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鈦合金TC4
TC4板,棒,管,帶,線材,鍛件,鍛管,鍛板,鍛棒,圓棒,板材,薄板,無縫管,焊管,絲材,盤圓,帶材
牌號 TC4
其他名稱 Ti-6Al-4V
對應標準 GB /T 3620.1-2016
鈦及鈦合金牌號和化學成分
Designation and composition of titanium and titanium alloys
歸類: 鈦及鈦合金
性能 強度
標簽: 鈦合金 工作溫度400°C
說明 TC4(Ti-6Al-4V Grade 5)是一種中等強度的(α+β)型雙相鈦合金,含有6%的α穩定元素Al和4%的β穩定元素V。該合金具有優異的綜合性能。具有優良的耐蝕性、小的密度、高的比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優點,在航空航天、石油化工、造船、汽車,醫藥等部門都得到成功的應用。TC4合金長時間工作溫度可達400°C,在航空工業中用于制造發動機的風扇和壓氣機盤及葉片,以及飛機結構中的梁、接頭等重要承力構件和制造各種航空航天用緊固件。比強度高,該合金可取代30CrMnSiA等結構鋼,實現減輕零件重量約30%。Ti-6Al-4V/Gr5是美國牌號,TC4是在此基礎上我國研制的牌號。
⒈化學性能:該合金在430°C以下長時間加熱,形成很薄且具有保護性的氧化膜。隨著加熱溫度的升高,氧化膜加厚,但保護性變差。
⒉力學性能:參見GJB2218A-2008、GJB2219-1994、GJB1538A-2008、GJB2505A-2008標準中對力學性能的規定。該合金可以通過熱處理進行強化。
⒊加工性能:該合金是典型的難加工材料,其導熱性差、化學活性高、彈性模量小,加工硬化嚴重,使得切削速度低、刀具壽命短、加工效率低。該合金磨削時易產生燒傷、波紋和變形,其加工難度和成本高。
該合金通常采用熱鐓或溫鐓成型,因其導熱性差,加熱時間比其他材料應適當延長,但不能造成過熱過燒。
⒋應用:該合金在國內緊固件行業使用非常廣泛,是使用最多的鈦合金牌號,產品包括各類螺栓、高鎖螺栓及少量螺母。
抗拉強度在800~1300MPa內,剪切強度≥670MPa,在400°C以下長期工作,需要較高比強度的場合,建議選用該合金。可生產產品包括各規格螺栓、螺釘、高鎖螺栓、鉚釘釘體、墊圈等。
機械性能:板材GB/T 3621-2007;棒材GB/T 2965-2007;冷軋鈦帶卷GB/T 26723-2011;鈦及鈦合金絲GB/T 3623-2007;鈦及鈦合金管GB/T 3624 -2010
密度 4.44 g/cm3
TC4是一種常用的鈦合金材料,其化學成分主要由鈦、鋁和釩組成。鈦合金以其優異的力學性能和化學穩定性而廣泛應用于航空航天、船舶制造、化工等領域。
正文部分:
1. TC4的優點
TC4具有良好的機械性能,具有高強度、低密度和優異的耐腐蝕性。相比于其他金屬材料,TC4具有更高的強度與剛度,同時重量更輕,可以有效降低結構的自重,提高載荷能力。此外,TC4還具有優良的高溫穩定性和良好的加工性能。
2. TC4的應用領域
由于其出色的性能,TC4被廣泛應用于航空航天行業。它被用于制造飛機的機身、發動機部件和降落裝置等,因為它可以提供出色的強度和耐腐蝕性。此外,TC4還被用于陸地交通工具如汽車、摩托車以及自行車的制造中,通過使用TC4可以有效減輕整車重量,提高車輛的燃油效率。
在化工行業中,TC4也起到重要的作用。它被廣泛應用于制造耐酸、耐堿、耐高溫設備,如化工反應器、換熱器和儲罐等。相比于傳統的不銹鋼材料,TC4在抗腐蝕性能和耐高溫性方面具有明顯優勢。
3. TC4的制備工藝
TC4的制備主要包括原料準備、熔煉、鑄造和熱處理等工藝步驟。首先,將適量的鈦、鋁和釩等元素進行混合并加熱熔化。然后將熔融的合金液體進行鑄造成型,可通過砂型鑄造、水玻璃砂型鑄造等方法進行。最后,通過熱處理工藝對鑄造件進行固溶、時效等處理,以提高材料的力學性能。
4. TC4的未來發展趨勢
隨著技術的不斷進步,TC4的應用前景非常廣闊。未來,科學家和工程師將繼續改進合金的制備工藝,以提高材料的強度、耐磨性和耐腐蝕性能。同時,進一步降低制造成本也是未來的發展方向。預計在航空航天、化工和交通運輸等領域,TC4將得到更廣泛的應用。
總結:
TC4以其優異的力學性能和化學穩定性,在航空航天、船舶制造和化工等領域得到廣泛應用。未來,我們有望看到TC4在更多領域發揮作用,并伴隨著技術的進步不斷改善其性能和制造工藝。