什么是鈦合金？

鈦合金是以鈦（Ti）為基礎，加入鋁（Al）、釩（V）、鉬（Mo）、鋯（Zr）等合金元素形成的金屬材料。其特點包括：

• 高強度低密度：密度約為4.5 g/cm³（僅為鋼的60%），但強度接近鋼。

• 耐腐蝕性：在氧化性環境（如海水、氯離子環境）中表現優異。

• 耐高溫/低溫：部分鈦合金可在600°C高溫或超低溫下保持性能。

• 生物相容性：適用于醫療植入物（如人工關節）。

鈦合金的常見牌號

1. 國際牌號（ASTM標準）

• 純鈦：Gr1（TA1）、Gr2（TA2）——工業純鈦，用于耐腐蝕部件。

• α型合金：Ti-5Al-2.5Sn（Gr6）——高溫穩定性好，用于航空發動機。

• α+β型合金：

  • Ti-6Al-4V（Gr5/TC4）：最廣泛使用的牌號，綜合性能優異，用于航空結構件。

  • Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（Ti-6242）：高溫性能好，適用于發動機壓氣機。

• β型合金：

  • Ti-10V-2Fe-3Al（Ti-10-2-3）：可通過時效強化，用于高強度鍛件。

  • Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（Ti-15-3-3-3）：冷成型性能好，用于航天緊固件。

2. 中國牌號（GB/T標準）

• 純鈦系列：TA1、TA2（工業純鈦）。

• α型合金：TA7（Ti-5Al-2.5Sn）。

• α+β型合金：

  • TC4（Ti-6Al-4V）：航空、醫療領域主流材料。

  • TC11（Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si）：耐高溫（500°C），用于發動機葉片。

• β型合金：TB6（Ti-10V-2Fe-3Al）、TB8（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si）。

鈦合金的機械性能

熱處理影響：

• α+β型合金（如TC4）：退火態使用，強度可通過固溶+時效提升。

• β型合金（如TB6）：需固溶處理（800–900°C）后時效（500–600°C），強度可達1500 MPa以上。

參考資料

1. 書籍：

   • 《鈦合金及其應用》（曹春曉等著），詳細論述合金設計與工程應用。

   • 《ASM Handbook, Volume 2: Properties and Selection of Metals》，涵蓋鈦合金性能數據。

2. 標準：

   • ASTM B265：鈦及鈦合金板材標準。

   • GB/T 3620.1-2016：中國鈦合金牌號與成分。

3. 學術資源：

   • 期刊《Materials Science and Engineering: A》收錄鈦合金最新研究。

   • 數據庫ScienceDirect/SpringerLink可檢索關鍵詞“titanium alloy mechanical properties”。

4. 行業報告：

   • 國際鈦協會（ITA）發布的市場分析及技術白皮書。

應用領域

• 航空航天：飛機起落架（TC4）、發動機葉片（TC11）。

• 醫療：骨科植入物（TC4 ELI，低間隙元素級）。

• 化工：耐腐蝕反應器（純鈦TA2）。

• 汽車：賽車連桿（β合金TB6）。

如需具體牌號的詳細性能曲線或熱處理工藝，可進一步提供標準號（如AMS 4928對應TC4鍛件）。

鈦合金相關技術文檔 PDF文檔 下載