TC4鈦合金材料的組成為Ti-6Al-4V，屬于(α+β)型鈦合金，具有良好的綜合力學機械性能。比強度大。TC4的強度sb=1.012GPa，密度g=4.4*103，比強度sb/g=23.5，而合金鋼的比強度sb/g小于18。 鈦合金熱導率低。 鈦合金的熱導率為鐵的1/5、鋁的1/10，TC4的熱導率l=7.955W/m·K。

1、TC4鈦合金性能

●TC4鈦合金熱處理：

mpa，TC4材料固溶強化處理后，強度增加不大，也就到1100MPa，退火狀態下強度一般在900MPa

●TC4 熱膨脹系數：

TC4鈦合金具有優良的耐蝕性、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鈦合金力學性能：

抗拉強度σb/MPa≥895,規定殘余伸長應力σr0.2/MPa≥825,伸長率δ5(%)≥10,斷面收縮率ψ(%)≥25

●TC4鈦合金密度:

4.5（g/cm3）工作溫度-100～550（℃）

●TC4鈦合金化學成分:

TC4含鈦(Ti) 余量,鐵(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氫(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,鋁(Al)5.5～6.8,釩(V)3.5～4.5

鈦合金與其他金屬材料相比,有下列優點：

① 比強度(抗拉強度/密度)高,抗拉強度可達100～140kgf/mm2，而密度僅為鋼的60%。

② 中溫強度好,使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作。

③ 耐蝕性好,在大氣中鈦表面立即形成一層均勻致密的氧化膜，有抵抗多種介質侵蝕的能力。通常鈦在氧化性和中性介質中具有良好的耐蝕性，在海水、濕氯氣和氯化物溶液中的耐蝕性能更為優異。但在還原性介質，如鹽酸等溶液中，鈦的耐蝕性能較差。

④ 低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。

⑤ 彈性模量低，熱導率小，無鐵磁性。

2、鈦合金熱處理

常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。退火是為了消除內應力、提高塑性和組織穩定性，以獲得較好的綜合性能。通常α合金和（α＋β）合金退火溫度選在（α＋β）─→β相轉變點以下120～200℃；固溶和時效處理是從高溫區快冷,以得到馬氏體α′相和亞穩定的β相,然后在中溫區保溫使這些亞穩定相分解，得到α相或化合物等細小彌散的第二相質點，達到使合金強化的目的。通常(α＋β)合金的淬火在(α＋β)─→β相轉變點以下40～100℃進行，亞穩定β合金淬火在(α＋β)─→β相轉變點以上40～80℃進行。時效處理溫度一般為450～550℃。

總結，TC4鈦合金的熱處理工藝可以歸納為：

（1）消除應力退火：目的是為消除或減少加工過程中產生的殘余應力。防止在一些腐蝕環境中的化學侵蝕和減少變形。

（2）完全退火：目的是為了獲得好的韌性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和組織的穩定性。

（3）固溶處理和時效：目的是為了提高其強度，α鈦合金和穩定的β鈦合金不能進行強化熱處理，在生產中只進行退火。α+β鈦合金和含有少量α相的亞穩β鈦合金可以通過固溶處理和時效使合金進一步強化。

此外，為了滿足工件的特殊要求，工業上還采用雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。

3、TC4鈦合金執行標準

【鈦合金常用牌號】

國標：TA1、TA2、TA3、TA9、TA10、TC4；

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

俄羅斯：BT1-00、BT1-0、BT5、BT6、BT-3B；

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

【鈦合金供貨標準為】

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。

【鈦合金現貨規格】

A、β鈦板：0.5-4.0mm

B、眼鏡板（純鈦）：0.8-8.0mm

C、標板（純鈦）：1 x 2m厚度：0.5-20mm

D、電鍍及其它行業用板（純鈦）：0.1-50mm

鈦板用途：電子、化工、鐘表、眼鏡、首飾、體育用品、機械設備、電鍍設備、環保設備、高爾夫球及精密加工等行業。

鈦管規格：φ6-φ120mm壁厚：0.3-3.0mm

鈦管用途：環保設備、冷卻管、鈦發熱管、電鍍設備、戒指及各種精密電器用管等行業。

A、β鈦絲規格：φ0.8-φ6.0mm

B、眼鏡鈦絲規格：φ1.0-φ6.0mm專用鈦絲

C、鈦絲規格：φ0.2-φ8.0mm掛具專用

鈦絲用途：軍工、醫用、體育用品、眼鏡、耳環、頭飾、電鍍掛具、焊絲等行業。

A、方棒規格：方條：8-12mm

B、磨光圓棒：φ4-φ60mm

C、毛棒、黑皮棒：φ6-φ120mm

鈦棒用途：主要用于機械設備、電鍍設備、醫用、各種精密機件等行業。

4、TC4鈦合金的應用

由于工業純鈦具有較好的綜合性能和優異的耐蝕性能，使它成為許多工業部分不可缺少的結構材料。而作為生物植入材料，自60年代以來，已在臨床上得到廣泛應用。在所有的常用植入金屬材料中，鈦的生物相溶性好，而且由于其密度和彈性接近人骨，又無磁性，因而在不銹鋼、鈷鉻鉬合金和鈦三大金屬植入物材料中，鈦是最有發展前途的一種生物工程材料。鈦的應用已解決了許多重大工程技術難題，促進了科技進步，帶來了明顯的經濟效益，而TC4鈦合金的優異性能和巨大潛力，又展示了其應用的更廣闊的前景。

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