是一种重要的结构材料，用于制造核反应堆和核燃料元件。

总之，钛合金因其特殊的物理和化学性质，在航天航空、船舶、化工、医疗器械和核工业等领域得到广泛应用。

不同类型的钛合金都具有独特的优势和适用范围，因此根据具体的要求和应用场景选择合适的钛合金材料是非常重要的。

➢ 新部件：尾翼（平尾、垂尾、升降舵）、中央翼、机翼活动面、后压力 框、尾锥、后机身，用量将达到14％以上；
➢ 大量使用T800级碳纤维复合材料，用量占10％以上。
2 C919飞机概述及其机体结构选材原则、特点
机体选材特点
复合材料 用量增加
（C919飞机中央翼、后机身以及机翼活动面等）
钛金属的特点
组织结构 Organization Chart
Board of Directors董事会
President 总经理
Vice Presidents 副总经理(6)
CFO 总会计师
General Office 办公厅
Finance 财务部
Development & Planning 发展规划部
HR 人力资源部
提高经济性 轻飞机结构重量，每座结构空重应较目前运营中的同级别
改善舒适性
飞机低1%-2%，经济服务寿命不低于90000飞行小时/60000 飞行循环/30日历年；
注重环保性 ➢结构设计采用先进的隔声/吸声材料及结构形式降低舱内
噪声，客舱内噪声值在巡航状态下平均不高于75dBA；
➢结构设计应满足强度与刚度要求、耐久性与损伤容限、可
前三点可收放起落架
Retractable tricycle gear
中国商用飞机有限责任公司专有信息 Proprietary Information of COMAC
10
2 C919飞机概述及其机体结构选材原则、特点
C919飞机概述
三面图 (3-View Diagram)
前梁轴线 21%C
方向舵后铰2梁5链%轴C轴线线557%0C%C
1/4弦线后掠角长(o)度(mm) 25

航空航天钛合金领域存在的五个关键技术问题1.超高强度钛合金锻造问题（1）钛合金强度水平可以达到1200MPa以上的超高强度水平，但强塑性、强韧性和损伤容限性能等综合性能匹配难度大，一直是制约超高强度钛合金发展与应用的瓶颈，这也是超高强度钛合金研究的热点方向之一。

研究表明，β型钛合金因具有优异的热处理强化效应、高的淬透性、良好的加工性能等特性，最适宜用来开发和发展高强韧或超高强韧钛合金。

（2）国外从上世纪40年代初就已经开始开发β型钛合金。

第一个商用β型钛合金为美国研发的Ti-13V-11Cr-3Al合金，该合金属于亚稳定β钛合金类型，并被大量应用于SR-71黑鸟侦察飞机上。

Ti-13V-11Cr-3Al合金锻件使用强度值为1240MPa，但塑性值仅2％。

当前，国外应用较多的钛合金主要包括Ti-10-2-3(美)、BT22(俄)和Ti-55531(美)合金。

（3）Ti-10-2-3合金是美国Timet公司于1971年研制成功的，并被广泛应用的一种近β型钛合金，主要被用于商用/军用飞机主起落架、横梁、滑轨、接头等重要零部件，于90年代中后期被我国引进并国产化应用，国内牌号为TB6。

但该合金处于高强强度级别时，通常具有较低的塑性和韧性富裕度，且热加工工艺调控窗口较窄。

（4）BT22钛合金是原苏联航空材料研究院于1974年研制成功的一种具有高淬透性的近β钛合金，其成分为Ti-3Al-5V-5Mo-1Fe-1Cr，我国也对该合金进行了仿造引进并国产化，并命名为TC18钛合金。

BT22钛合金主要用于大型锻件和大型整体构件，截面淬透深度高达250mm。

俄罗斯的Su-27，伊尔IL-76、IL-86、IL-96，安-124和图204等主干线客机和重型运输机的机体和起落架的大型承力构件和部件中均使用了BT22钛合金锻造构件。

BT22钛合金锻件强度值一般在1105MPa～1200MPa之间，断裂韧度一般在50MPa·m1/2～80MPa·m1/2之间。

浅析航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺代金;孟禹彤【摘要】高强TA18钛合金管材性能优势明显，被广泛的应用在航空航天领域，但是目前我国的高强TA18钛合金管材轧制工艺还不够成熟，因此这种类型的管材主要是依靠进口，这不仅限制了我国航空航天事业的发展，同时也阻碍了高强TA18钛合金的进一步利用，由此可见对该种管材的轧制工艺进行研究已十分必要。

本文首先对高强TA18钛合金进行了简单介绍；其次，通过实验以及讨论最终得出了相应的结论，从而研究高强TA18钛合金管材的轧制工艺特点，仅供参考。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】1页(P58-58)【关键词】航空;TA18钛合金管材;轧制工艺【作者】代金;孟禹彤【作者单位】海军驻沈阳地区航空军事代表室，辽宁沈阳 110034;海军驻沈阳地区航空军事代表室，辽宁沈阳 110034【正文语种】中文高强TA18钛合金管材的轧制工艺受到了多方面因素的影响,首先是内径减径率与壁厚减壁率之间的比值;其次是变形率;再最后是退火温度;本文正是从以上三个方面来对高强TA18钛合金管材的轧制工艺进行探讨,以此找到最为合理的轧制工艺方法。

通过研究发现,上述这三个条件都不同程度的影响着高强TA18钛合金管材的轧制效果,只要有关人员掌握规律,即可轧制出性能优良的钛合金管材。

TA18钛合金是被广泛使用的一种钛合金,这种钛合金的性质属于低合金化,其本质接近α钛合金,该种钛合金与其他类型的钛合金相比,首先有着良好的室温;其次,性能优良,尤其是高温力学性能,能够承受极高的温度,此外,其耐蚀性也较为突出;最后,TA18钛合金不仅能够进行冷加工,还能够被热加工,无论哪种加工方式都利于焊接,正是因为如此,此种钛合金作为该领域不可缺少的管路系统材料被普遍的应用在航空航天领域当中。

现阶段我国航天航空事业的发展有目共睹,为把握航天航空工业持续性的发展机遇,应对TA18钛合金各方面性能提出更为严格的要求。

航空航天材料标准规范A M S4911L退火钛合金6Al-4V薄板、带材和中厚板原理AMS 4911L产生于3.4节的SI转换值。

AMS 4911K 产生于包括报告要求修订和表2标题修正的考查和更新。

1.范围1.1规格本规范涵盖了各种规格的薄板、带材和中厚板钛合金。

1.2应用此类产品主要应用于750°F（399℃）温度下需要较大强度的零件，但是其应用不仅仅限于此类应用。

1.2.1一些加工方法和服役条件可能造成此类产品对应力—腐蚀裂纹；ARP82推荐了减小这些条件的习惯做法。

2.参考资料下述文件在购买订单签订之日起生效，这里列出了部分标准的指定要求。

供货商需按照标准规范的最新修订版加工，除非指定专门标准要求。

当参考标准取消且替换标准没有指定，最新修订版的标准需要提供。

2.1SAE 规范SAE协会授权，协会地址：400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001, Tel:877-606-7323 (inside USAand Canada) or 724-776-4970 (outside USA), or .AMS 2242 高强，耐蚀和耐热钢，铁合金，钛，钛合金薄板、带材和中厚板AMS 2249 钛和钛合金化学成分分析AMS 2631 钛和钛合金棒材和坯段超声波探伤AMS 2750 高温测定法AMS 2809 钛和钛合金锻件成品标识ARP982 减小钛合金锻件成品的应力—腐蚀裂纹的方法2.2ASTM 规范ASTM协会授权，协会地址：100 Barr Harbor Drive, P.O. Box C700, West Conshohocken, PA19428-2959,Tel: 610-832-9585, or .ASTM E8 金属材料拉伸试验方法ASTM E290 材料韧性弯曲试验方法ASTM E384 材料微米探测压痕硬度方法ASTM E539 6Al-4V钛合金的x射线发射光谱测定法ASTM E1409 惰性气体中熔化方法测定钛和钛合金中氧与氮含量ASTM E1447 惰性气体中熔化导热率/红外线探测方法测定钛和钛合金中氢含量ASTM E1941 难熔活性金属及其合金的碳测定方法ASTM E2371 基于原子发射等离子体光谱法的钛和钛合金分析3.技术要求3.1成分成分需要符合表1中所示的质量分数要求；碳含量按照ASTM E1941测定，氢含量按照ASTM E447确定，氧、氮含量按照ASTM E1409测定，其它元素测定方法符合ASTM E539或者ASTM E2371，如购买方同意，可以使用其它分析方法。

TA1化学成分钛合金密度性能钛是1950 年代开发的重要结构金属。

钛合金因其比强度高、耐蚀性好、耐热性高而被广泛应用于各个领域。

世界上许多国家已经认识到钛合金材料的重要性，对其进行了研究和开发，并得到了实际应用。

钛是元素周期表中的IVB元素。

它看起来像钢，熔点为1672℃。

它是一种难熔金属。

钛在地壳中含量丰富，远高于铜、锌、锡、铅等常见金属。

我国钛资源极其丰富。

仅在四川攀枝花发现的超大型钒钛磁铁矿中，伴生钛金属储量约4.2亿吨，接近国外已探明的钛总储量。

钛合金可分为耐热合金、高强度合金、耐腐蚀合金（钛钼、钛钯合金等）、低温合金和特殊功能合金（钛铁储氢材料）和钛镍记忆合金）等。

钛及其合金具有比强度高、抗氧化、耐氯离子腐蚀、生物相容性好等优点。

应用于航空航天、海洋工程、游艇制造、岛礁建设、海水淡化、医疗器械等行业，应用广泛国标牌号:TA1、TA2、TA3、TA7、TA9、TA10、TC4、TC4ELI、TC6、TC9、TC10、TC11美标牌号:GR1、GR2、GR3、GR5、GR7、GR12TA1是一种α结构钛合金，具有优良的冲压性能和焊接性能，以及良好的机械加工性能。

常用于制造低于350°C 的零件和受力小，可加工各种形状复杂的冲压成型件。

由于TA1钛合金常温成型时回弹较严重，成型稳定性差，成型件尺寸精度较低。

因此，在生产中经常采用“板材成型+焊接+热校准”。

高精度制造的“形”工艺TA1 钛合金薄板质量轻、耐腐蚀，并且具有良好的力学性能，除了在航空航天、医疗等传统领域应用广泛，近些年还涉及到高端橱柜等，比如抑菌水槽和婴儿碗等。

TA1 含钛Ti：1.0~2.5，铝Al： 0.7~2.0，锰Mn：0.30，铁Fe：0.08，碳C：0.05，氮N：0.012，氢H：0.15，氧O：0.10，其他元素单一总和余：0.40TA2 钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.25。

金属材料在航空航天领域的应用航空航天行业一直是金属材料应用的主要领域之一。

金属材料因其优异的力学性能、良好的导热性和导电性，以及出色的可加工性而在航空航天领域得到广泛应用。

本文将从金属材料在航空航天结构、发动机和航空器外壳等方面的应用进行介绍。

一、金属材料在航空航天结构中的应用1.1 钛合金钛合金是一类重要的金属材料，在航空航天结构中得到广泛应用。

钛合金具有高强度、低密度和耐腐蚀性能，适用于制造机身、机翼和发动机等部件。

例如，钛合金常用于制造飞机中的梁和连接件，能够提供稳定的结构支持。

1.2 铝合金铝合金是航空航天领域常用的金属材料之一。

铝合金具有较低的密度和良好的加工性，适合制造大型结构件。

铝合金在飞机机身和翼身等部件中的应用较为广泛，可以提供良好的强度和刚度。

1.3 高温合金高温合金通常由镍和钴等金属组成，具有良好的高温性能和耐腐蚀性。

在航空航天发动机中，高温合金可用于制造涡轮叶片和燃烧室等关键部件，能够承受高温和高压环境，保障发动机的正常运行。

二、金属材料在航空航天发动机中的应用2.1 高强度钢高强度钢具有良好的力学性能和热处理性能，适用于制造航空航天发动机中的轴承和传动零件。

高强度钢能够承受较大的载荷和高速旋转，保证发动机的正常运转。

2.2 钨合金钨合金是一种密度较高的金属材料，在航空航天发动机中应用广泛。

钨合金具有高熔点和良好的耐热性能，适合制造发动机喷嘴和涡轮叶片等部件。

钨合金能够承受高温和高压环境，保持较好的稳定性。

三、金属材料在航空器外壳中的应用3.1 不锈钢不锈钢具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能，在航空器外壳中得到广泛应用。

不锈钢能够抵御风吹雨打等自然环境的侵蚀，保护飞机内部设备和乘客的安全。

3.2 钛合金钛合金由于其优异的强度和轻质特性，常用于航空器外壳的制造。

钛合金外壳不仅能够减轻整体重量，提高航空器的燃油效率，还能提供足够的结构强度和抗风压能力，确保飞机在飞行过程中的稳定性。