TC4/Ti-6Al-4V鈦合金介紹

熱處理

      mpa，TC4材料固溶強化處理後，強度增加不大，也就到1100MPa，退火狀態下強度一般在900MPa

熱膨脹系數

      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，醫藥等部門都得到成功的應用。

力學性能

      抗拉強度σb/MPa≥895,規定殘餘伸長應力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（℃）

化學成分

      TC4含鈦(Ti)餘量,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

鈦合金分類
      鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低於882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸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。

α鈦合金

      它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高於純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。
β鈦合金

      它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效後合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。

α+β鈦合金

      它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理後的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次於α鈦合金。

      三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α+β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。

各材質鈦合金性能用途

工業純鈦 TA1、TA2、TA3
      沖壓性能優良。可進行各種形式的焊接,焊接性能良好,焊接接頭可達基體金屬強度的90%。易於鋸和砂輪切割,機械加工性能良好。耐蝕性能優良 
      用於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 
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,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 
TA7
      沖壓性能差,熱塑性尚好。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 
TA8
      熱塑性良好。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。可以制造發動機壓氣機盤和葉片 
TC1
      沖壓性良好。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。適於各種板材，沖壓和焊接零件 
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 
TC4
      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。是應用最廣的鈦合金之一 
      做400℃以下長期工作的零件 
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 
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 
TC10
      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

如圖：