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TC4钛合金材质工艺及性能

2024-05-07 阅读次数:

TC4钛合金是钛合金系列中最较为常用的一款合金,是一种中等强度的型两相钛合金,它具有良好的耐腐蚀性、较高的比强度及较好的韧性和焊接性等优点。这种钛合金主要半成品有棒材、锻件、厚板、薄板、型材和线材。主要用于退火状态,也可通过固溶时效处理进行一定程度的强化,但淬火断面一般不超过25mm

 

TC4钛合金


TC4钛合金材质成分含有以下元素:

(Ti) 余量,

(Fe)0.30,

(C)0.10,

(N)0.05,

(H)0.015,

(O)0.20,

(Al)5.56.75,

(V)3.54.5

 

TC4钛合金


TC4钛合金材质特性:

1.密度小:TC4钛合金的密度约为4.4-4.5 g/cm³,轻质特性使其在航空航天领域特别受欢迎。

2.高抗拉强度:其抗拉强度范围在895-1470 MPa,具有较高的强度重量比,即比强度大。

3.良好的耐蚀性:在海水及大多数酸、碱、盐介质中均具有较优良的抗腐蚀性能。

4.热导率低:TC4钛合金的热导率约为7.955 W/m·K,是铁的1/5、铝的1/10,因此在高温环境下需要特别注意热处理工艺。

5.弹性模量较低:TC4钛合金的弹性模量E约为110 GPa,约为钢的1/2,这意味着在加工时容易产生变形6

 

TC4钛合金材质物理力学性能:

TC4的强度sb=1.012GPa

密度g=4.51*103

比强度sb/g=23.5

弹性模量E=110GPa

抗拉强度σb/MPa895

规定残余伸长应力σr0.2/MPa825

伸长率δ5(%)10

断面收缩率ψ(%)25

 

TC4钛合金


TC4钛合金表面处理工艺:

1)表面喷丸处理可以提高钛合金零件的疲劳强度。一般采用直径2-5mm的钢丸,可产生约785MPa的表面压应力和约200μm的表面强化深度。喷丸处理可以显着提高TC4合金的疲劳强度。

2)为了提高TC4钛合金的耐磨性,采用等离子或爆炸喷涂的方法,在易磨损的部位,如风扇叶片阻尼侧面,喷涂碳化钨、碳化铬等耐火涂层桌子。这种方法也可用于修复钛合金零件的磨损部位。

3)为避免钛合金零件的划伤和粘结,应对有摩擦接触和螺纹接头的零件进行阳极氧化、镀铬、化学镀镍或氮化处理。