TC4/Ti-6Al-4V钛合金介绍
热处理
mpa,TC4材料固溶强化处理后,强度增加不大,也就到1100MPa,退火状态下强度一般在900MPa
热膨胀系数
TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空**、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。
力学性能
抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
密度
4.5(g/cm3)工作温度 100-550(℃)
化学成分
TC4含钛(Ti)余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5-6.8,钒(V)3.5-4.5
钛合金分类
钛是同素异构体,熔点为1668℃,在**882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(titanium alloys)。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。
α钛合金
它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,**性**纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。
β钛合金
它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。
α+β钛合金
它是双相合金,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%~**;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。
三种钛合金中较常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性较好,α+β钛合金次之,β钛合金较差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。
各材质钛合金性能用途
工业纯钛 TA1、TA2、TA3
冲压性能优良。可进行各种形式的焊接,焊接性能良好,焊接接头可达基体金属强度的90%。易于锯和砂轮切割,机械加工性能良好。耐蚀性能优良
用于350℃以下、受力小的零件及冲压成各种复杂形状的零件。如火电站凝汽器;船用海水腐蚀的管道系统、阀门、泵;化工热交换器、泵体、蒸馏塔;海水淡化系统、镀铂阳极;飞机的骨架、蒙皮、发动机部件、横梁等
TA6
具有良好的焊接性能,有较高的蠕变强度,但工艺可塑性较低,可热状态下变形,合金在承受轴向负荷时,对切口没有敏感性,切削性能尚好
400℃以下工作的零件及焊接件
TA7
冲压性能差,热塑性尚好。可进行各种形式的焊接,性能良好,焊接接头强度和塑性可与基体金属相等。机械加工性能与工业纯钛相同。耐蚀性良好,高温热稳定性良好
做500℃以下长期工作的结构件,可做各种模锻件
TA8
热塑性良好。可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好
500℃以下长期工作零件。可以制造发动机压气机盘和叶片
TC1
冲压性良好。可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好
做400℃以下工作的零件。适于各种板材,冲压和焊接零件
TC2
在350℃下,100h的持久强度在400MPa以上,热加工有良的塑性。加热到350-400℃,没有发脆倾向,因此,可用其焊接在高温下工作的零件
做500℃以下工作的零件、焊接件、模锻件和弯曲加工的零件等
TC4
冲压性差,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90%。机械加工性能尚好,需要用硬质合金,大走刀量、慢速,充分冷却。耐蚀性能良好,热稳定性好。是应用较广的钛合金之一
做400℃以下长期工作的零件
TC5
在350以下稳定,在较高的温度下塑性下降。在热状态下可进行锻造、冲压等变形
在350℃以下工作的零件
TC9
热塑性尚好。机加工性与T合金相同。抗蚀性高。热稳定性尚好
400℃以下长期工作的零件。可制造压气机盘和叶片
TC10
冲压性差,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90%。机械加工性能与T合金相同 。耐蚀性能好。热稳定性较好,热处理效果显着,淬透性好
做450℃以下长期工作