Ti-6Al-4V(TC4)及钛合金的性能

T i-6A l-4V(T C4) 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

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

在常温及超低温下，比强度高，

高压容器、燃料贮箱、火箭发动

作热

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，钛制牙、心

脏内瓣、隔膜、骨关节及固定螺钉、钛骨

头等

超高真空

有高的化学活性，能吸附氧、氮、氢、CO、

CO2、甲烷等气体

钛离子泵

电镀工业耐腐蚀、寿命长、传热快、加热效果好，对镀镍、镀铬（除氟化物镀铬外）、酸性和

页眉内容

产品无污染，可提高劳动生产率和减少维修费用氰化物镀铜、三氯化铁铜板腐蚀中作加热器、电镀槽子，网篮、挂具、薄膜蒸发器等

电站

高的耐蚀性，密度小、质量轻，良好的综合

力学性能和工艺性能，较高的热稳定性，线

胀系数小全钛凝汽器、冷凝器、管板、冷油管、蒸汽涡轮叶片等

机械仪表精密天平秤杆、表壳、光学仪器等

纺织工业亚漂机、亚漂罐中耐蚀零、部件

造纸工业泵、阀、管道、风机、搅拌器等

医药工业

加料机、加热器、分离器、反应罐、搅拌

器、压滤罐、出料管道等

体育用品

航模、羽毛球拍、登山器械、钓鱼杆、宝

剑、全钛赛车等

工艺美术钛板画、笔筒、砚台、拐杖、胸针等

钛的热处理工艺参数

牌号消除应力退

火工艺①

完全退火工

艺②

固溶处理工艺时效处理工艺

温

度

/℃

时间

/min

温

度

/℃

时间

/min

温

度

/℃

时间

/min

冷却方

式

温度/℃时间/min

冷

却

方

式

TA1

500

-600 15-60

680

-72

30-1

20

——————

TA2

500

-600 15-60

680

-72

30-1

20

——————

TA3

500

-600 15-60

680

-72

30-1

20

——————

TA4

550

-650 15-60

700

-75

30-1

20

——————

TA5 55015-60 80030-1——————

.