型钛合金.docx

a-B型钛合金TC1.微合金一、概述TC1.钛合金是低合金化的Ti-A1.-Mn系近型钛合金，含有2%的稳定元素A1.,对相起固溶强化的作用。还含有15%的共析型稳定元素Mn,起到强化相并改善工艺塑性的功能。TC1.钛合金名义成分的铝当量为3.0,铜当量为2.5,其主要性能特点是比工业纯钛略高的运用强度和很好的工艺塑性。该合金还具有良好的焊接性能和热稳定性，长时间工作温度350C。TC1.钛合金最适合于制造形态困难的板材冲压并焊接的零部件，在航空航天工业和民用行业中获得了广泛应用。该合金只在退火状态下运用，不能采纳固溶时效处理进行粥化，其主要半成品是板材、棒材、管材、酸件、型材和丝材等。在飞机和航空发动机结构中，TC1.合金主要用于制造形态较困难、强度要求不高的板材冲压成形并焊接的零部件。350C下的工作寿命为2000h,300C下的工作寿命可达30000ho某型号战斗机上TC1.合金板材的单机用量达到230Kg,主要用于制造后机身的机尾整流罩、蒙皮和外侧壁板等。航空发动机中，TC1.合金主要用于制造各种壳体和隔热罩CTC1.钛合金在民用行业中也获得广泛应用，例如汽车工业中的消音器、车架和吊挂件等C二、化学成分GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分所规定的化学成分数/%主要成分杂质，不大于AIMnTiFeCNHO其他元素单个总和1.02.50.72.0余量0.300.080.050.0120.150.100.40分见表7-4-1。表7-4-1TC1.钛合金化学成分质量三、合金性能密度4.55gcm3,室温弹性模量127GPa,相变点920±20C,硬度HBS210-250»技术标准规定的性能见表7-4-2表7-4-2技术标准规定的TCI钛合金性能取室温性能高温性能350oC400cC技术标准品种状态规格mm样方向RmMpaRpO：MPaA%Z%()同E5。OhMMpaPa2JM,°""MpaPa不小于GB/T3621-2007板材M0.51.0>1.02.0>2.05.0>5.010.01.T590735-25252020-1007060340320310295GJB2505A-2008板材(带材)M0.51.0>1.02.0>2.05.0>6.010.01.T(1.)59073546025252020-10O706034O32031O295GB/T3623-2007丝材M0.1-7.01.实测-实测GB/T2965-2007棒材M横检面积不大于64.5Cm2且矩形棒的假面呼度不大于76mm1.5854601530-345325*-GJB22ISA-2008棒材M121001.5854601530-345325-GJB2744A-2007锻件aM150C595实测1530-345325-KU不小于44Jcr2TC4做合金一、概述TC4(Ti-6A1-4V)钛合金是世界上开发最早、应用最广的钛合金。它的产量约占全世界各种钛合金半成品总产量的一半以上，在航空航天工业中超过80%。A1.通过固溶强化相提高合金的室温强度和热强性能，而V既提高粥度又改善塑性。V还能抑制a?超结构相的形成，避开在长时间运用过程中出现合金脆化。TC4钛合金的主要特点是优异的综合性能和良好的工艺特性。还具有优良超塑性，适合于用各种压力加工方法进行成形，并采纳各种方式进行焊接“TC4钛合金的主要半成品形式是棒材、锻件、薄板、厚板、型材和丝材等。该合金主要在退火状态Z运用，也可以采纳固溶时效强化，然而淬透截面不超过2530mm,固溶时效强化不适合厚大工件。目前，针对不同的运用条件和工艺要求，各国都出现了很多Ti-6A1.4V钛合金的改型,其主要区分是不同的A1.、V含量和较低的间隙元素杂质含量，还有添加微量RU的Ti-6A1-4V合金。TC4钛合金在航空航天中主要用于制造飞机结构中的各种梁、隔椎、滑轨、起落架梁，航空发动机的风扇和压气机盘、叶片，航天火箭的壳体、压力容器以与各种类型的紧固件。用TC4钛合金代替3OCrMnSiA结构钢，可以减轻零件重成约30%。TC4钛合金在民用行业中也获得了广泛应用。例如电力工业中的燃气轮机叶片，造船工业中的船舶推动器，海洋工程中的近海油田钻井平台，化学工业中的各种耐蚀泵，医学中的人工植入物，各种运动器材等。TC4钛合金可用于制造汽车车架、曲柄轴、连杆、螺栓、进油阀和悬挂弹簧等。相近牌号有：Ti-6A1-4V,Ti-6A1-4VE1.I,Ti-6A1-4VSP,Ti-6A1-4VE1.ISP保国）；BT-6,BT-6C,BT-6H,BT-6,BT-6K,BT-6KT（俄罗斯）;IMI-318,IMI-318E1.I（英国）；TiA16V4（德国）;T-A6V（法国）；SAT-64（F1.本）。二、化学成分GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分所规定的化学成分见表7-4-3。表7-4-3TC4钛合金化学成分质量分数/%主要成分杂质，不大于A1.VTiFeCNHO其他元素单个总和5.56.753.54.5余量0.300.080.050.0150.200.100.40三、合金性能密度P=444gcm3,室温弹性模盘112GPa,泊松比0.34,硬度HB293-361,相变点995-997±5（°技术标准规定的性能见表7-4-4o表7-4-4技术标准规定的TC4钛合金性能技术标准I1.H种状态规格mm取样方向室温性能高温性能RmMpaRPa2MPaA%Z%（）Jc2400CRm0xf100hMMpPaa500CR1.01.1.1.hMMpPaa不小于0.82.01>2.0-2GB/T3621-2007板材M5.0>5.0-10.01.T895830101-105-59Ob540b44Ob195b>10.0-025.08GJB板0.84.0>4.05.0>5.0-10.0>10.030.0925-1150925-8701212505A材带M1.T1150895-870825101-105-5905404401952008材1100895-11008251090.84.01GB/T板>4.0-9258702355904406613-M10.01.T900825130540195198610.08808150-25.09横截面积不大于GB/T地64.5Cm'16202965-建*才M且矩形棒1.8958301025-570-2007的裁面厚度不大于76mmGBT1饼截面积不16598-环M大于C89582510251996材100cm2GJB2218A2008棒材M12100>100150>150-2201.8958251098252015-620570-锻坯M38110C8958251O25GJB2219-1994棒材线材STA4.014.01.I1.OO100O1O20C外径：340620GJB饼内径：1615d2220-环M250C8958251O-5701994材400高度：60270m80kgGJB1.8958251O1303560Od5602744A锻件M2001.TST8958958258251.O81O2520-2007C89582525560Of1.57012-50615d615d615d60OdGJB1538A2008棒材M>50-75>75100>100150>150-2201.9308958958958958608258258258251O2525252520-570570570560-GJB391-1987饼材M-C873-1233-39.2GJB494A-2008棒材M50>50-701.9308958608251O25-31f615d570HB7238-1995锻件Mm60kgC8958251O25-345C615d570GJB2896A2007精密铸件M,HIP-附铸试样885785512'：适用于厚度不大于4.75mm的板材。内适用于厚度不大于100Omm的板材。直径小于7mm产品的伸长率和断面收缩率报实测.Z伸长率不小于12%,断面收缩率不小于40%。空单位为KJm20'：单位为Jo应力集中敏感性见表7-4-5。表7-4-5TC4钛合金应力集中敏感性品种规格mm状态取样方向bH>MPabHb&=2Kt=3&=44=52&=34=45棒材20退火1.7018151.534017221.522016631.502015481599161915451.551.601.621.5415013061.5125011461.473501061.5034509761.50热稳定性，试样热暴露后的室温拉伸性能见表7-4-6。表7-4-6TC4钛合金试样热暴露后的室温拉伸性能品种规格mm状态取样方向热嗪露，条件t,hRmMPaRp.2MPaA%Z%棒材20退火1.未暴露100016.841.5350100102994814.839.5500102194415.942.41000102994114.942.940010099991114.742.050098991815.142.2100098891615.439.945010098791716.442.6高温长久性能见表7-4-7。表7-4-7TC4钛合金高温长久性能品种规格mm状态取样方向C<7)hMPa5OOhMPa棒材22退火1.250735300686686350657657400588608高温蠕变性能见表7-4-8。表7-4-8TC4钛合金高温蠕变性能品种规格mm状态取样方向CC0.1/100MPa0.2/100MPa棒材20退火1.300530579350392471400177235高周疲惫旋转弯曲疲惫极限见表7-4-9表7-4-9TC4钛合金旋转弯曲疲惫极限品种规格mm状态取样方向0C&RN周DMPa棒材24退火1.2011.72-1-12×1072X1.O748127520011.72-1-12×IO72×IO743226530011.72-1-12X1.O72×10742223540011.72-1-12×IO72×IO7412206TC61t合金概述TC6钛合金的名义成分为Ti-6A1.-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si,是一种良好的马氏体型-两相钛合金，含有稳定元素Ak同品型稳定元素MO和共析型稳定元素Cr、Fe和Si,稳定系数K=0.6。该合金的运用状态一般为退火状态，也可进行适当的通化热处理。TC6合金的室温强度和在450C下热强性能高于TC4合金。该合金还具有较好的热加工工艺性能，可以进行焊接和各种方式的机械加工。TC6钛合金主要用来制造航空发动机的压气机盘和叶片等零件，能在400C以下长时间工作6000h以上和在450C工作2000h以下。该合金还可作为中强合金用来制造匕机的隔框、接头等承力结构件与不同用途的紧固件。生产的半成品主要方棒材、锻件与模锻件等相近牌号有BT3-1（俄罗斯）。二、化学成分GB/T3620.1-2007«钛与钛合金牌号和化学成分规定的化学成分见表7-4-10。表7-4-10TC6钛合金的化学成分质量分数/%主要成分杂质，不大于A1.MoCrFeSiTiCNHO其他元素5.57.02.03.00.8-2.30.20.70.150.40余0.080.050.0150.18单个总和0.100.40三、合金性能密度4.50gcm3,室温弹性模量125GPa,泊松比0.30,相变点970±2CC,硬度HB285-340C。技术标准规定的性能见表7-4-1.1.0表7-4-11技术标准规定的TC6钛合金性能技术标I品种I状»W室温性能I高温性能I准态mm样400方向RmMpaRpO.2MPaA%Z%GkJ/cmRmMpa100hMPa不小于GB/T2965-2007棒材M横截面积不大于64.5cm2I1.矩形棒的级面厚度不大于76mm1.9808401025-735665GJB2218A-2008棒材M12100>100-1501.9808401025-735665锻坯M38110C8958251025-GJB2744A-2007锻件M2001.1.T98011809801180880880108252029.529.5705a665STA601.1180-62029.5士伸长率不小于14%,断面收缩率不小于40%。高温长久性能见表7-4-12。表7-4-12TC6钛合金的高温长久性能品种规格mm状态取样方向"C100h500h2000hMPa锻棒（网篮组织）60等温退火1.300804794765400765745706450598578520500392-固溶时效1.300102010101000400932902863450657618510500353-模锻件（网篮组织）95一般退火1.400800-高温蠕变性能见表7-4-13。表7-4-13TC6钛合金的高温蠕变性能品种规格mm状态取样方向rC0.2/250.2/500.2/1QG0.2/5000.2/1000MPa锻棒（网篮组织）V60等温退火1.300一637608588400510500490441363450289284275226196500988878一一固溶时效1.300784765735400一588510431450392245196500一一一一模锻件（网篮组织）95般退火1.400一一410TCII帙合金一、概述TC1.1.钛合金的名义成分为Ti-6.5A1.-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si,是种-型钛合金耐热钛合金，铝当取为3.5,铮当鹏为7.3o该合金还具有良好的热加工工艺性（包括常规工艺性能和超塑性），可以进行焊接和各种方式的机加工。该合金的B热处理与等温锻已获得快速的发展。该合金对热盐应力腐蚀也存在着肯定的敏感性。该合金主要用于制造航空发动机的压气机盘、叶片、鼓筒等零件，也可用于制造飞机结构件。通过-区的热变形和热处理，该合金的最高长期工作温度为500'C0生产的半成品有棒材、锻件和模锻件等。TC1.1.钛合金是我国空应用较广的高温钛合金,殿高运用温度500C,主要应用在航空发动机压气机的零部件，如叶片、盘件、鼓筒和轴类等。也可以制成异形铸件，制件的运用工作条件为，在退火状态可用于500C以F500小时和550C以F100小时以与450以F1000小时，在强化处理状态可用于500C以下100小时工作的零件和在7009以下一次性工作的零件。相近牌号有BT9（俄罗斯）。二、化学成分GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分所规定的化学成分见表7-4-14。表7-4-14TC1.1.钛合金的化学成分质最分数/%主要成分杂质，不大于A1.MoZrSiTiFeCNHO其他元素单总和5.82.80.80.20余0.20.00.00.010.10.10.407.03.82.00.35S585250三、合金性能密度4.48gcm3,室温弹性模量123GPa,曲松比0.33,相变点1000±20oC,硬度HB331-343C。技术标准规定的性能见表7-4-15。表7-4-15TC1.1.钛合金技术标准规定的性能室温性能高温性能D500C技术标准品种状态规格mm取样方向RmMpaKPa2MPaA%Z%akJ/cr2RmMpaRP0.2MPaA%Z%o5hMPa5OOhMpaR小于GB/T2965-2007棒材Ma1.103O9001030-685-640-GJB2218A2008棒材M12100>IO01501.103O103O910910983023-685-640-锻坯M38I1.O1.103O910823GJB2220-1994饼环坯M38I1.Om60kgC1060123O910823295bGJB2744A2007锻件M1001.C103O103O91088598252329.529.5685-1240640590GJB494A-2008棒材M701.1030123O93093024685-1245640-HB7238-1995锻件Mm60kgC103O-1225885823295b-HB5263-1995盘模锻件M-C10301230885823295b,:横截面积不大于64.5cr112且矩形棒的截面厚度不大干76mm.：单位为Jo样材的高温K久性能见表7-4-16。表7-4-16TC1.1钛合金棒材的高温长久性能品d,m取样方,C500h,Gooh,50h,种m心向MPaMPaMPa300912-3509121285204009021275双重退1.450834-1177棒材500647981火550373539450856811221.500672578-550406310TC1.6怏合金一、概述TC16钛合金的名义成分为Ti-3A1.-5Mo-4.5V,含方稳定元素A1.和同晶型稳定元素Mo和V。该合金的稳定系数稍高，K=0.8,是一种马氏体型-两相钛合金。它的主耍特点是退火状态塑性则特别好，可以像合金一样用来冷锻制造伽钉与螺栓。TCI6合金属高强度，经固溶时效处理后的强度可达1030MPa以上。真空固溶处理的温度仅为800C,比TC4合金要低150oCo而且对F缺口、偏斜等的应力集中敏感性较小。TCI6合金主要用于制造紧固件，最高工作温度是350C。该合金的半成品主要有热轧棒材和冷锻用磨光棒（线）材。相近牌号有BT16（俄罗斯）。二、化学成分依据GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分，规定的化学成分见表7-4-17.表7-4-17TCI6钛合金的化学成分质量分数/%主要成分杂质，不大于A1.MoVSiTiFeCNHO其他元素单总和2.2-3.84.55.54.05.0<0.15余量0.250.080.050.0120.050.100.30三、合金性能密度4.68gcn,室温弹性模量103-109GPa,泊松比0.23,硬度230-280（退火态），340-370（时效态）。高温长久性能见表7-4-18。表7-4-18TCI6钛合金的高温长久性能品种dmm状态aC100MPa棒材420固溶时效300686350588TCI7效合金一、概述TC17钛合金是一种富0相的。型钛合金，名义成分为Ti-5A1.-2Sn-2Zr-4Mo-4CrooTC17钛合金的铝当成为7.0（其中O含出按0.1%计算），钿当地为10.4。该合金具有强度高、断裂物度好、淬透性高和锻造温度范南宽等系列优点，能够满足损伤容限设计的须要和高结构效益、高牢靠性与低制造成本的要求。TC1.7钛合金的最高工作温度可达427。TC17钛合金的在要半成品是棒材和锻件。广泛应用于航空发动机风扇盘、压气机盘和大截面的锻件。该合金既可以在区加工，也可以在+区变形，并随后进行相应的热处理。该合金对。偏析敏感，在真空熔炼时要特殊留意防止B偏析。相近牌号布Ti-17（美国）。二、化学成分GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分规定的化学成分见表7-4-19。表7-4-19TC17钛合金的化学成分质量分数/%主要成分杂质，不大于A1.SnZrMoCrTiFeCNHO其他元素4.51.51.53.53.5余0.20.00.00.00.08-单个总和5.52.52.54.54.5555120.130.1()0.30三、合金性能密度4.65gCm3,室温弹性模量112GPa,相变点890±15C,硬度HBS373-357o技术标准规定的性能见表7-4-20。表7-4-20TC17钛合金技术标准规定的性能技术标准品种状态规格mm取样方向室温性能高温性能RmMpaRPO.2MPaA%Z%370CRm5OOhMpaMPa不小于GJB2218-2008棒材M12-901.11201030715907685锻坏M38110C11201030715-长久和蠕变性能见表7-4-21。表7-4-21TC1.7钛合金的长久和蠕变性能品种状态温度，tc长久性能蠕变性能应力时间，h应力塑性应变至0.2%的时间，h自由锻件84OcC1.h,AC+800C4h,WQ+630C8h,AC204965800793220098360081440010000.018270.01316896>100069010009170.017245009310.01745125427690>50024115075825345757931041430TCI8抵合金一、概述TCI8钛合金的其名义成分为Ti-5A1.-475Mo-475V-1.Cr-1.Fe,是一种近B型结构钛合金.该合金具有高强、高韧、高淬透性，故称为“三高”钛合金。其在退火状态下强度极限可达1080MPa,在强化热处理状态下强度可以达到1200MPa或更高，具有较满足的延长率、断面收缩率和冲击韧性等。该合金的半成品主要有锻件、棒材、型材、厚板和管材等。该合金可以用来制作重达数吨的大型锻件与模锻件，主要用于制造在350C以下长期（100OOh）工作的受力零件和焊接组合件，如飞机承力框架、起落架等，也可用于大型紧固件。二、化学成分GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分所规定的化学成分见表7-4-22。表7-4-22TC18钛合金的化学成分质量分数/%主要成分杂质，；不大于A1.MoVCrFeZrSiTiCNHO其他元素4.44.04.00.50.5<0.0.0.0.00.单个总和5.75.55.51.51.50.300.1515080515180.100.30三、合金性能室温弹性模趾116GPa,硬度HBS310-360。技术标准规定的性能见表7-4-23。表7-4-23TC18钛合金技术标准规定的性能技术标准品种状态规格mm取样方向室温性能RmMpaRp0.2MPaA%Z%J/c2不小于GJB1.10801230IO1.O820252744A-锻件M2501.T10801230IO1.O716-2007ST10801230IO1.O7Ib-TCI9怏合金一、概述TC19钛合金的名义成分为Ti-6A1.-2Sn-4Zr-6Mo,屈马氏体+型热强钛合金，是在Ti-6242钛合金基础上发展起来的，可以进行热处理强化。该合金保持了Ti-6242合金的高温蠕变强度，并具布更高的室温柔高温拉伸强度。该合金的长时运用温度可达到400C,短时、大载荷运用温度可达540cCoTCI9钛合金用来制作涡轮发动机中温段的零部件，如压气机盘、风扇和叶片等重要构件。该合金可加工成锻件、棒材和板材等多种形式的产品。二、化学成分GB/T3620.1-2007钛与钛合金牌号和化学成分所规定的化学成分见表7-4-24。表7-4-24TeI9钛合金的化学成分质量分数/%主要成分杂质，不大于A1.SnZrMoTiFeCNHO单be十总和5.51.75-3.5-5.5余0.10.00.00.010.10.10.46.52.254.56.5tS442500三、合金性能室温弹性模趾116GPa,硬度HBS373-357oTC19钛合金的性能见表7-4-25o表7-4-25TCI9合金的性能品种规格状态取样室温性能mm方向Rm/MPa02/MPaA%z%不小于棒材12-60815910eC1.hAC+595cC48hAC1.11701100102061-751.11401070815761001.T110010306121.11001030815品种规格mm状态取样方向470匕性能尺n/MPa/WMPa力/%不小于棒材1260815910cC1.hAC+595tC48hAC1.930725103061751.9307251030761001.T-1.-断裂韧性见表7-4-26。表7-4-26TC19合金的断裂韧性品种规格mm状态取样部位试样类型取样方向KcMPam盘模510X92固溶时幅板CTR-C65.9锻件效CTC-R59.7CTR-C57.2TC21快合金一、概述TC21钛合金是Ti-AI-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb系多元钛合金，是我国近年开发的+型两相结构钛合金，具有自主学问产权。它的其主要性能特点是高强、高韧、高损伤容