TC4 概述
TC4合金是一种中等强度的α-β二相钛合金，含有6%的α稳定元素AI和4%的β稳定元素V。该合金具有优良的综合性能，在航空航天工业中得到了广泛的应用。该合金的长期工作温度可达400℃。主要用于航空工业制造发动机风扇和压气机盘和叶片，以及飞机结构中的横梁、接头和舱壁等重要承重部件。
TC4钛合金的主要半成品有棒材、锻件、厚板、薄板、型材和线材。该合金主要用于退火状态，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。
该合金具有良好的工艺塑性和超塑性，适用于各种压力成型。该合金还可以通过各种方式进行焊接和加工。
TC4钛合金的简介：
钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(α+β)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。
钛合金的比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa，密度g=4.51*103，比强度sb/g=23.5，而合金钢的比强度sb/g小于18。
钛合金的热导率低。钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=7.955W/m·K。
钛合金的弹性模量较低。TC4的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。
TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金，采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，提高了显微硬度，显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性。为探明其改性机理，对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果。
TC4钛合金的力学性能：
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技术标准
TC4化学成分
TC4冶炼铸造工艺
铸锭应在真空自耗电极电弧炉中熔炼两次以上。发动机转子部件的材料应熔化三遍。合金元素V以A1-V中间合金的形式加入。消耗性电极的焊接严禁钨极氩弧焊，采用氩气保护等离子焊。
TC4 应用概述
TC4钛合金于1960年代初在中国开发生产，现广泛用于制造航空发动机风扇和压气机盘和叶片，以及飞机结构中的各种承重梁、框架、接头和紧固件，等等。
TC4 抗氧化性
TC4钛合金在430℃以下长时间加热，形成一层薄而保护性的氧化膜。随着加热温度升高，氧化膜变厚，保护作用变差。合金在700℃加热2h后，氧化膜厚度达到25μm。在高于 800°C 的温度下低温加热会形成稀疏的氧化层。 1000℃加热1小时后，氧化层厚度达到0.65mm。
淞钢TC4焊接性能
1）TC4合金可采用氩弧焊、点焊、钎焊、电子束焊和等离子焊进行焊接。焊接接头的强度与母材的强度基本相当。
2）TC4合金焊后550-650℃去应力退火可消除70%-80%的焊接应力。焊后板材的去应力退火最好在真空炉或保护气氛炉中进行。
3）TC4合金具有良好的扩散结合特性。连接过程全部在真空中完成。典型的扩散键合工艺参数：加热温度820-1040℃，压力35-70MPa，保温时间0.5-6h。
零件热处理工艺
1) 半成品或零件退火时，保温时间取决于断面的厚度。断面厚度≤10mm时，保压时间不超过30min； 11-50mm时为30-60min；大于50mm时为1-2h。
2）各种类型的电炉用于零件的热处理。炉子在加工前必须彻底清洁。用燃气或油炉加热时，必须严格控制炉内气氛，保持轻微氧化气氛，注意不要将燃烧喷嘴直接喷在零件上。
3）真空退火前应清除零件表面的氧化皮和富氧层，进炉前应仔细清除油污。形状复杂的零件在真空退火时必须用夹具固定，以减少零件的变形。进入炉膛的零件最好用预先脱气的氧化钛屑填充，以防止零件氧化。
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。
使用TC4的建议
建议使用TC4钛合金制作飞机机身和机翼结构中的各种横梁、接头、隔板，以及飞机发动机风扇和压缩机中的盘片和叶片。用TC4钛合金代替30CrMnSiA等结构钢，可使零件重量减轻30%左右。返回搜狐，查看更多
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