α-β型钛合金TC1钛合金一、概述TC1钛合金是低合金化的Ti-Al-Mn系近α型钛合金，含有2%的α稳定元素Al，对α相起固溶强化的作用。

还含有1.5%的共析型β稳定元素Mn，起到强化β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，钼当量为2.5，其主要性能特点是比工业纯钛略高的使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350℃。

TC1钛合金最适合于制造形状复杂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使用，不能采用固溶时效处理进行强化，其主要半成品是板材、棒材、管材、锻件、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状较复杂、强度要求不高的板材冲压成形并焊接的零部件。

350℃下的工作寿命为2000h，300℃下的工作寿命可达30000h。

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。

TC1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。

二、化学成分GB/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》所规定的化学成分见表7-4-1。

三、合金性能密度4.55g/cm3，室温弹性模量127GPa，相变点920±20℃，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TC1钛合金性能TC4钛合金一、概述TC4（Ti-6Al-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%。

Al通过固溶强化α相提高合金的室温强度和热强性能，而V既提高强度又改善塑性。

V还能抑制α2超结构相的形成，避免在长时间使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，并采用各种方式进行焊接。

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下使用，也可以采用固溶时效强化，然而淬透截面不超过25～30mm，固溶时效强化不适合厚大工件。

目前，针对不同的使用条件和工艺要求，各国都出现了许多Ti-6Al-4V 钛合金的改型，其主要区别是不同的Al、V含量和较低的间隙元素杂质含量，还有添加微量Ru的Ti-6Al-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、隔框、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、压力容器以及各种类型的紧固件。

用TC4钛合金代替30CrMnSiA结构钢，可以减轻零件重量约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进器，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-6Al-4V，Ti-6Al-4V ELI， Ti-6Al-4V SP，Ti-6Al-4V ELI SP(美国)；BT-6，BT-6C，BT-6Ч，BT-6Γ，BT-6К，BT-6КТ（俄罗斯）；IMI-318，IMI-318ELI（英国）;TiAl6V4（德国）;T-A6V（法国）；SAT-64（日本）。

二、化学成分GB/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》所规定的化学成分见表7-4-3。

表7-4-3 TC4钛合金化学成分质量分数/%三、合金性能密度ρ=4.44g/cm3，室温弹性模量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7-4-4。

应力集中敏感性见表7-4-5。

表7-4-5 TC4钛合金应力集中敏感性bH， bH b热稳定性，试样热暴露后的室温拉伸性能见表7-4-6。

表7-4-6 TC4钛合金试样热暴露后的室温拉伸性能R p0.2 MPaZ %高温持久性能见表7-4-7。

表7-4-7 TC4钛合金高温持久性能σ100h MPaσ100h MPa高温蠕变性能见表7-4-8。

表7-4-8 TC4钛合金高温蠕变性能0.1/100 MPa0.2/100 MPa高周疲劳旋转弯曲疲劳极限见表7-4-9。

DMPaTC6钛合金一、概述TC6钛合金的名义成分为Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si，是一种良好的马氏体型α-β两相钛合金，含有α稳定元素Al、同晶型β稳定元素Mo和共析型β稳定元素Cr、Fe和Si，β稳定系数Kβ=0.6。

该合金的使用状态一般为退火状态，也可进行适当的强化热处理。

TC6合金的室温强度和在450℃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400℃以下长时间工作6000h以上和在450℃工作2000h以下。

该合金还可作为中强合金用来制造飞机的隔框、接头等承力结构件及不同用途的紧固件。

生产的半成品主要有棒材、锻件及模锻件等相近牌号有 BT3-1(俄罗斯)。

二、化学成分GB/T3620.1－2007《钛及钛合金牌号和化学成分》规定的化学成分见表7-4-10。

三、合金性能密度4.50g/cm3，室温弹性模量125GPa，泊松比0.30，相变点970±20℃，硬度HB285-340℃。

技术标准规定的性能见表7-4-11。

高温持久性能见表7-4-12。

高温蠕变性能见表7-4-13。

TC11钛合金一、概述TC11钛合金的名义成分为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si，是一种α-β型钛合金耐热钛合金，铝当量为3.5，钼当量为7.3。

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β热处理及等温锻已获得迅速的发展。

该合金对热盐应力腐蚀也存在着一定的敏感性。

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α-β区的热变形和热处理，该合金的最高长期工作温度为500℃。

生产的半成品有棒材、锻件和模锻件等。

TC11钛合金是我囯空应用较广的高温钛合金，最高使用温度500℃，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，制件的使用工作条件为，在退火状态可用于500℃以下500小时和550℃以下100小时以及450℃以下1000小时，在强化处理状态可用于500℃以下100小时工作的零件和在700℃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/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》所规定的化学成分见表7-4-14。

三、合金性能密度 4.48g/cm3，室温弹性模量123GPa，泊松比0.33，相变点1000±20℃，硬度HB331-343℃。

技术标准规定的性能见表7-4-15。

表7-4-15 TC11钛合金技术标准规定的性能棒材的高温持久性能见表7-4-16。

TC16钛合金一、概述TC16钛合金的名义成分为Ti-3Al-5Mo-4.5V，含有α稳定元素Al和同晶型β稳定元素Mo 和V。

该合金的β稳定系数稍高，Kβ＝0.8，是一种马氏体型α-β两相钛合金。

它的主耍特点是退火状态塑性则非常好，可以像β合金一样用来冷镦制造铆钉及螺栓。

TC16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800℃，比TC4合金要低150℃。

而且对于缺口、偏斜等的应力集中敏感性较小。

TC16合金主要用于制造紧固件，最高工作温度是350℃。

该合金的半成品主要有热轧棒材和冷镦用磨光棒(线)材。

相近牌号有 BT16（俄罗斯）。

二、化学成分根据GB/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》，规定的化学成分见表7-4-17。

三、合金性能密度4.68g/cm3，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)。

高温持久性能见表7-4-18。

一、概述TC17钛合金是一种富β相的α β型钛合金，名义成分为Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr。

TC17钛合金的铝当量为7.0(其中O含量按0.1%计算)，钼当量为10.4。

该合金具有强度高、断裂韧度好、淬透性高和锻造温度范围宽等一系列优点，能够满足损伤容限设计的需要和高结构效益、高可靠性及低制造成本的要求。

TC17钛合金的最高工作温度可达427℃。

TC17钛合金的主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β区加工，也可以在α＋β区变形，并随后进行相应的热处理。

该合金对β偏析敏感，在真空熔炼时要特别注意防止β偏析。

相近牌号有 Ti-17 (美国)。

二、化学成分GB/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》规定的化学成分见表7-4-19。

三、合金性能密度4.65g/cm3，室温弹性模量112GPa，相变点890±15℃，硬度HBS 373-357。

技术标准规定的性能见表7-4-20。

表7-4-20 TC17钛合金技术标准规定的性能持久和蠕变性能见表7-4-21。

一、概述TC18钛合金的其名义成分为Ti-5Al-4.75Mo-4.75V-1Cr-1Fe,是一种近β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，具有较满意的延伸率、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及模锻件，主要用于制造在350℃以下长期（≤10000h）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/T 3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》所规定的化学成分见表7-4-22。

三、合金性能室温弹性模量116GPa，硬度HBS310-360。

技术标准规定的性能见表7-4-23。

TC19钛合金一、概述TC19钛合金的名义成分为Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo，属马氏体α+β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，并具有更高的室温和高温拉伸强度。