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类别 | 高合金化、高强度的近 β 型钛合金 |
主要成分 | 钛(Ti)余量;铝(Al)4.4 - 5.7%;钼(Mo)4.0 - 5.5%;钒(V)4.0 - 5.5%;铬(Cr)0.5 - 1.5%;铁(Fe)0.5 - 1.5%;碳(C)≤0.1%;氮(N)≤0.05%;氢(H)≤0.015%;氧(O)≤0.15%;其他元素(单个)≤0.1%;其他元素(总和)≤0.4% |
物理性能 | 密度约 4.6g/cm³,熔点约 1560 - 1600°C,导热系数约 7 - 9W/(m・K),线膨胀系数约 8.6×10⁻⁶/°C(20 - 100°C),弹性模量约 110 - 120GPa,α/β 转变温度为 840 - 880℃ |
机械性能 | 退火态下,抗拉强度≥1000MPa,非比例延伸强度≥950MPa,延伸率≥10%,断面收缩率≥25%;强度较高,韧性良好,能承受较大冲击载荷;400℃时,仍能保持较好的力学性能 |
加工性能 | 熔炼:通常采用真空自耗电弧炉熔炼,确保成分均匀,杂质含量低。热加工:热加工温度在 850 - 1000°C,加热时需控制加热速度和保温时间,防止过热或过烧,大规格棒材常采用 “高 - 低 - 高” 温特征的多火次锻造工艺,可进行锻造、轧制、挤压等操作。冷加工:可进行冷轧、冷拉等,冷加工率较高时需中间退火消除加工硬化,退火温度约 650 - 750°C。焊接:焊接性能良好,可通过多种焊接方式进行连接,退火后焊接性能更佳,常用氩弧焊、电子束焊等,焊接前需对焊件进行严格清理,去除表面油污、氧化物等杂质,采用合理的焊接工艺参数和保护措施,防止焊接缺陷产生。切削加工:由于硬度较高,加工时需使用高速钨钢或多层涂层硬质合金刀具,并优化刀具的几何形状,控制切削速度、进给量和切削深度等参数,加强切削冷却液的使用,保持切削过程的稳定性。 |
性能优势 | 强度高,退火状态下强度可达 1080MPa ,强化热处理后强度可提高到 1300MPa;韧性好,能承受较大冲击载荷;淬透性优异,截面淬透厚度可达 250mm;焊接性能良好;耐腐蚀性出色,添加较多 Mo 元素,能在恶劣环境下长期稳定工作;热变形性能良好,在特定变形温度和应变速率下,便于精密加工 |
应用领域 | 航空航天:制造飞机机身、起落架、发动机零部件等大型承力结构件,如代替高强钢或 T6Al4V 合金用于飞机结构,可减重 15% - 20%。军事装备:制作武器装备的关键部件。海洋工程:用于制造海洋平台结构件、海水管路系统等。高端制造:制造对强度和耐腐蚀性要求高的设备和零部件。 |
热处理 | 退火处理:消除加工应力,改善组织和性能。双重退火:通常先加热到 830℃,保温 1 - 4h,炉冷至 750℃,保温 1 - 4h,空冷后加热到 570℃,保温 4h,可获得除退火强度相近外,断裂韧性、高温下稳定性都有所提高,且强塑性匹配良好的钛合金组织。固溶时效处理:固溶处理使合金元素充分溶解于基体,形成均匀固溶体;时效处理使合金元素以特定形式析出,强化材料,提高综合性能 。 |