钛合金TC4
TC4板，棒，管，带，线材，锻件，锻管，锻板，锻棒，圆棒，板材，薄板，无缝管，焊管，丝材，盘圆，带材
牌号 TC4
其他名称 Ti-6Al-4V
对应标准 GB /T 3620.1-2016
钛及钛合金牌号和化学成分
Designation and composition of titanium and titanium alloys
归类： 钛及钛合金
性能 强度
标签： 钛合金 工作温度400°C
说明 TC4(Ti-6Al-4V Grade 5)是一种中等强度的(α+β)型双相钛合金，含有6%的α稳定元素Al和4%的β稳定元素V。该合金具有优异的综合性能。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合金长时间工作温度可达400°C，在航空工业中用于制造发动机的风扇和压气机盘及叶片，以及飞机结构中的梁、接头等重要承力构件和制造各种航空航天用紧固件。比强度高，该合金可取代30CrMnSiA等结构钢，实现减轻零件重量约30%。Ti-6Al-4V/Gr5是美国牌号，TC4是在此基础上我国研制的牌号。
⒈化学性能：该合金在430°C以下长时间加热，形成很薄且具有保护性的氧化膜。随着加热温度的升高，氧化膜加厚，但保护性变差。
⒉力学性能：参见GJB2218A-2008、GJB2219-1994、GJB1538A-2008、GJB2505A-2008标准中对力学性能的规定。该合金可以通过热处理进行强化。
⒊加工性能：该合金是典型的难加工材料，其导热性差、化学活性高、弹性模量小，加工硬化严重，使得切削速度低、刀具寿命短、加工效率低。该合金磨削时易产生烧伤、波纹和变形，其加工难度和成本高。
该合金通常采用热镦或温镦成型，因其导热性差，加热时间比其他材料应适当延长，但不能造成过热过烧。
⒋应用：该合金在国内紧固件行业使用非常广泛，是使用最多的钛合金牌号，产品包括各类螺栓、高锁螺栓及少量螺母。
抗拉强度在800~1300MPa内，剪切强度≥670MPa，在400°C以下长期工作，需要较高比强度的场合，建议选用该合金。可生产产品包括各规格螺栓、螺钉、高锁螺栓、铆钉钉体、垫圈等。
机械性能：板材GB/T 3621-2007；棒材GB/T 2965-2007；冷轧钛带卷GB/T 26723-2011；钛及钛合金丝GB/T 3623-2007；钛及钛合金管GB/T 3624 -2010
密度 4.44 g/cm3
TC4是一种常用的钛合金材料，其化学成分主要由钛、铝和钒组成。钛合金以其优异的力学性能和化学稳定性而广泛应用于航空航天、船舶制造、化工等领域。
正文部分：
1. TC4的优点
TC4具有良好的机械性能，具有高强度、低密度和优异的耐腐蚀性。相比于其他金属材料，TC4具有更高的强度与刚度，同时重量更轻，可以有效降低结构的自重，提高载荷能力。此外，TC4还具有优良的高温稳定性和良好的加工性能。
2. TC4的应用领域
由于其出色的性能，TC4被广泛应用于航空航天行业。它被用于制造飞机的机身、发动机部件和降落装置等，因为它可以提供出色的强度和耐腐蚀性。此外，TC4还被用于陆地交通工具如汽车、摩托车以及自行车的制造中，通过使用TC4可以有效减轻整车重量，提高车辆的燃油效率。
在化工行业中，TC4也起到重要的作用。它被广泛应用于制造耐酸、耐碱、耐高温设备，如化工反应器、换热器和储罐等。相比于传统的不锈钢材料，TC4在抗腐蚀性能和耐高温性方面具有明显优势。
3. TC4的制备工艺
TC4的制备主要包括原料准备、熔炼、铸造和热处理等工艺步骤。首先，将适量的钛、铝和钒等元素进行混合并加热熔化。然后将熔融的合金液体进行铸造成型，可通过砂型铸造、水玻璃砂型铸造等方法进行。最后，通过热处理工艺对铸造件进行固溶、时效等处理，以提高材料的力学性能。
4. TC4的未来发展趋势
随着技术的不断进步，TC4的应用前景非常广阔。未来，科学家和工程师将继续改进合金的制备工艺，以提高材料的强度、耐磨性和耐腐蚀性能。同时，进一步降低制造成本也是未来的发展方向。预计在航空航天、化工和交通运输等领域，TC4将得到更广泛的应用。
总结：
TC4以其优异的力学性能和化学稳定性，在航空航天、船舶制造和化工等领域得到广泛应用。未来，我们有望看到TC4在更多领域发挥作用，并伴随着技术的进步不断改善其性能和制造工艺。
