鈦合金分類、牌號與應用

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鈦合金分類

根據鈦合金從β相區淬火后的相組成與β穩定元素含量關系的示意圖，鈦合金劃分為6種類型。

K_βMo——β相條件系數

類別	描述
α型鈦合金	包括工業純鈦和只含α穩定元素的合金；
近α型鈦合金	β穩定元素含量小于C₁的合金；
馬氏體α+β型鈦合金	β穩定元素含量從C₁到C_k的合金，簡稱α+β型鈦合金；
近亞穩定β型鈦合金	β穩定元素含量從C_k到C₃的合金，簡稱近β型鈦合金；
亞穩定β型鈦合金	β穩定元素含量從C₃到C_β的合金，簡稱β型鈦合金；
穩定β型鈦合金	β穩定元素含量超過C_β的合金，簡稱全β型鈦合金。

鈦合金的主要特征

鈦合金牌號、名義化學成分、工作溫度及抗拉強度

工業純鈦、α和近α型鈦合金

α+β型鈦合金

β和近β型鈦合金

鈦合金的特點及應用

中國牌號	特點與應用
TA0	工業純鈦系指幾種具有不同的Fe、C、N、O等雜質含量的非合金鈦。不能進行熱處理強化，成形性能優異，易于熔焊和釬焊。用于制造各種非承力件，可在300℃下長期工作。
TA1
TA2
TA3
TA5	具有優良的焊接性能和耐腐蝕性，制造海洋環境下使用的結構件。
TA7	中強α鈦合金，不能熱處理強化。室溫和高溫下具有良好的斷裂韌性。焊接性能良好，可制造機匣殼體、壁板等零件。可在500℃下長期工作。
TA9	少量鈀的加入改善了在氧化性介質中的耐蝕性，特別是抗縫隙腐蝕能力，可在化工和防腐工程中應用。
TA16	低強度、高塑性、耐腐蝕性能和焊接性能好的管材合金。
TA10	耐蝕性能顯著優于純鈦而接近TA9。
TA11	屬于近α型鈦合金，具有較高彈性模量和較低的密度。室溫強度與 TC4相當，但高溫性能高于 TC4。適于制造發動機壓氣機盤、葉片和機匣等零件。
TA12	屬近α型熱強鈦合金，可在550℃下長期工作，具有良好的工藝塑性，適于制造航空發動機壓氣盤、鼓筒和葉片等零件。
TA18	屬近α型鈦合金，主要用于可冷加工管材，其焊接性能和冷成形優于TC4合金。該合金無縫管用于承壓的航空液壓和燃油等管路系統。
TA19	可在500℃下長期工作的近α型鈦合金，高溫強度和蠕變性能優于 TA11合金。適于制造航空發動機的壓氣機匣和飛機蒙皮等。
TA21	低強度、高塑性，耐腐蝕性能和焊接性能好，主要用作管材和鈑金零件。
TC1	主要性能特點是比純鈦略高的使用強度和很好的工藝塑性，兼具良好的焊接性能和熱穩定性.。不能采用固溶時效強化，可在350℃下長期工作，適于制造形狀復雜的航空鈑金件。
TC2	屬于中強近α型鈦合金，不能熱處理強化。具有良好的沖擊焊接性能，可在350℃下長期工作，適于制造造航空鈑金件。
TA15	屬于高鋁當量的近α型鈦合金，既具有α型鈦合金的良好熱強性和可焊性，又具有近似α+β型鈦合金的工藝塑性。TA15具有中強、良好的熱穩定性和焊接性能。適于制造在500℃長期工作的航空零件。
TC20	本合金用無毒元素Nb取代TC4合金中的有毒元素V。其主要力學性能與TC4相當。是一種外科植人物醫用鈦合金，迄今用量已超過200 t，目前在國內已有臨床應用，并符合ISO-5832-11-2014標準。
Ti-31	屬中強可焊接近α型鈦合金，耐高溫海水腐蝕，適于制造艦船管路系統零件。
Ti-75	屬中強可焊近α型鈦合金，耐海水腐蝕，適于制造熱交換器管板類零件。
Ti-55311S	屬近α型熱強鈦合金，可在550℃下長期工作，適于制造各類航空發動機高溫零部件。
TC4	屬中強α+β型鈦合金，具有優良的綜合性能，熱加工工藝性能好，在航空航天工業中獲得了廣泛的應用。可在400℃下長期工作。適于制造航空發動機的風扇和壓氣機盤和葉片以及飛機的框和接頭等零件。
TC6	屬馬氏體α+β型鈦合金，可在450℃下長期工作，具有良好的熱強性能，兼具優良的熱加工性能。適于制造航空發動機壓氣機盤和葉片以及飛機的高推、接頭等承力件。
TC11	屬α+β型熱強鈦合金，可在500℃下長期工作，具有優異的熱強性能并具有較高的室溫強度和良好的熱加工工藝性能。適于制造航空發動機壓氣機盤和葉片等零件。
TC16	屬馬氏體α+β型鈦合金，準高強鈦合金，固溶時效后強度可達 1030 MPa以上，且應力集中敏感性小，適于制造緊固件。
TC17	屬富β穩定元素的α+β型高強鈦合金。具有高強、斷裂韌性好、淬透性高和鍛造溫度寬等優點。適于制造航空發動機風扇和壓氣機盤等大截面鍛件，并能在490℃下長期工作。
TC18	退火狀態有高的強度，淬火狀態有高的淬透性(250mm)，適宜制造承力構件和起落架零件。
TC19	適合于中等溫度、高強度的發動機壓氣機盤、風扇盤和葉片等重要構件。
TC451	熱處理性能好，相同強度下其塑性和韌性優于 Ti-6A1-4V。冷熱成形性、焊接性能良好。
TC21	屬于高強韌性損傷容限型鈦合金，用于航空重要承載構件。
ZTC3	一種有共析元素Si和稀土元素Ce的鑄造鈦合金，在500℃以下具有優良的熱強性能，鑄造性能好，無熱裂化傾向，可用于制造航空發動機機匣、葉輪、支架等鑄件。
ZTC4	屬中強鑄造鈦合金，可在350℃下長期工作，是國內外應用最廣的鑄鈦合金，可用于制造機匣、殼體、支架、框架等靜止航空構件，也可用于制造轉速不高的葉輪等構件。
ZTC5	屬耐熱馬氏體α+β型鑄造鈦合金。常溫下具有高的強韌性匹配和良好的熱穩定性。鑄造工藝性能好，無裂化傾向。可用于制造各種航空航天靜止高強構件。
TB2	在固溶狀態有優良的冷成形性能和焊接性能。在固溶時效態有高強度和良好塑性匹配。適于作星箭連接帶和航空航天用緊固件。
TB3	在固溶態有優異冷成形性能，在固溶時，強韌性匹配良好。適于作航空航天緊固件和彈性元件。
TB5	具有優異的冷成形性能，可在室溫下成形中等復雜鈑金件，也可在700℃以上超塑成形，焊接性能優良。適于制造航空航天鈑金件和緊固件。
TB6	屬于高強高韌型鈦合金，可用于等溫鍛造。可用于飛機機身、機翼和起落架結構中，若取代同等強度的高強鋼，可減輕結構質量約40%。
TB8	良好的抗氧化、耐腐蝕、高強合金。用于制造中等復雜程度的冷成形鈑金零件和高強、抗氧化的承力構件。鈦箔為復合材料的基體。
TB9	高強、耐腐蝕，可制作緊固件、彈簧、扭力棒，油、氣、地熱井的井管和殼體，鈦箔為復合材料的基體。
TB10	比強度高，斷裂韌性好，淬透性高，熱加工性能和切削性能優良。已用于石化承壓構件及航空航天高強構件。
TB7	優異的耐蝕性能，用于鑄造化工機械的泵、閥等零件。
Ti-40	耐500℃以下高溫，阻燃鈦合金，適于航空發動機部件。

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來源：材易通（ID：matlinkcn）供稿，感謝

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