鈦合金常用規格及性能用途
發布時間：2022-04-01
鈦合金常用規格及性能用途
TC4 / GR5 / Ti6AL4V 鈦棒現貨規格：
直徑 2mm 2.5mm 3.0mm 3.5mm 4.0mm 5.0mm 6.0mm 7.0mm 8mm 9mm 10mm
直徑 12mm 15mm 16mm 18mm 20mm 25mm 30mm 35mm 40mm 45mm 50mm 55mm
直徑 60mm 65mm 70mm 75mm 80mm 85mm 90mm 100mm 105mm 110mm 120mm
鈦合金優越的特性：
1 耐酸堿腐蝕，耐海水腐蝕，耐污水腐蝕；
2 密度小（ 4.51），輕；
3 無磁性；廣鈦金屬
4 在-253 °-600°之間使用，他的抗拉強度，在金屬中，幾乎是最高的。
應用舉例 : 工業上除采用工業純鈦制造零件以外，大量使用的是鈦合金。它在航空、航天、化工、造船、冶金、電子、醫療、石油、醫藥、軍工等工業部門獲得日益廣泛的應用 , 制造燃氣輪機部件。
【鈦合金的性能】
鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，最純的碘化鈦雜質含量不超過 0.1 ％但其強度低、塑性高。99.5 ％工業純鈦的性能為： 密度ρ=4.5g/cm3，熔點為 172 矽鈦合金耐磨地坪 5℃導熱系數 λ=15.24W/(m.K) ，抗拉強度 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。
(1) 強度高
鈦合金的密度一般在 4.5g/cm3 左右，僅為鋼的 60％，純鈦的強度才接近普通鋼的強度， 一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度 ( 強度/ 密度) 遠大于其他金屬結構材料，見表 7-1，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
(2) 熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾百度， 在中等溫度下仍能保持所要求的強度 , 可在 450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在 150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度， 而鋁合金在 150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達 500℃，鋁合金則在 200℃以下。
(3) 抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好 , 間隙元素極低的鈦合金 如 TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
(5) 化學活性大
鈦的化學活性大，與大氣中 O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于 0.2 ％時，會在鈦合金中形成硬質 TiC；溫度較高時，與 N作用也會形成 TiN 硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達 0.1 ～0.15 mm，硬化程度為 20％～30％。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。
(6) 導熱系數小、彈性模量小
鈦的導熱系數 λ=15.24W/（m.K）鈦合金制品約為鎳的 1/4 ，鐵的 1/5 ，鋁的 1/14 ，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降 50％。鈦合金的彈性模量約為鋼的 1/2 ，故其剛性差、易變形，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的 2～3 倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
表面質量： 黑皮棒 磨光棒 車光棒
【鈦合金常用牌號用途】
工業純鈦 YA1、YA2、YA3：
沖壓性能優良。可進行各種形式的焊接 , 焊接性能良好 , 焊接接頭可達基體屬強度的 90%。易于鋸和砂輪切割 , 機械加工性能良好。耐蝕性能優良用于 350℃以下、受力小的零件及沖壓成各種復雜形狀的零件。如火電站凝汽器；船用海水腐蝕的管道系統、閥門、泵；化工熱交換器、泵體、蒸餾塔；海水淡化系統、鍍鉑陽極；飛機的骨架、蒙皮、發動機部件、橫梁等。
鈦合金 TA6：
具有良好的焊接性能 , 有較高的蠕變強度 , 但工藝可塑性較低 , 可熱狀態下變形 , 東日合金在承受軸向負荷時 , 對切口沒有敏感性 , 切削性能尚好 400℃以下工作的零件及焊接件。
鈦合金 TA7：
沖壓性能差 , 熱塑性尚好。 東日可進行各種形式的焊接 , 性能良好 , 焊接接頭強度和塑性可與基體金屬相等。 機械加工性能與工業純鈦相同。 耐蝕性良好 , 高溫熱穩定性良好做 500℃以下長期工作的結構件, 可做各種模鍛件。
鈦合金 TA8：
熱塑性良好。東日可進行各種形式焊接 , 焊接性良好。機加工性與工業純鈦相同。抗氧化性良好 500℃以下長期工作零件。東日可以制造發動機壓氣機盤和葉片。
鈦合金 TC1：
沖壓性良好。東日可進行各種形式焊接 , 焊接性良好。機加工性與工業純鈦相同。抗氧化性良好做 400℃以下工作的零件。適于各種板材，沖壓和焊接零件。
鈦合金 TC2：
在 350℃下,100h 的持久強度在 400MPa以上, 熱加工有良的塑性。加熱到 350-400℃, 沒有發脆傾向 , 因此, 可用其焊接在高溫下工作的零件做 500℃以下工作的零件、焊接件、模鍛件和彎曲加工的零件等。
鈦合金 TC3：
沖壓性差 , 熱塑性良好。可進行各種形式的焊接 , 焊接接頭強度可達基體金屬強度 90%。機械加工性能尚好 , 需要用硬質合金 , 大走刀量、慢速 , 充分冷卻。耐蝕性能良好 , 熱穩定性好。東日金屬是應用最廣的鈦合金之一做 400℃以下長期工作的零件。
鈦合金 TC4：
材料的組成為 Ti-6Al-4V ，屬于(a+b) 型鈦合金，具有良好的綜合力學機械性能。 比強度大。TC4的強度 sb=1.012MPa，密度 g=4.4*103 ，比強度 sb/g=23.5 ，而合金鋼的比強度 sb/g 小于 18。 鈦合金熱導率低。 鈦合金的熱導率為鐵的 1/5 、鋁的 1/10，TC4的熱導率 l=7.955W/m·K。線膨脹系數=7.89*10-6 ℃，比熱=0.612cal/g ·℃。 鈦合金的彈性模量較低。 TC4的彈性模量 E=110GPa，約為鋼的1/2 ，故鈦合金加工時容易產生變形。 TC4(Ti-6Al-4V) 和 TA7(Ti-5Al-2.5Sn) 鈦合金，采用兩種注入方案進行表面改性，試驗表明，鈦合金經離子注入后，提高了顯微硬度，顯著地降低了滑動摩擦系數，有效地提高了耐磨性 . 為探明其改性機理，對注入與未注入樣品進行了 X射線光電子能譜 (XPS)分析，獲得滿意的結果 .TC4 鈦合金具有優良的耐蝕性、 小的密度、高的比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優點，在航空航天、石油化工、造船、汽車，模具、醫藥等部門都得到成功的應用。
鈦合金 TC5：
在 350以下穩定 , 在更高的溫度下塑性下降。在熱狀態下可進行鍛造、沖壓等變形在 350℃以下工作的零件 。
鈦合金 TC9：
熱塑性尚好。機加工性與 T 合金相同。抗蝕性高。熱穩定性尚好 400℃以下長期工作的零件。可制造壓氣機盤和葉片。
鈦合金 TC10：
沖壓性差 , 熱塑性良好。東日可進行各種形式的焊接 , 焊接接頭強度可達基體金屬強度 90%。機械加工性能與 T 合金相同。耐蝕性能好。 熱穩定性較好 , 熱處理效果顯著 , 淬透性好 做 450℃以下長期工作的零件。
來源：搜鈦網
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