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TC4钛合金板棒管等材料的性能、热处理工艺、执行标准
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TC4钛合金板棒管等材料的性能、热处理工艺、执行标准

发布时间 :2021-02-07 15:23:11 浏览次数 :

TC4钛合金材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(α+β)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa,密度g=4.4*103,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。 钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10,TC4的热导率l=7.955W/m·K。

1、TC4钛合金性能

●TC4钛合金热处理:

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

●TC4 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,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。

●TC4钛合金力学性能:

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

●TC4钛合金密度:

4.5(g/cm3)工作温度-100~550(℃)

●TC4钛合金化学成分:

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

钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:

① 比强度(抗拉强度/密度)高,抗拉强度可达100~140kgf/mm2,而密度仅为钢的60%。

② 中温强度好,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。

③ 耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质,如盐酸等溶液中,钛的耐蚀性能较差。

④ 低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。

⑤ 弹性模量低,热导率小,无铁磁性。

钛合金板

2、钛合金热处理

常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)─→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β合金淬火在(α+β)─→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。

总结,TC4钛合金的热处理工艺可以归纳为:

(1)消除应力退火:目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。

(2)完全退火:目的是为了获得好的韧性,改善加工性能,有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。

(3)固溶处理和时效:目的是为了提高其强度,α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理,在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。

此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

钛合金棒

3、TC4钛合金执行标准

【钛合金常用牌号】

国标:TA1、TA2、TA3、TA9、TA10、TC4;

美标:GR1、GR2、GR3、GR4、GR5、GR7、GR9、GR11、GR12、A-1、AB-1、AB-5;

俄罗斯:BT1-00、BT1-0、BT5、BT6、BT-3B;

德国:DIN3.7025、DIN3.7035、DIN3.7055、DIN3.7065、DIN3.7105、DIN3.7165;

【钛合金供货标准为】

GB/T3620、GB/T3621、GB/T3622、GB/T3624、GB/T3625、GB/T2965、GB/T16598、GB/T3623、GB/T13810、

GB/T12769、Q/BS5932、YS/T577;ASTM B265、ASTM B348、ASTM B381、F67、F136等。

【钛合金现货规格】

A、β钛板:0.5-4.0mm

B、眼镜板(纯钛):0.8-8.0mm

C、标板(纯钛):1 x 2m厚度:0.5-20mm

D、电镀及其它行业用板(纯钛):0.1-50mm

钛板用途:电子、化工、钟表、眼镜、首饰、体育用品、机械设备、电镀设备、环保设备、高尔夫球及精密加工等行业。

钛管规格:φ6-φ120mm壁厚:0.3-3.0mm

钛管用途:环保设备、冷却管、钛发热管、电镀设备、戒指及各种精密电器用管等行业。

A、β钛丝规格:φ0.8-φ6.0mm

B、眼镜钛丝规格:φ1.0-φ6.0mm专用钛丝

C、钛丝规格:φ0.2-φ8.0mm挂具专用

钛丝用途:军工、医用、体育用品、眼镜、耳环、头饰、电镀挂具、焊丝等行业。

A、方棒规格:方条:8-12mm

B、磨光圆棒:φ4-φ60mm

C、毛棒、黑皮棒:φ6-φ120mm

钛棒用途:主要用于机械设备、电镀设备、医用、各种精密机件等行业。

钛合金管

4、TC4钛合金的应用

由于工业纯钛具有较好的综合性能和优异的耐蚀性能,使它成为许多工业部分不可缺少的结构材料。而作为生物植入材料,自60年代以来,已在临床上得到广泛应用。在所有的常用植入金属材料中,钛的生物相溶性好,而且由于其密度和弹性接近人骨,又无磁性,因而在不锈钢、钴铬钼合金和钛三大金属植入物材料中,钛是最有发展前途的一种生物工程材料。钛的应用已解决了许多重大工程技术难题,促进了科技进步,带来了明显的经济效益,而TC4钛合金的优异性能和巨大潜力,又展示了其应用的更广阔的前景。

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