【2017年整理】Ti-6Al-4V(TC4)及钛合金的性能.doc

Ti-6Al-4V(TC4) Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良 好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效 使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可 在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金[35]。 表3-2 钛合金Ti-6Al-4V成分 元素 Al V Fe O Si C N H 其他 Ti 成分 5.5-6.8 3.5-4.5 0.3 0.2 0.15 0.1 0.05 0.01 0.5 余量 钛合金Ti6Al-4V合金碳（最大） 0.10％铝 5.50至6.75％氮 0.05％氧气（最大） 0.020％其他，合计（最大） 0.40％ *其他，每个（最大）= 0.1％ 钛 平衡 钒 3.50至4.50％ 铁（最大） 0.40％ 氢（最大） 0.015％ 比重 0.160弹性模量（E）的 15.2 x 10 3 ksi?贝塔Transus 1800 to 1850 °F?液相线温度 2976 to 3046 °F固相线温度 2900 to 2940 °F电阻率 -418 °F 902.5 ohm-cir-mil/ft? 73.4 °F 1053 ohm-cir-mil/ft? 986 °F 1143 ohm-cir-mil/ft? 典型的室温强度计算退火钛6Al-4V的： 极限承载强度1380年至2070年兆帕（200-300 ksi） 压缩屈服强度825-895兆帕（120-130 ksi） 极限剪切强度480-690兆帕（70-100 ksi） Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1. 钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3,抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。 钛的应用 应用领域 材料的使用特性 应用部位 航空 工业 喷气发动机 在500℃以下具有高的屈服强度/密度比和疲劳强度/密度比，良好的热稳定性，优异的抗大气腐蚀性能，可减轻结构质量 在500℃以下的部位使用：压气盘、静叶片、动叶片、机壳、燃烧室外壳、排气机构外壳、中心体、喷气管等 机身 在300℃以下，比强度高 防火壁、蒙皮、大梁、起浇架、翼肋、隔框、紧固件、导管、舱门、拉杆等 火箭、导弹及宇宙飞船工业 在常温及超低温下，比强度高，并具有足够的韧性及塑性 高压容器、燃料贮箱、火箭发动机及导弹壳体、飞船船舱蒙皮及结构骨架、主起落架、登月舱等 船舶、舰艇制造工业 比强度高，在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能 耐压艇体、结构件、浮力系统球体，水上船舶的泵体、管道和甲板配件，快艇推进器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等 化学工业、石油工业 在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性，在还原性介质中也可通过合金化改善其耐蚀性 在石油化工、化肥、酸碱、钠、氯气及海水淡化等工业中，作热交换器、反应塔、蒸馏器、洗涤塔、合成器、高压釜、阀门、导管、泵、管道等 其他 工业 常规正品制造 耐蚀性好，密度小 火炮尾架、迫击炮底板、火箭炮炮管及药室、喷管、火炮套箍、坦克车轮及履带、扭力棒、战车驱动轴、装甲板等 冶金工业 有高的化学活性和良好的耐蚀性 在镍、钴、钛等有色金属冶炼中做耐蚀材料，在钢铁冶炼中是良好的脱氧剂和合金元素 其他 工业 医疗卫生 对人体体液有极好的耐蚀性，没有毒性，与肌肉组织亲合性能良好好 做医疗器械及外科矫形材料，钛制