高溫鈦合金

TC4/Ti-6Al-4V鈦合金簡介 

      TC4又名GR5，我們又會叫它6Al4V，這是用途最廣的一種鈦合金，通常我們使用的鈦合金就是指它。它擁有良好的強(qiáng)度和延伸率。

熱處理

      mpa，TC4材料固溶強(qiáng)化處理后，強(qiáng)度增加不大，也就到1100MPa，退火狀態(tài)下強(qiáng)度一般在900MPa

熱膨脹系數(shù)

      TC4鈦合金具有優(yōu)良的耐蝕性、小的密度、高的比強(qiáng)度及較好的韌性和焊接性等一系列優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、石油化工、造船、汽車，醫(yī)藥等部門都得到成功的應(yīng)用。

抗蝕性好

      鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。

力學(xué)性能

      抗拉強(qiáng)度σb/MPa≥895，規(guī)定殘余伸長應(yīng)力σr0.2/MPa≥825，伸長率δ5(%)≥10，斷面收縮率ψ(%)≥25

密度

      4.5（g/cm3）工作溫度 100-550（℃）

化學(xué)成分

TC4含鈦(Ti)余量，

   鐵(Fe)≤0.30，

   碳(C)≤0.10，

   氮(N)≤0.05，

   氫(H)≤0.015，

   氧(O)≤0.20，

   鋁(Al)5.5-6.8，

   釩(V)3.5-4.5

分類

      鈦是同素異構(gòu)體，熔點(diǎn)為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結(jié)構(gòu)，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結(jié)構(gòu)，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀蛊湎嘧儨囟燃跋喾趾恐饾u改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

性能

      鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān)，最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%，但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔點(diǎn)為1725℃，導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)，抗拉強(qiáng)度σb=539MPa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

用途

      鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小，機(jī)械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要，使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達(dá)4萬余噸，鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4)，Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦（TA1、TA2和TA3）。

主要特征

      鈦合金主要特性；工業(yè)純鈦：工業(yè)純鈦的雜質(zhì)含量較化學(xué)純鈦要多，因此其強(qiáng)度、硬度也稍高，其力學(xué)性能及化學(xué)性能與不銹鋼相近，比起鈦合金純鈦強(qiáng)度較好，在抗氧化性方面優(yōu)于奧氏體不銹鋼，但耐熱性較差，TA1、TA2、TA3依次雜質(zhì)含量增高，機(jī)械強(qiáng)度、硬度依次增強(qiáng)，但塑性韌性依次下降。