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上海鑫博锐特种合金有限公司
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TC4
概述
TC4 热膨胀系数：TC4钛合金具有优良的耐蚀性、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钛合金力学性能：抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
●TC4钛合金密度:4.5（g/cm3）工作温度-100～550（℃）
●TC4钛合金化学成分:TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5～6.75,钒(V)3.5～4.5TC4合金是一种中等强度的 α-β 型两相钛合金，含有6% α 稳定元素AI和4% β 稳定元素V。该合金具有优异的综合性能，在航空和航天工业中获得了较广泛的应用。合金长时间工作温度可达400℃，在航空工业中主要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、接头和隔框等重要承力构件。
TC4钛合金的主要半成品是棒材、锻件、厚板、薄板、型材和丝材等。合金主要在退火状态下使用，也可以采用固溶时效处理进行一定的强化，然而淬透截面一般不**过25mm。
该合金具有良好的工艺塑性和**塑性，适合于各种压力加工成形。该合金还可采用各种方式进行焊接和机械加工。TC4热处理制度1）退火板材：700-850℃，0.5-2h，空冷；棒材和锻件：700-800℃，1-2h，空冷。2）真空退火700-800℃，0.5-2h，炉冷至200°C以下允许出炉空冷。炉内压强应不大于0.09Pa。3）固溶处理910-940℃，0.5-2h，水淬。4）时效520-550°C，2-4h，空冷。5）去应力退火完全去应力退火：600-650℃，1-4h,空冷；不完全去应力退火：500-600℃，0.5-3h，空冷。去应力退火可以在空气炉或真空炉中进行。
TC4熔炼与铸造工艺铸锭应该经过两次以上真空自耗电极电弧炉熔炼。发动机转子零件用料应经过三次熔炼。合金元素V以A1-V中间合金方式加入。自耗电极的焊接严禁使用钨极氩弧焊，采用氩气保护等离子焊接方法。TC4应用概况TC4钛合金在国内是20世纪60年代初期开始研制生产的，现已广泛用于制造航空发动机风扇和压气机的盘与叶片，以及飞机结构中的各种承力梁、框、接头和紧固件等。TC4特殊要求1）初生α相数量TC4合金的力学性能与初生 α 相数量和形态有密切关系，一般讲，初生 α 相含量越多，室温拉伸塑性和疲劳性能越好；初生 α 相数量越少，则高温持久、蠕变和断裂韧度越好。为了获得优异的综合性能，初生 α 相含量通常希望控制在15%-50%范围内。如果初生 α 相含量**过这个范围，允许在正常退火之前增加一次高温固溶处理，即在 β 转变温度以下30-60℃保温lh，随后空冷或水冷。当初生 α 相含量过少时，只能通过在两相区的重新热变形来提高初生 α 相含量。
2）氧含量影响随着氧含量的增加，TC4合金的抗拉强度明显提高，拉伸塑性和断裂韧度急剧下降。氧含量过高还会导至焊接性能变差。因此，在保证强度水平的前提下，应将氧含量控制在较低的范围内。特别是用于低温下工作的各种容器，应该选用w(o)≤0.13%的TC4合金材料。
3）接触腐蚀当TC4钛合金零件与铝合金和结构钢零件接触时，特别是在一定的腐蚀介质条件下，铝合金和结构钢零件由于电极电位较负，作为接触偶的阳极，会遭受加速腐蚀和破坏。因此，在TC4钛合金零件与铝合金或结构钢零件之间，应采取加垫防接触腐蚀胶布等防护措施。TC4合金零件严禁与铅、锌、镉、锡、银、铋等金属的零件或工具接触。
4）微动腐蚀破坏TC4合金由于耐磨性较差，当零件发生微动磨蚀时，会引起疲劳强度的 迅速下降。为减少微动磨蚀，在TC4合金零件与其他金属零件的配合面之间，应涂润滑脂、油漆，或将 TC4合金零件表面进行阳极化处理。为确保TC4合金零件在使用过程中的可靠性，对于制造压气机盘、叶片和飞机结构件用的棒材、锻坯、自由锻件和模锻件，必须进行超声探伤。航空发动机用模锻件探伤，一般采用平底孔直径为0.8mm的标准样块；飞机结构用模锻件探伤，一般采用平底孔直径为1.2mm的标准样块。
TC4抗氧化性能
TC4钛合金在430℃以下长时间加热，形成很薄而且具有保护性的氧化膜。随着加热温度的升高，氧化膜增厚，同时其保护性变差。合金在700°C加热2h后，氧化膜厚度达到 25μrn。在800℃以上的温度加热形成疏的氧化层。在1000℃加热1h后，氧化层的厚度达到0.65mm。
S31254（F44，254SMO，1.4547)是一种**级奥氏体不锈钢。由于它的高含钼量，故具有较高的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能。这种牌号的不锈钢是为用于诸如海水等含有卤化物的环境中而研制和开发的。
S31254也具有良好的抗均匀腐蚀性。特别是在含卤化物的酸中，该钢要优于普通不锈钢。
