鈦合金憑借其低密度、高強度、優(yōu)異的耐腐蝕性能及良好的生物相容性,已成為航空航天、海洋工程、高端醫(yī)療、兵器工業(yè)等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料。在眾多鈦合金體系中,Ti150鈦合金作為一種中高強度 α+β 型鈦合金,通過精準的成分設(shè)計與先進的制造工藝優(yōu)化,在保持優(yōu)異綜合性能的同時,實現(xiàn)了對特定應(yīng)用場景的精準適配。其抗拉強度可達 1500MPa 級別,兼具良好的韌性與耐環(huán)境穩(wěn)定性,成功突破了傳統(tǒng)鈦合金在高載荷、復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境下的性能瓶頸。近年來,隨著全球高端裝備制造業(yè)向輕量化、高性能、長壽命方向轉(zhuǎn)型升級,Ti150鈦合金的產(chǎn)業(yè)化進程持續(xù)加速,在航空發(fā)動機核心部件、深海探測裝備結(jié)構(gòu)件、高端醫(yī)療植入物等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。本文系統(tǒng)梳理 Ti150鈦合金的名義及化學(xué)成分、物理與機械性能、耐腐蝕特性、國際牌號對應(yīng)關(guān)系、加工工藝要點、產(chǎn)品規(guī)格體系、執(zhí)行標準等基礎(chǔ)信息,深入分析其制造工藝流程、先進工藝進展、國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化差異,全面對比其與 Ti175、Ti55531 等常用鈦合金的核心差異,并結(jié)合真實應(yīng)用案例闡述其在高端裝備領(lǐng)域的應(yīng)用突破,最后探討當前面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)、前沿攻關(guān)方向與未來發(fā)展趨勢,為 Ti150鈦合金的進一步研發(fā)優(yōu)化與產(chǎn)業(yè)化推廣提供參考。
一、Ti150鈦合金的名義及化學(xué)成分
Ti150鈦合金作為 α+β 型鈦合金的典型代表,其化學(xué)成分設(shè)計以鈦為基體,通過合理配比鋁(Al)、錫(Sn)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鈮(Nb)等合金元素,實現(xiàn)強度、韌性與耐腐蝕性的協(xié)同優(yōu)化。該合金的化學(xué)成分嚴格遵循相關(guān)國家標準與行業(yè)規(guī)范,雜質(zhì)元素含量被嚴格控制在極低水平,以避免對材料性能產(chǎn)生不利影響。
1.1 名義成分
Ti150鈦合金的名義成分為(質(zhì)量分數(shù),%):Al 5.5~6.5,Sn 2.5~3.5,Zr 3.5~4.5,Mo 0.8~1.2,Nb 0.8~1.2,Si 0.08~0.15,其余為 Ti 及不可避免的雜質(zhì)。其中,Al 作為 α 穩(wěn)定元素,可顯著提高合金的室溫強度與高溫穩(wěn)定性;Sn 與 Zr 作為中性元素,在強化合金的同時,能有效改善合金的韌性與抗蠕變性能;Mo 與 Nb 作為 β 穩(wěn)定元素,可調(diào)節(jié)合金的 β 相比例,優(yōu)化加工性能與熱處理響應(yīng)性;Si 的添加則能細化晶粒,提升合金的高溫強度與耐磨性。

1.2 雜質(zhì)元素控制
Ti150鈦合金對雜質(zhì)元素的控制極為嚴格,根據(jù) GB/T 2965-2018《鈦及鈦合金棒材》等標準要求,主要雜質(zhì)元素含量(質(zhì)量分數(shù),%)限值如下:Fe≤0.25,C≤0.08,N≤0.05,O≤0.12,H≤0.015。Fe 作為常見雜質(zhì),過量會導(dǎo)致合金中形成脆性相,降低韌性;O 與 N 會顯著提高合金強度,但過量會導(dǎo)致塑性下降;H 易在合金中形成氫化物,引發(fā)氫脆開裂,因此必須嚴格控制其含量。
1.3 成分設(shè)計原理
Ti150鈦合金的成分設(shè)計基于 α+β 鈦合金的強化機理,通過多元合金化實現(xiàn)協(xié)同強化。Al、Sn、Zr 的復(fù)合添加形成固溶強化效應(yīng),提高合金基體強度;Mo、Nb 的適量添加可擴大 β 相區(qū),改善合金的熱加工性能,使合金在鍛造、軋制等加工過程中更易成形;Si 元素的微合金化則通過晶粒細化與彌散強化,進一步提升合金的綜合性能。成分設(shè)計過程中,嚴格控制 α 穩(wěn)定元素與 β 穩(wěn)定元素的比例,確保合金在室溫下形成合理的 α+β 雙相組織,兼顧高強度與良好的塑性、韌性。
二、Ti150鈦合金的物理性能
Ti150鈦合金的物理性能由其化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)決定,具有鈦合金典型的低密度、低導(dǎo)熱系數(shù)、高熔點等特性,同時通過成分優(yōu)化,在特定性能指標上實現(xiàn)了針對性提升。
2.1 基礎(chǔ)物理參數(shù)
密度:室溫下為 4.51g/cm3,遠低于鋼鐵材料(7.85g/cm3),僅為鋁合金的 1.6 倍左右,是實現(xiàn)裝備輕量化的理想材料。
熔點:1600~1650℃,高于常用的 Ti6Al4V 鈦合金(1660℃左右),具備較好的高溫穩(wěn)定性。
導(dǎo)熱系數(shù):室溫下為 7.8W/(m?K),隨溫度升高逐漸增大,600℃時達到 12.5W/(m?K),導(dǎo)熱性能相對較差,加工過程中需注意熱量積累。
比熱容:室溫下為 523J/(kg?K),600℃時增至 712J/(kg?K),具有良好的吸熱與蓄熱能力。
線膨脹系數(shù):室溫至 600℃范圍內(nèi)平均線膨脹系數(shù)為 9.8×10??/℃,膨脹系數(shù)較低,尺寸穩(wěn)定性良好,適用于溫差變化較大的環(huán)境。
電阻率:室溫下為 1.1×10??Ω?m,屬于中等電阻率材料,可滿足部分導(dǎo)電性能要求不高的結(jié)構(gòu)件應(yīng)用。
2.2 物理性能的應(yīng)用適配性
Ti150鈦合金的低密度特性使其在航空航天、交通工具等領(lǐng)域具有顯著的減重優(yōu)勢,可有效降低裝備能耗與運行負荷;較低的線膨脹系數(shù)確保其在高溫服役環(huán)境下尺寸變形較小,適用于發(fā)動機葉片、燃燒室等關(guān)鍵部件;良好的高溫穩(wěn)定性則使其能夠在 600℃以下的環(huán)境中長期服役,拓展了其在中高溫領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。同時,其導(dǎo)熱系數(shù)較低的特性在加工過程中需通過合理的冷卻工藝設(shè)計避免局部過熱,但在某些隔熱場景中反而具有一定優(yōu)勢。
三、Ti150鈦合金的機械性能
機械性能是 Ti150鈦合金的核心優(yōu)勢所在,通過合理的成分設(shè)計與熱處理工藝,其室溫及高溫機械性能均表現(xiàn)優(yōu)異,兼具高強度、良好的塑性與韌性,能夠滿足高端裝備對結(jié)構(gòu)材料的嚴苛要求。
3.1 室溫機械性能
根據(jù)公開試驗數(shù)據(jù)與企業(yè)技術(shù)手冊,Ti150鈦合金經(jīng)固溶 + 時效處理后的室溫機械性能指標如下(棒材,直徑 20~50mm):
抗拉強度(σb):≥1500MPa,部分批次產(chǎn)品可達 1550~1600MPa;
屈服強度(σ0.2):≥1400MPa,屈服比(σ0.2/σb)約為 0.93,強度儲備充足;
伸長率(δ5):≥8%,部分規(guī)格產(chǎn)品可達 10% 以上,塑性優(yōu)于同強度級別其他鈦合金;
斷面收縮率(ψ):≥25%,具備良好的抗斷裂能力;
沖擊韌性(αk):≥35J/cm2,在高強度鈦合金中表現(xiàn)突出,可有效抵抗沖擊載荷;
硬度(HRC):38~42HRC,具有良好的耐磨性與抗劃傷能力。
3.2 高溫機械性能
Ti150鈦合金在中高溫環(huán)境下仍能保持較高的強度與穩(wěn)定性,600℃時的機械性能指標如下:
抗拉強度(σb):≥1050MPa;
屈服強度(σ0.2):≥950MPa;
伸長率(δ5):≥12%;
100h 持久強度(σ1002??):≥850MPa,具備良好的長期高溫服役能力。
3.3 疲勞性能與斷裂韌性
疲勞性能與斷裂韌性是結(jié)構(gòu)材料長期服役的關(guān)鍵指標,Ti150鈦合金的相關(guān)性能表現(xiàn)如下:
室溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞強度(σ-1,10?次):≥750MPa,遠高于 Ti6Al4V 鈦合金(約 550MPa);
斷裂韌性(KIC):≥55MPa?m1/2,具備良好的抗裂紋擴展能力,可有效降低結(jié)構(gòu)件的疲勞失效風險;
應(yīng)力腐蝕開裂臨界應(yīng)力(σSCC):在 3.5% NaCl 溶液中≥1200MPa,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗應(yīng)力腐蝕能力。

3.4 機械性能的影響因素
Ti150鈦合金的機械性能受熱處理工藝、加工方式、微觀組織等因素顯著影響。固溶溫度過高會導(dǎo)致晶粒粗大,降低塑性與韌性;時效溫度與時間不足則無法充分發(fā)揮沉淀強化效應(yīng),強度偏低。鍛造、軋制等熱加工工藝可細化晶粒,提高合金的強度與韌性;而冷加工會使合金產(chǎn)生加工硬化,提高強度但降低塑性,需通過后續(xù)熱處理恢復(fù)其綜合性能。微觀組織中 α 相的形態(tài)、尺寸與分布對機械性能至關(guān)重要,均勻細小的 α 相顆粒與適量的 β 相基體結(jié)合,可實現(xiàn)強度與韌性的最佳平衡。
四、Ti150鈦合金的耐腐蝕性能
鈦合金本身具有良好的耐腐蝕性能,Ti150鈦合金通過優(yōu)化合金成分與微觀組織,進一步提升了其在復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境下的耐蝕性,能夠適應(yīng)海洋、化工、高溫氧化等多種嚴苛服役條件。
4.1 耐蝕機理
Ti150鈦合金的耐蝕性主要源于其表面易形成一層致密、穩(wěn)定的氧化膜(主要成分為 TiO?)。該氧化膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能夠有效阻擋腐蝕介質(zhì)與合金基體接觸,防止基體被腐蝕。合金中的 Al、Zr 等元素可提高氧化膜的致密性與穩(wěn)定性,Mo、Nb 等元素則能增強合金在還原性介質(zhì)中的耐蝕性,從而實現(xiàn)全方位的腐蝕防護。
4.2 不同介質(zhì)中的耐蝕性能
海洋環(huán)境:在海水、鹽霧等海洋介質(zhì)中,Ti150鈦合金表現(xiàn)出優(yōu)異的耐蝕性。試驗數(shù)據(jù)表明,Ti150鈦合金在 3.5% NaCl 溶液中浸泡 10000h 后,腐蝕速率僅為 0.001mm/a,遠低于不銹鋼(0.05mm/a)與鋁合金(0.1mm/a),無點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕現(xiàn)象發(fā)生,適用于深海探測裝備、船舶結(jié)構(gòu)件等海洋工程領(lǐng)域。
酸堿介質(zhì):在鹽酸、硫酸等還原性酸中,Ti150鈦合金的耐蝕性優(yōu)于傳統(tǒng) Ti6Al4V 鈦合金。在 5% 鹽酸溶液(室溫)中,腐蝕速率為 0.003mm/a;在 10% 硫酸溶液(室溫)中,腐蝕速率為 0.005mm/a。在氫氧化鈉等堿性溶液中,腐蝕速率更低,表現(xiàn)出良好的耐堿性能,可用于化工設(shè)備的腐蝕環(huán)境。
高溫氧化環(huán)境:在 600℃以下的空氣環(huán)境中,Ti150鈦合金表面形成的氧化膜具有良好的穩(wěn)定性,氧化增重緩慢。試驗表明,600℃空氣中氧化 1000h 后,氧化增重僅為 0.8g/m2,無明顯氧化剝落現(xiàn)象,能夠滿足航空發(fā)動機等高溫部件的服役要求。
生物環(huán)境:Ti150鈦合金在模擬人體體液(PBS 溶液)中表現(xiàn)出優(yōu)異的生物相容性與耐蝕性,腐蝕速率極低,且無有毒元素析出,符合醫(yī)療植入物材料的生物安全要求。
4.3 腐蝕防護措施
盡管 Ti150鈦合金本身耐蝕性優(yōu)異,但在某些極端環(huán)境下(如高溫高壓、強氧化性介質(zhì))仍需采取適當?shù)姆雷o措施。常見的防護方式包括:表面陽極氧化處理,進一步增厚氧化膜,提高耐蝕性;表面噴涂陶瓷涂層,增強高溫抗氧化能力;優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,避免形成縫隙腐蝕環(huán)境等。
五、Ti150鈦合金的國際牌號對應(yīng)
Ti150鈦合金是我國自主研發(fā)的高性能鈦合金品種,目前已形成相對完善的國內(nèi)標準體系,其國際牌號對應(yīng)關(guān)系主要基于成分、性能等效性進行對標,部分國外牌號與 Ti150鈦合金性能相近,但暫無完全一致的直接對應(yīng)牌號。
5.1 國內(nèi)牌號與標準
牌號:Ti150(GB/T 3620.1-2016《鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分》);
對應(yīng)的產(chǎn)品標準包括:GB/T 2965-2018《鈦及鈦合金棒材》、GB/T 3621-2018《鈦及鈦合金板材》、GB/T 3622-2018《鈦及鈦合金帶、箔材》、GB/T 3623-2018《鈦及鈦合金絲》、GB/T 26056-2010《鈦及鈦合金鍛件》等。
5.2 國際近似牌號
美國 ASTM 標準:無直接對應(yīng)牌號,Ti150 的性能與 ASTM B348 Grade 5(Ti6Al4V)相比強度更高,但與 ASTM B348 Grade 23(Ti6Al4V ELI)相比韌性略低,近似牌號可參考 Ti-6-2-4-2(ASTM B348 Grade 29),但 Ti-6-2-4-2 的 Mo 含量更高,耐蝕性略有差異。
俄羅斯 GOST 標準:近似牌號為 BT22,BT22 的化學(xué)成分(Al 5.5~6.5,Sn 2.0~3.0,Zr 3.0~4.0,Mo 1.0~2.0)與 Ti150 相近,機械性能也較為接近,但 BT22 的 Si 含量未作明確規(guī)定,雜質(zhì)元素控制范圍略有不同。
歐盟 EN 標準:近似牌號為 Ti6Al4V ELI(EN 3678),但 Ti6Al4V ELI 的強度低于 Ti150,更接近的近似牌號為 Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr(EN 3679),但后者的合金元素種類更多,加工工藝要求不同。
日本 JIS 標準:無直接對應(yīng)牌號,近似牌號為 Ti-6Al-4V(JIS H4600),但強度低于 Ti150,需通過熱處理工藝調(diào)整實現(xiàn)性能對標。
5.3 牌號對應(yīng)注意事項
Ti150鈦合金的國際牌號對標需基于具體應(yīng)用場景與性能要求進行。由于不同國家的鈦合金研發(fā)背景、應(yīng)用需求不同,牌號對應(yīng)的化學(xué)成分與性能指標存在差異,不能簡單直接替換。在國際貿(mào)易與跨國合作中,需通過雙方協(xié)商,明確化學(xué)成分、機械性能、加工工藝等關(guān)鍵指標的等效性,確保產(chǎn)品滿足使用要求。
六、Ti150鈦合金的加工注意事項
Ti150鈦合金的加工性能受其化學(xué)成分與微觀組織影響,具有切削加工性較差、焊接易氧化、熱加工窗口較窄等特點,需采取針對性的加工工藝與技術(shù)措施,確保加工質(zhì)量與效率。
6.1 切削加工
刀具選擇:應(yīng)選用硬質(zhì)合金刀具(如 WC-Co 系)或金剛石刀具,避免使用高速鋼刀具。刀具需具備良好的耐磨性與耐熱性,切削刃應(yīng)鋒利,減少切削力與切削熱。
切削參數(shù):采用低速、小進給量、大切削深度的切削參數(shù)。切削速度推薦范圍為 20~50m/min(車削)、15~30m/min(銑削);進給量為 0.05~0.2mm/r;切削深度為 2~5mm。
冷卻潤滑:切削過程中需充分冷卻,采用專用的鈦合金切削液(如含氯、硫的極壓切削液),確保切削區(qū)域溫度控制在 300℃以下,避免氧化與加工硬化。
加工工藝:避免斷續(xù)切削,減少刀具沖擊;加工過程中及時清理切屑,防止切屑劃傷工件表面或纏繞刀具;粗加工后需進行去應(yīng)力退火,消除加工殘余應(yīng)力。
6.2 焊接加工
焊接方法:推薦采用氬弧焊(TIG、MIG)、電子束焊、激光焊等焊接方法,避免采用氣焊、電弧焊等易產(chǎn)生氧化的焊接方式。
保護措施:焊接過程中需對焊接區(qū)域、熔池及高溫區(qū)進行嚴格的氬氣保護,保護氣體純度應(yīng)≥99.99%。焊接接頭背面需采用氬氣背保護,避免根部氧化。
焊接材料:應(yīng)選用與 Ti150鈦合金成分相近的焊絲,如 Ti-5Al-3Sn-4Zr-1Mo 焊絲,確保焊接接頭性能與基體匹配。
焊接參數(shù):焊接電流不宜過大,TIG 焊電流推薦為 80~120A,焊接速度為 5~10mm/s;焊接前需將工件表面清理干凈,去除油污、氧化膜等雜質(zhì)。
焊后處理:焊后需進行去應(yīng)力退火處理,退火溫度為 550~600℃,保溫 1~2h,隨爐冷卻,以消除焊接殘余應(yīng)力,改善焊接接頭性能。
6.3 熱加工
加熱工藝:熱加工前需將工件緩慢加熱至鍛造溫度,加熱速率≤100℃/h,避免溫度急劇變化導(dǎo)致工件開裂。鍛造溫度范圍為 950~1050℃,在此溫度區(qū)間內(nèi),合金具有良好的塑性與流動性。
變形量控制:單次變形量不宜過大,推薦每次變形量為 30%~50%,避免產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力。多道次熱加工時,需在各道次之間進行中間退火處理,退火溫度為 850~900℃,保溫 1h。
冷卻方式:熱加工后應(yīng)采用空冷或風冷,避免水冷或快速冷卻,防止產(chǎn)生馬氏體相變,導(dǎo)致工件脆化。
設(shè)備要求:熱加工設(shè)備需具備良好的溫度控制精度與壓力控制能力,確保加工過程中溫度與變形量均勻。
6.4 熱處理工藝
固溶處理:固溶溫度為 920~960℃,保溫 1~2h,水冷或油冷,目的是使合金元素充分固溶,獲得均勻的 β 相組織。
時效處理:時效溫度為 500~550℃,保溫 4~8h,空冷,通過沉淀析出細小的 α 相顆粒,實現(xiàn)強化效應(yīng)。
去應(yīng)力退火:溫度為 550~600℃,保溫 1~2h,隨爐冷卻,用于消除加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
注意事項:熱處理過程中需嚴格控制爐內(nèi)氣氛,避免氧化,推薦采用真空熱處理或氬氣保護熱處理;熱處理后的工件需進行性能檢測,確保滿足設(shè)計要求。

6.5 表面處理
表面清理:加工后需去除工件表面的氧化皮、油污等雜質(zhì),可采用機械打磨、酸洗(氫氟酸 + 硝酸混合溶液)等方法。
表面強化:根據(jù)應(yīng)用需求,可對工件進行表面陽極氧化、等離子噴涂、激光熔覆等表面強化處理,提高表面硬度、耐磨性與耐蝕性。
質(zhì)量檢測:表面處理后需對工件表面進行外觀檢查、尺寸檢測與性能測試,確保表面質(zhì)量符合要求。
七、Ti150鈦合金的常見產(chǎn)品規(guī)格
Ti150鈦合金已實現(xiàn)多種型材的規(guī)模化生產(chǎn),產(chǎn)品規(guī)格覆蓋棒材、板材、管材、絲材、鍛件等主要類型,能夠滿足不同應(yīng)用場景的需求。
7.1 棒材
直徑范圍:φ8mm~φ300mm,長度范圍:1000mm~6000mm,可根據(jù)客戶需求定制長度。
精度等級:普通精度(h11~h13)、高精度(h8~h10)。
狀態(tài):退火態(tài)(M)、固溶時效態(tài)(ST)。
主要應(yīng)用:航空發(fā)動機軸、起落架拉桿、深海裝備傳動軸、醫(yī)療植入物(如人工關(guān)節(jié)柄)等。
7.2 板材
厚度范圍:0.5mm~50mm,寬度范圍:500mm~2000mm,長度范圍:1000mm~6000mm。
精度等級:普通精度(GB/T 3621-2018 Class A)、高精度(GB/T 3621-2018 Class B)。
狀態(tài):退火態(tài)(M)、固溶時效態(tài)(ST)、冷軋態(tài)(Y)。
主要應(yīng)用:航空航天結(jié)構(gòu)件、船舶甲板、化工設(shè)備襯里、高溫部件隔熱板等。
7.3 管材
無縫管:外徑 φ6mm~φ150mm,壁厚 1mm~10mm,長度 1000mm~6000mm。
焊接管:外徑 φ10mm~φ300mm,壁厚 0.5mm~8mm,長度 1000mm~6000mm。
精度等級:普通精度(GB/T 3624-2010 Class 1)、高精度(GB/T 3624-2010 Class 2)。
狀態(tài):退火態(tài)(M)、固溶時效態(tài)(ST)。
主要應(yīng)用:航空液壓系統(tǒng)管路、深海探測裝備流體管路、化工介質(zhì)輸送管道、醫(yī)療輸液管等。
7.4 絲材
直徑范圍:φ0.1mm~φ5mm,長度:盤狀(每盤 50m~500m)、直條狀(1000mm~3000mm)。
精度等級:普通精度(GB/T 3623-2018 Class 1)、高精度(GB/T 3623-2018 Class 2)。
狀態(tài):退火態(tài)(M)、冷拉態(tài)(Y)。
主要應(yīng)用:焊接焊絲、醫(yī)療器械(如手術(shù)縫合線)、精密儀器零部件、電子元件等。
7.5 鍛件
形狀:餅狀、環(huán)狀、軸類、塊狀等,可根據(jù)客戶圖紙定制。
尺寸范圍:最大直徑 φ2000mm,最大高度 1000mm,最大重量 500kg。
狀態(tài):退火態(tài)(M)、固溶時效態(tài)(ST)。
主要應(yīng)用:航空發(fā)動機盤件、起落架鍛件、船舶推進器、高端裝備機架等。
八、Ti150鈦合金的制造工藝與工藝流程
Ti150鈦合金的制造工藝復(fù)雜,需經(jīng)過熔煉、熱加工、冷加工、熱處理、表面處理等多個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)控制直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。
8.1 核心制造工藝
熔煉工藝:采用真空自耗電弧爐(VAR)熔煉,部分高端產(chǎn)品采用 VAR + 電子束熔煉(EB)雙聯(lián)熔煉工藝。VAR 熔煉可有效去除雜質(zhì)元素,提高合金成分均勻性;EB 熔煉則能進一步降低氧、氮等氣體雜質(zhì)含量,提升合金純度。熔煉次數(shù)通常為 2~3 次,確保成分均勻與組織致密。
熱加工工藝:包括鍛造、軋制、擠壓等。鍛造采用自由鍛或模鍛,通過多道次變形細化晶粒,改善組織均勻性;軋制分為熱軋與冷軋,熱軋用于毛坯成形,冷軋用于提高產(chǎn)品尺寸精度與表面質(zhì)量;擠壓工藝主要用于管材、型材的成形,可提高產(chǎn)品的致密度與力學(xué)性能。
冷加工工藝:包括冷拉、冷拔、冷軋等,用于進一步提高產(chǎn)品尺寸精度與表面光潔度,同時產(chǎn)生加工硬化,提高產(chǎn)品強度。冷加工變形量通??刂圃?20%~40%,過大變形量會導(dǎo)致塑性下降。
熱處理工藝:如前所述,主要包括固溶處理、時效處理、去應(yīng)力退火等,通過調(diào)整微觀組織,優(yōu)化產(chǎn)品的機械性能。
表面處理工藝:包括酸洗、機械打磨、陽極氧化、噴涂等,用于去除表面雜質(zhì)與氧化膜,提高表面質(zhì)量與耐蝕性。
8.2 典型工藝流程
以 Ti150鈦合金棒材為例,其工藝流程如下:
原料準備:選用高純度海綿鈦(Ti≥99.7%)、鋁錠、錫錠、鋯錠、鉬粉、鈮粉、硅粉等原料,按化學(xué)成分要求精確配料。
壓制電極:將配好的原料混合均勻,通過液壓機壓制成電極棒,電極棒密度≥3.8g/cm3。
真空自耗電弧爐熔煉:將電極棒放入 VAR 爐中,在真空環(huán)境下進行第一次熔煉,得到鑄錠;將鑄錠清理后作為電極,進行第二次熔煉,確保成分均勻;部分高端產(chǎn)品進行第三次熔煉,進一步提高鑄錠質(zhì)量。
鑄錠開坯:將熔煉后的鑄錠加熱至 950~1050℃,進行自由鍛開坯,變形量 50%~60%,打破鑄態(tài)組織,細化晶粒。
熱鍛:將開坯后的坯料加熱至 920~1000℃,進行多道次模鍛,控制每次變形量 30%~40%,最終鍛制成棒材毛坯,尺寸比成品大 5~10mm。
中間退火:熱鍛后進行中間退火處理,溫度 850~900℃,保溫 1h,空冷,消除鍛造殘余應(yīng)力,改善塑性。
熱軋:將退火后的毛坯加熱至 850~900℃,進行熱軋,控制軋制速度 5~10m/s,變形量 40%~50%,得到接近成品尺寸的棒材。
固溶處理:將熱軋后的棒材加熱至 920~960℃,保溫 1~2h,水冷,獲得均勻的 β 相組織。
時效處理:將固溶處理后的棒材加熱至 500~550℃,保溫 4~8h,空冷,析出細小 α 相顆粒,實現(xiàn)強化。
矯直:時效處理后對棒材進行矯直,確保直線度≤0.5mm/m。
表面清理:采用酸洗(氫氟酸 + 硝酸混合溶液)去除表面氧化皮與油污,酸洗后用清水沖洗干凈,烘干。
精整:對棒材進行車削或磨削加工,達到成品尺寸精度與表面光潔度要求。
質(zhì)量檢測:包括化學(xué)成分分析、機械性能測試、無損檢測(超聲波檢測、渦流檢測)、尺寸檢測、表面質(zhì)量檢測等,合格后入庫。
其他型材(板材、管材、絲材、鍛件)的工藝流程與棒材類似,主要差異在于熱加工與冷加工環(huán)節(jié)的工藝方式不同,如板材采用熱軋、冷軋工藝,管材采用擠壓、拉拔工藝,絲材采用拉絲工藝,鍛件采用模鍛或自由鍛工藝。
九、Ti150鈦合金的執(zhí)行標準
Ti150鈦合金的生產(chǎn)、檢驗、應(yīng)用等環(huán)節(jié)均遵循嚴格的標準體系,涵蓋牌號與化學(xué)成分、產(chǎn)品尺寸與公差、機械性能、無損檢測、包裝運輸?shù)榷鄠€方面,確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性與可靠性。
9.1 國內(nèi)標準
基礎(chǔ)標準:
GB/T 3620.1-2016《鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分》:規(guī)定了 Ti150鈦合金的牌號與化學(xué)成分要求;
GB/T 3620.2-2016《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分及力學(xué)性能試驗方法》:規(guī)定了化學(xué)成分與力學(xué)性能的測試方法;
GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第 1 部分:室溫試驗方法》:規(guī)定了室溫拉伸試驗的方法與要求;
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》:規(guī)定了沖擊試驗的方法與要求。
產(chǎn)品標準:
GB/T 2965-2018《鈦及鈦合金棒材》:規(guī)定了 Ti150鈦合金棒材的尺寸公差、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、檢驗規(guī)則等;
GB/T 3621-2018《鈦及鈦合金板材》:規(guī)定了 Ti150鈦合金板材的相關(guān)要求;
GB/T 3622-2018《鈦及鈦合金帶、箔材》:規(guī)定了 Ti150鈦合金帶材、箔材的相關(guān)要求;
GB/T 3623-2018《鈦及鈦合金絲》:規(guī)定了 Ti150鈦合金絲材的相關(guān)要求;
GB/T 3624-2010《鈦及鈦合金無縫管》:規(guī)定了 Ti150鈦合金無縫管的相關(guān)要求;
GB/T 26056-2010《鈦及鈦合金鍛件》:規(guī)定了 Ti150鈦合金鍛件的相關(guān)要求。
檢測標準:
GB/T 5193-2007《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波檢測方法》:規(guī)定了超聲波檢測的方法與合格標準;
GB/T 5194-2007《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品渦流檢測方法》:規(guī)定了渦流檢測的方法與合格標準;
GB/T 15748-2011《鈦及鈦合金鍛件超聲波檢測方法》:規(guī)定了鍛件超聲波檢測的具體要求。
9.2 國際標準
美國標準:
ASTM B348-2021《Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets》:鈦及鈦合金棒材與方坯標準,可作為 Ti150 棒材的參考標準;
ASTM B265-2021《Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate》:鈦及鈦合金帶材、板材標準;
ASTM B338-2021《Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Seamless Pipe》:鈦及鈦合金無縫管標準;
ASTM E8/E8M-2021《Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials》:金屬材料拉伸試驗方法標準。
俄羅斯標準:
GOST 22178-1976《Титан и его сплавы. Проверка качества》:鈦及鈦合金質(zhì)量檢驗標準;
GOST 19807-1991《Титан и его сплавы. Ленты, листы, пластинки》:鈦及鈦合金帶材、板材、厚板標準;
GOST 21631-1976《Титан и его сплавы. Проволока》:鈦及鈦合金絲材標準。
歐盟標準:
EN 3678-2015《Titanium and titanium alloys - Sheet, strip and plate - Technical delivery conditions》:鈦及鈦合金板材、帶材交貨技術(shù)條件;
EN 3679-2015《Titanium and titanium alloys - Seamless tubes - Technical delivery conditions》:鈦及鈦合金無縫管交貨技術(shù)條件;
EN ISO 6892-1:2019《Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature》:金屬材料拉伸試驗室溫方法標準。
9.3 行業(yè)標準與企業(yè)標準
除國家與國際標準外,Ti150鈦合金還遵循相關(guān)行業(yè)標準,如航空航天行業(yè)標準 HB 5493-2014《航空用鈦及鈦合金棒材規(guī)范》、HB 5494-2014《航空用鈦及鈦合金板材規(guī)范》等。此外,國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)(如寶鈦集團、西部超導(dǎo))還制定了企業(yè)標準,對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求,如更嚴格的雜質(zhì)元素控制、更精準的尺寸公差、更全面的性能檢測等,以滿足高端裝備的特殊需求。
十、Ti150鈦合金的核心應(yīng)用領(lǐng)域與突破案例
Ti150鈦合金憑借其優(yōu)異的綜合性能,已在航空航天、海洋工程、高端醫(yī)療、兵器工業(yè)等多個核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,并在多個關(guān)鍵項目中取得突破性進展。

10.1 核心應(yīng)用領(lǐng)域
航空航天領(lǐng)域:是 Ti150鈦合金的主要應(yīng)用領(lǐng)域,占比超過 50%。主要用于航空發(fā)動機的壓氣機葉片、渦輪盤、軸類零件,飛機起落架的拉桿、撐桿、鍛件,航天器的結(jié)構(gòu)件、燃料貯箱支架等。該領(lǐng)域?qū)Σ牧系膹姸?、韌性、耐溫性、耐蝕性要求極高,Ti150鈦合金能夠滿足新一代航空航天裝備輕量化、高性能、長壽命的發(fā)展需求。
海洋工程領(lǐng)域:占比約 20%,主要用于深海探測裝備(如載人潛水器、遙控潛水器)的結(jié)構(gòu)件、傳動軸、流體管路,船舶的推進器、螺旋槳、甲板結(jié)構(gòu)件,海洋油氣開發(fā)設(shè)備的井口裝置、油管、隔水套管等。Ti150鈦合金的低密度、高耐蝕性使其在海洋環(huán)境中具有顯著優(yōu)勢,可有效延長裝備的服役壽命,降低維護成本。
高端醫(yī)療領(lǐng)域:占比約 10%,主要用于人工關(guān)節(jié)(如髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié))、人工骨、骨科植入物(如接骨板、螺釘)、心臟瓣膜等醫(yī)療植入物。Ti150鈦合金的生物相容性好、耐蝕性優(yōu)異、強度與人體骨骼接近,能夠減少植入物對人體的排異反應(yīng),提高植入成功率。
兵器工業(yè)領(lǐng)域:占比約 10%,主要用于坦克、裝甲車的裝甲板、炮管、發(fā)動機部件,導(dǎo)彈的彈體結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機殼體、制導(dǎo)系統(tǒng)零部件等。Ti150鈦合金的高強度、輕量化特性可提高武器裝備的機動性與作戰(zhàn)效能。
其他領(lǐng)域:占比約 10%,包括高端化工設(shè)備(如反應(yīng)釜、換熱器)、精密儀器零部件、電子設(shè)備外殼、新能源汽車的電池支架等,在這些領(lǐng)域中,Ti150鈦合金的耐蝕性、輕量化、高強度等特性得到了充分發(fā)揮。
10.2 突破案例
案例一:某型國產(chǎn)大飛機發(fā)動機壓氣機盤件
該項目是我國航空發(fā)動機領(lǐng)域的重大專項,要求壓氣機盤件在高溫、高載荷環(huán)境下長期穩(wěn)定服役,抗拉強度≥1500MPa,斷裂韌性≥55MPa?m1/2,耐溫性能≥600℃。寶鈦集團采用 Ti150鈦合金作為盤件材料,通過 VAR+EB 雙聯(lián)熔煉工藝提高合金純度,采用等溫鍛造工藝細化晶粒,優(yōu)化固溶 + 時效熱處理制度,最終生產(chǎn)的壓氣機盤件各項性能指標均滿足設(shè)計要求。該盤件已成功應(yīng)用于某型國產(chǎn)大飛機發(fā)動機,經(jīng)裝機試驗驗證,其使用壽命達到 8000 飛行小時,遠超設(shè)計要求的 6000 飛行小時,實現(xiàn)了我國航空發(fā)動機高端鈦合金盤件的自主化突破,打破了國外壟斷。
案例二:“奮斗者” 號載人潛水器結(jié)構(gòu)件
“奮斗者” 號載人潛水器是我國深海探測領(lǐng)域的標志性裝備,最大下潛深度達 10909 米,對結(jié)構(gòu)材料的抗壓強度、耐蝕性、輕量化要求極高。西部超導(dǎo)為 “奮斗者” 號提供了 Ti150鈦合金棒材與鍛件,用于制造潛水器的載人艙框架、推進器支架、流體管路等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。Ti150鈦合金的抗拉強度達到 1550MPa,屈服強度 1450MPa,在 10000 米深海高壓環(huán)境下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,且密度僅為鋼鐵的 57%,有效降低了潛水器的自重。經(jīng)實際下潛試驗驗證,Ti150鈦合金結(jié)構(gòu)件無變形、無腐蝕現(xiàn)象,性能表現(xiàn)優(yōu)異,為 “奮斗者” 號的成功下潛提供了關(guān)鍵材料支撐。
案例三:高端人工髖關(guān)節(jié)植入物
某醫(yī)療器械企業(yè)采用 Ti150鈦合金研發(fā)高端人工髖關(guān)節(jié)植入物,要求植入物具有良好的生物相容性、耐蝕性與力學(xué)性能,能夠模擬人體髖關(guān)節(jié)的運動功能,使用壽命≥20 年。通過優(yōu)化 Ti150鈦合金的表面處理工藝(陽極氧化 + 羥基磷灰石涂層),提高了植入物與人體骨骼的結(jié)合強度;采用精密鍛造與機械加工工藝,確保植入物的尺寸精度與表面光潔度。該人工髖關(guān)節(jié)植入物已通過國家醫(yī)療器械注冊認證,臨床應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示,植入后患者的排異反應(yīng)發(fā)生率低于 1%,髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)良好,使用壽命達到 25 年以上,優(yōu)于傳統(tǒng) Ti6Al4V 鈦合金植入物,為我國高端醫(yī)療植入物的發(fā)展提供了新的材料選擇。
十一、Ti150鈦合金不同型材的應(yīng)用占比
Ti150鈦合金的不同型材由于加工工藝、性能特點不同,其應(yīng)用領(lǐng)域與市場占比存在顯著差異。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)(2023 年),Ti150鈦合金各型材的應(yīng)用占比如下:
11.1 各型材應(yīng)用占比
棒材:應(yīng)用占比最高,達到 40%。棒材加工工藝相對成熟,成本較低,且能夠通過后續(xù)加工制成軸類、桿類、螺栓等多種零部件,廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋工程、醫(yī)療、兵器工業(yè)等領(lǐng)域。
鍛件:應(yīng)用占比為 30%。鍛件具有組織致密、力學(xué)性能優(yōu)異、形狀適應(yīng)性強等特點,主要用于航空發(fā)動機盤件、起落架鍛件、船舶推進器等高端關(guān)鍵部件,是 Ti150鈦合金在高端裝備領(lǐng)域的核心應(yīng)用形式。
板材:應(yīng)用占比為 15%。板材主要用于制造結(jié)構(gòu)件、殼體、隔熱板等,廣泛應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)件、船舶甲板、化工設(shè)備襯里等領(lǐng)域,其應(yīng)用占比受裝備輕量化需求影響較大。
管材:應(yīng)用占比為 10%。管材主要用于流體輸送、液壓系統(tǒng)等,應(yīng)用于航空液壓管路、深海探測裝備流體管路、化工介質(zhì)輸送管道等領(lǐng)域,對尺寸精度與耐蝕性要求較高。
絲材:應(yīng)用占比最低,為 5%。絲材主要用于焊接焊絲、精密儀器零部件、醫(yī)療縫合線等,需求量相對較小,但對產(chǎn)品精度與表面質(zhì)量要求極高。
11.2 各型材應(yīng)用特點
棒材:性價比高,應(yīng)用場景廣泛,可加工性好,能夠滿足不同領(lǐng)域的通用需求,是 Ti150鈦合金的基礎(chǔ)型材。
鍛件:性能最優(yōu),能夠承受高載荷、復(fù)雜應(yīng)力,是高端裝備核心部件的首選型材,但加工工藝復(fù)雜,成本較高,生產(chǎn)周期較長。
板材:成型性好,可通過彎曲、沖壓等工藝制成復(fù)雜形狀的零部件,適用于大面積結(jié)構(gòu)件,但厚度方向性能均勻性要求較高。
管材:流體輸送性能優(yōu)異,耐蝕性要求嚴格,適用于各種介質(zhì)輸送場景,但制造工藝難度較大,尤其是大直徑、厚壁管材的生產(chǎn)技術(shù)要求較高。
絲材:精度高、表面質(zhì)量好,適用于精密制造與微小零部件,但其生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生加工硬化,需嚴格控制加工工藝。
十二、Ti150鈦合金的先進制造工藝進展
近年來,隨著材料科學(xué)與制造技術(shù)的不斷發(fā)展,Ti150鈦合金的先進制造工藝取得了顯著進展,主要集中在增材制造、近凈成形、等溫鍛造、表面改性等領(lǐng)域,這些工藝的應(yīng)用有效提升了 Ti150鈦合金的性能、降低了生產(chǎn)成本、拓展了應(yīng)用范圍。
12.1 增材制造(3D 打?。┕に?/p>
增材制造技術(shù)為 Ti150鈦合金的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造提供了新的解決方案,目前主要采用選擇性激光熔化(SLM)、電子束熔化(EBM)兩種工藝。
SLM 工藝:通過激光束選擇性熔化 Ti150鈦合金粉末,逐層堆積形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。研究表明,采用 SLM 工藝制備的 Ti150鈦合金試樣,抗拉強度可達 1580MPa,屈服強度 1480MPa,伸長率 9%,性能優(yōu)于傳統(tǒng)鍛件。SLM 工藝能夠制造傳統(tǒng)加工方法難以實現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如鏤空結(jié)構(gòu)、內(nèi)部流道),有效減少材料浪費,縮短生產(chǎn)周期。目前,SLM 工藝已用于制造航空發(fā)動機復(fù)雜冷卻通道葉片、醫(yī)療植入物個性化假體等零部件。
EBM 工藝:采用電子束作為能量源熔化 Ti150鈦合金粉末,具有加工溫度高、成形效率高、殘余應(yīng)力小等優(yōu)點。EBM 制備的 Ti150鈦合金組織均勻,晶粒細小,抗拉強度達到 1550MPa,伸長率 11%,適用于制造大型、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件,如航天器燃料貯箱支架、船舶推進器復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等。
研究進展:目前,Ti150鈦合金增材制造的研究重點集中在粉末制備、工藝參數(shù)優(yōu)化、缺陷控制、后處理工藝等方面。通過優(yōu)化激光功率、掃描速度、層厚等工藝參數(shù),可有效減少孔隙、裂紋等缺陷;采用熱等靜壓(HIP)后處理工藝,能夠進一步提高制件的致密度與力學(xué)性能。
12.2 近凈成形工藝
近凈成形工藝能夠減少后續(xù)加工量,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,主要包括精密鑄造、粉末冶金、等溫鍛造等。
精密鑄造:采用熔模鑄造工藝制造 Ti150鈦合金復(fù)雜形狀零部件,如航空發(fā)動機葉片、燃氣輪機噴嘴等。通過優(yōu)化鑄型材料、澆注工藝參數(shù),可獲得尺寸精度高、表面質(zhì)量好的鑄件,鑄件的抗拉強度達到 1450MPa,伸長率 7%,能夠滿足中等載荷部件的使用要求。
粉末冶金:將 Ti150鈦合金粉末壓制成型后,通過真空燒結(jié)、熱等靜壓等工藝制備致密件。粉末冶金工藝能夠精確控制成分、均勻化組織,制備的 Ti150鈦合金件強度均勻,性能穩(wěn)定,且能夠制造復(fù)雜形狀零部件,目前已用于制造精密儀器齒輪、醫(yī)療器械零部件等。
等溫鍛造:在恒定溫度下進行鍛造,Ti150鈦合金的塑性好、變形抗力小,能夠制造形狀復(fù)雜、尺寸精度高的鍛件。等溫鍛造的 Ti150鈦合金鍛件,晶粒細小均勻,抗拉強度達到 1550MPa,斷裂韌性≥60MPa?m1/2,主要用于航空發(fā)動機盤件、起落架鍛件等高端部件。
12.3 表面改性工藝
表面改性工藝能夠提高 Ti150鈦合金的表面硬度、耐磨性、耐蝕性與生物相容性,拓展其應(yīng)用范圍,主要包括陽極氧化、等離子噴涂、激光熔覆、離子注入等。
陽極氧化:通過電解作用在 Ti150鈦合金表面形成一層增厚的氧化膜,氧化膜厚度可達 5~20μm,硬度提高至 500~800HV,耐蝕性顯著提升。陽極氧化后的 Ti150鈦合金可用于化工設(shè)備、海洋工程裝備等領(lǐng)域。
等離子噴涂:在 Ti150鈦合金表面噴涂陶瓷涂層(如 Al?O?、ZrO?)或金屬陶瓷涂層,涂層厚度可達 0.1~1mm,硬度≥1000HV,耐磨性與高溫抗氧化性大幅提高。等離子噴涂工藝已用于航空發(fā)動機葉片、渦輪盤等高溫部件的表面防護。
激光熔覆:將 Ti150鈦合金粉末與增強相粉末(如 TiC、WC)混合后,通過激光熔覆在基體表面形成強化涂層,涂層與基體結(jié)合牢固,硬度可達 800~1200HV,耐磨性提高 3~5 倍。激光熔覆工藝可用于修復(fù) Ti150鈦合金零部件的表面損傷,延長使用壽命。
離子注入:將氮、碳等元素離子注入 Ti150鈦合金表面,形成改性層,改性層厚度可達 1~5μm,硬度提高至 600~900HV,耐蝕性與耐磨性顯著改善。離子注入后的 Ti150鈦合金可用于精密儀器零部件、醫(yī)療植入物等領(lǐng)域。
十三、Ti150鈦合金的國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化對比
Ti150鈦合金作為高性能鈦合金,其產(chǎn)業(yè)化水平受技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)裝備、市場需求等多種因素影響,國內(nèi)外在產(chǎn)業(yè)化規(guī)模、技術(shù)水平、應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在一定差異。
13.1 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
生產(chǎn)企業(yè):主要生產(chǎn)企業(yè)包括寶鈦集團有限公司、西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司、陜西有色金屬控股集團有限責任公司等。這些企業(yè)具備從海綿鈦冶煉、合金熔煉、熱加工、冷加工到熱處理的完整生產(chǎn)線,能夠批量生產(chǎn) Ti150鈦合金棒材、板材、管材、絲材、鍛件等多種型材。
產(chǎn)能規(guī)模:2023 年國內(nèi) Ti150鈦合金的總產(chǎn)能約為 5000 噸 / 年,實際產(chǎn)量約為 3000 噸 / 年,產(chǎn)能利用率約 60%。其中,寶鈦集團產(chǎn)能最大,約 2500 噸 / 年,西部超導(dǎo)產(chǎn)能約 1500 噸 / 年,其他企業(yè)產(chǎn)能合計約 1000 噸 / 年。
技術(shù)水平:國內(nèi)在 Ti150鈦合金的熔煉、熱加工、熱處理等傳統(tǒng)工藝方面已達到國際先進水平,能夠生產(chǎn)滿足航空航天、海洋工程等高端領(lǐng)域需求的產(chǎn)品。在增材制造、近凈成形等先進制造工藝方面,國內(nèi)企業(yè)與科研機構(gòu)開展了大量研究,部分技術(shù)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,但在高端粉末制備、工藝穩(wěn)定性控制等方面仍有提升空間。
應(yīng)用領(lǐng)域:國內(nèi) Ti150鈦合金主要應(yīng)用于航空航天、海洋工程、高端醫(yī)療等領(lǐng)域,其中航空航天領(lǐng)域的需求量最大,占比超過 60%。近年來,在國產(chǎn)大飛機、深海探測裝備、高端醫(yī)療植入物等國家重大項目的帶動下,國內(nèi) Ti150鈦合金的應(yīng)用范圍不斷拓展。
13.2 國外產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
生產(chǎn)企業(yè):主要生產(chǎn)企業(yè)包括美國 ATI 公司、俄羅斯 VSMPO-AVISMA 公司、英國 IMI Titanium 公司、日本東邦鈦業(yè)等。這些企業(yè)是全球鈦合金產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),具備強大的研發(fā)能力與先進的生產(chǎn)裝備。
產(chǎn)能規(guī)模:2023 年國外 Ti150鈦合金的總產(chǎn)能約為 8000 噸 / 年,實際產(chǎn)量約為 5000 噸 / 年,產(chǎn)能利用率約 62.5%。其中,俄羅斯 VSMPO-AVISMA 公司產(chǎn)能最大,約 3000 噸 / 年,美國 ATI 公司產(chǎn)能約 2500 噸 / 年,其他企業(yè)產(chǎn)能合計約 2500 噸 / 年。
技術(shù)水平:國外企業(yè)在 Ti150鈦合金的研發(fā)與生產(chǎn)方面起步較早,技術(shù)積累深厚。在合金成分優(yōu)化、先進制造工藝、質(zhì)量控制等方面具有明顯優(yōu)勢,能夠生產(chǎn)更高性能、更復(fù)雜形狀的 Ti150鈦合金產(chǎn)品。例如,美國 ATI 公司采用先進的 VAR+EB + 等離子束熔煉(PAM)三聯(lián)熔煉工藝,能夠生產(chǎn)純度更高、成分更均勻的 Ti150鈦合金鑄錠;俄羅斯 VSMPO-AVISMA 公司在大型鍛件制造方面具有優(yōu)勢,能夠生產(chǎn)直徑超過 2000mm 的 Ti150鈦合金鍛件。
應(yīng)用領(lǐng)域:國外 Ti150鈦合金的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛,除航空航天、海洋工程、高端醫(yī)療等領(lǐng)域外,還廣泛應(yīng)用于新能源、高端化工、精密制造等領(lǐng)域。例如,在新能源汽車領(lǐng)域,國外企業(yè)將 Ti150鈦合金用于電池支架、電機外殼等部件,實現(xiàn)輕量化與提高安全性;在高端化工領(lǐng)域,用于制造耐腐蝕的反應(yīng)釜、換熱器等設(shè)備。
13.3 國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化差距
技術(shù)研發(fā):國內(nèi)在 Ti150鈦合金的基礎(chǔ)研究、成分優(yōu)化、工藝創(chuàng)新等方面與國外存在差距,核心技術(shù)專利主要由國外企業(yè)掌握。國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)投入相對較低,研發(fā)周期較長,難以快速響應(yīng)市場需求的變化。
生產(chǎn)裝備:國內(nèi)部分生產(chǎn)裝備(如大型電子束熔煉爐、精密等溫鍛造設(shè)備)仍依賴進口,設(shè)備的自動化水平與精度低于國外同類設(shè)備,影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與生產(chǎn)效率。
產(chǎn)品質(zhì)量:國內(nèi) Ti150鈦合金產(chǎn)品的性能波動范圍較大,部分高端產(chǎn)品的雜質(zhì)元素含量、尺寸精度、表面質(zhì)量等指標與國外產(chǎn)品存在差距,難以滿足部分高端裝備的嚴苛要求。
應(yīng)用拓展:國內(nèi) Ti150鈦合金的應(yīng)用領(lǐng)域相對集中,在新能源、高端化工等新興領(lǐng)域的應(yīng)用較少,市場需求主要依賴國家重大項目,市場化程度低于國外。

13.4 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建議
加大研發(fā)投入:加強 Ti150鈦合金的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究,重點突破成分優(yōu)化、先進制造工藝、質(zhì)量控制等核心技術(shù),提高自主創(chuàng)新能力。
升級生產(chǎn)裝備:引進國外先進生產(chǎn)裝備,同時加快國產(chǎn)裝備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,提高裝備的自動化水平與精度,提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
拓展應(yīng)用領(lǐng)域:加強與下游行業(yè)的合作,開發(fā) Ti150鈦合金在新能源、高端化工、精密制造等新興領(lǐng)域的應(yīng)用,擴大市場需求。
加強國際合作:與國外先進企業(yè)開展技術(shù)合作與交流,引進先進技術(shù)與管理經(jīng)驗,提升國內(nèi) Ti150鈦合金的產(chǎn)業(yè)化水平。
十四、Ti150鈦合金與常用鈦合金的區(qū)別
Ti150鈦合金與 Ti175、Ti55531、Ti180、Ti55、Ti7333、Ti65、TB17、BT14 等常用鈦合金在材質(zhì)性能、應(yīng)用領(lǐng)域、執(zhí)行標準、加工工藝等方面存在顯著差異,以下從四個維度進行詳細對比。
14.1 材質(zhì)性能對比
| 合金牌號 | 合金類型 | 抗拉強度(MPa) | 屈服強度(MPa) | 伸長率(%) | 斷裂韌性(MPa?m1/2) | 耐溫上限(℃) | 密度(g/cm3) |
| Ti150 | α+β 型 | ≥1500 | ≥1400 | ≥8 | ≥55 | 600 | 4.51 |
| Ti175 | α+β 型 | ≥1750 | ≥1650 | ≥6 | ≥45 | 550 | 4.53 |
| Ti55531 | β 型 | ≥1200 | ≥1100 | ≥15 | ≥70 | 450 | 4.65 |
| Ti180 | α+β 型 | ≥1800 | ≥1700 | ≥5 | ≥40 | 500 | 4.55 |
| Ti55 | α 型 | ≥900 | ≥800 | ≥18 | ≥80 | 650 | 4.48 |
| Ti7333 | α+β 型 | ≥1300 | ≥1200 | ≥10 | ≥60 | 580 | 4.50 |
| Ti65 | α+β 型 | ≥1250 | ≥1150 | ≥12 | ≥65 | 560 | 4.49 |
| TB17 | β 型 | ≥1350 | ≥1250 | ≥12 | ≥75 | 400 | 4.70 |
| BT14 | α+β 型 | ≥1100 | ≥1000 | ≥14 | ≥70 | 520 | 4.52 |
強度對比:Ti180 的抗拉強度最高(≥1800MPa),其次是 Ti175(≥1750MPa),Ti150 位列第三(≥1500MPa);Ti55 的抗拉強度最低(≥900MPa)。
韌性對比:Ti55 的斷裂韌性最高(≥80MPa?m1/2),其次是 TB17(≥75MPa?m1/2),Ti150 的斷裂韌性處于中等水平(≥55MPa?m1/2);Ti180 的斷裂韌性最低(≥40MPa?m1/2)。
耐溫性對比:Ti55 的耐溫上限最高(650℃),其次是 Ti150(600℃),Ti7333(580℃);TB17 的耐溫上限最低(400℃)。
密度對比:TB17 的密度最大(4.70g/cm3),Ti55 的密度最?。?.48g/cm3),Ti150 的密度為 4.51g/cm3,處于中等水平。
14.2 應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>
Ti150:主要應(yīng)用于航空發(fā)動機壓氣機盤件、起落架鍛件、深海探測裝備結(jié)構(gòu)件、高端醫(yī)療植入物等,適用于高載荷、中高溫、耐腐蝕環(huán)境。
Ti175:強度極高,主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的超高強度結(jié)構(gòu)件,如導(dǎo)彈彈體、航天器核心結(jié)構(gòu)件等,適用于超高載荷、常溫環(huán)境。
Ti55531:β 型鈦合金,韌性與加工性能優(yōu)異,主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件、液壓系統(tǒng)零部件、兵器工業(yè)的裝甲板等,適用于中等載荷、常溫環(huán)境。
Ti180:超高強度鈦合金,主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的極高端結(jié)構(gòu)件,如戰(zhàn)斗機起落架、航天器燃料貯箱等,適用于極高端載荷、常溫環(huán)境。
Ti55:α 型鈦合金,耐溫性與韌性優(yōu)異,主要應(yīng)用于航空發(fā)動機高溫部件、化工設(shè)備高溫管道等,適用于中低載荷、高溫環(huán)境。
Ti7333:α+β 型鈦合金,綜合性能良好,主要應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)件、船舶結(jié)構(gòu)件、化工設(shè)備等,適用于中等載荷、中高溫環(huán)境。
Ti65:α+β 型鈦合金,強度與韌性平衡,主要應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)件、醫(yī)療植入物、精密儀器零部件等,適用于中等載荷、常溫至中高溫環(huán)境。
TB17:β 型鈦合金,加工性能與韌性優(yōu)異,主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的復(fù)雜形狀零部件、醫(yī)療器械、電子設(shè)備等,適用于中等載荷、常溫環(huán)境。
BT14:俄羅斯牌號,α+β 型鈦合金,綜合性能穩(wěn)定,主要應(yīng)用于航空發(fā)動機零部件、船舶推進器、化工設(shè)備等,適用于中等載荷、中溫環(huán)境。
14.3 執(zhí)行標準對比
Ti150:國內(nèi)標準 GB/T 3620.1-2016、GB/T 2965-2018 等,無直接國際對應(yīng)標準,近似參考 ASTM B348 Grade 29。
Ti175:國內(nèi)標準 HB 5493-2014(航空用),國際近似標準 ASTM B348 Grade 30。
Ti55531:國內(nèi)標準 GB/T 3620.1-2016,國際標準 ASTM B348 Grade 19(Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr)。
Ti180:國內(nèi)標準 Q/AVIC 3001-2019(企業(yè)標準),無直接國際對應(yīng)標準。
Ti55:國內(nèi)標準 GB/T 3620.1-2016,國際標準 ASTM B348 Grade 2(Ti-0.2Pd)。
Ti7333:國內(nèi)標準 GB/T 3620.1-2016,國際近似標準 ASTM B348 Grade 5(Ti6Al4V)。
Ti65:國內(nèi)標準 GB/T 3620.1-2016,國際近似標準 ASTM B348 Grade 23(Ti6Al4V ELI)。
TB17:國內(nèi)標準 GB/T 3620.1-2016,國際標準 ASTM B348 Grade 12(Ti-13V-11Cr-3Al)。
BT14:俄羅斯標準 GOST 22178-1976,國際近似標準 ASTM B348 Grade 5(Ti6Al4V)。
14.4 加工工藝對比
Ti150:熱加工溫度范圍 950~1050℃,切削加工性較差,需采用硬質(zhì)合金刀具與專用切削液,焊接需嚴格氬氣保護,熱處理采用固溶 + 時效工藝。
Ti175:強度更高,熱加工變形抗力更大,加工溫度范圍 980~1080℃,切削加工難度更大,焊接易產(chǎn)生裂紋,需嚴格控制焊接參數(shù)。
Ti55531:β 型鈦合金,熱加工性能良好,加工溫度范圍 850~950℃,切削加工性優(yōu)于 α+β 型鈦合金,焊接性能良好,熱處理采用固溶 + 時效或直接時效工藝。
Ti180:超高強度鈦合金,熱加工工藝復(fù)雜,變形量需嚴格控制,切削加工難度極大,焊接接頭性能下降明顯,需采用特殊焊接工藝。
Ti55:α 型鈦合金,熱加工溫度范圍 1000~1100℃,切削加工性較差,焊接性能良好,熱處理主要采用退火工藝。
Ti7333:熱加工性能良好,加工溫度范圍 900~1000℃,切削加工性與 Ti6Al4V 相近,焊接性能良好,熱處理采用固溶 + 時效工藝。
Ti65:熱加工性能良好,加工溫度范圍 900~1000℃,切削加工性較好,焊接性能優(yōu)異,熱處理采用退火或固溶 + 時效工藝。
TB17:β 型鈦合金,熱加工性能優(yōu)異,加工溫度范圍 800~900℃,切削加工性良好,焊接性能良好,熱處理采用固溶 + 時效工藝。
BT14:熱加工性能良好,加工溫度范圍 950~1050℃,切削加工性與 Ti150 相近,焊接性能良好,熱處理采用退火或固溶 + 時效工藝。
十五、Ti150鈦合金的技術(shù)挑戰(zhàn)與前沿攻關(guān)
盡管 Ti150鈦合金已實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,但在生產(chǎn)與應(yīng)用過程中仍面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn),需要通過前沿攻關(guān)實現(xiàn)突破,進一步提升其性能與市場競爭力。
15.1 主要技術(shù)挑戰(zhàn)
成分均勻性控制:Ti150鈦合金含有多種合金元素,熔煉過程中易出現(xiàn)成分偏析,影響產(chǎn)品性能的均勻性。尤其是 Mo、Nb 等重元素,在鑄錠中易產(chǎn)生宏觀偏析,難以通過后續(xù)加工完全消除。
加工工藝優(yōu)化:Ti150鈦合金的切削加工性、焊接性能較差,加工過程中易產(chǎn)生裂紋、氧化、加工硬化等問題,影響加工質(zhì)量與效率。同時,不同型材的加工工藝差異較大,需針對每種型材優(yōu)化工藝參數(shù),增加了生產(chǎn)難度。
高溫穩(wěn)定性提升:Ti150鈦合金的耐溫上限為 600℃,在 600℃以上環(huán)境中長期服役時,會出現(xiàn)強度下降、氧化增重加劇等問題,難以滿足更高溫環(huán)境的應(yīng)用需求。
成本控制:Ti150鈦合金的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,原料成本、熔煉成本、加工成本均較高,導(dǎo)致產(chǎn)品價格昂貴,限制了其在部分領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
缺陷檢測與控制:Ti150鈦合金的內(nèi)部缺陷(如孔隙、裂紋、夾雜)難以通過常規(guī)檢測方法完全識別,這些缺陷會嚴重影響產(chǎn)品的力學(xué)性能與服役安全性。
15.2 前沿攻關(guān)方向
熔煉工藝優(yōu)化:開發(fā)新型熔煉技術(shù),如等離子束熔煉(PAM)、真空電弧重熔(VAR)+ 電子束熔煉(EB)+ 等離子束熔煉(PAM)三聯(lián)熔煉工藝,提高合金成分均勻性,減少偏析與雜質(zhì)含量。采用數(shù)值模擬技術(shù),優(yōu)化熔煉過程中的溫度場、流場,精準控制熔煉參數(shù)。
加工工藝創(chuàng)新:研發(fā)新型切削刀具與切削液,優(yōu)化切削參數(shù),提高切削加工效率與表面質(zhì)量;開發(fā)新型焊接技術(shù),如激光 - 電弧復(fù)合焊接、攪拌摩擦焊接等,改善焊接接頭性能;采用近凈成形、增材制造等先進制造工藝,減少加工余量,降低生產(chǎn)成本。
合金成分優(yōu)化:通過添加微量合金元素(如 Y、La、Ce 等稀土元素),改善 Ti150鈦合金的高溫穩(wěn)定性與抗氧化性能,提高耐溫上限至 650~700℃。優(yōu)化 α 穩(wěn)定元素與 β 穩(wěn)定元素的比例,進一步提升合金的強度與韌性。
低成本制造技術(shù):開發(fā)低成本海綿鈦生產(chǎn)技術(shù),降低原料成本;優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程,減少生產(chǎn)環(huán)節(jié),提高生產(chǎn)效率;采用廢料回收利用技術(shù),降低原料消耗。
先進檢測技術(shù):研發(fā)高精度無損檢測技術(shù),如相控陣超聲波檢測、工業(yè) CT 檢測、激光超聲檢測等,實現(xiàn)對 Ti150鈦合金內(nèi)部缺陷的精準檢測與定位。開發(fā)在線檢測技術(shù),實時監(jiān)控生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。
15.3 攻關(guān)進展與成果
熔煉工藝方面:國內(nèi)企業(yè)已成功應(yīng)用 VAR+EB 雙聯(lián)熔煉工藝,Ti150鈦合金鑄錠的成分均勻性顯著提升,偏析程度降低 30% 以上;采用數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化熔煉參數(shù),鑄錠的雜質(zhì)含量降低 20%。
加工工藝方面:新型硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用使 Ti150鈦合金的切削效率提高 40%;激光 - 電弧復(fù)合焊接技術(shù)使焊接接頭的抗拉強度達到基體的 90% 以上,斷裂韌性提升 25%;SLM 增材制造工藝已實現(xiàn) Ti150鈦合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的批量生產(chǎn),材料利用率提高 60%。
合金成分優(yōu)化方面:添加微量 Y 元素后,Ti150鈦合金在 650℃下的氧化增重降低 40%,抗拉強度保持在 1000MPa 以上;優(yōu)化 Al、Mo 元素比例后,合金的屈服強度提高 5%,伸長率提高 10%。
檢測技術(shù)方面:工業(yè) CT 檢測技術(shù)已用于 Ti150鈦合金鍛件的內(nèi)部缺陷檢測,檢測精度達到 0.1mm;在線超聲檢測技術(shù)實現(xiàn)了對 Ti150鈦合金棒材生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控,缺陷檢出率達到 99%。
十六、Ti150鈦合金的趨勢展望
隨著全球高端裝備制造業(yè)的快速發(fā)展,Ti150鈦合金作為高性能鈦合金的代表,其發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在高性能化、低成本化、多功能化、綠色化四個方面。
16.1 高性能化趨勢
更高強度:通過成分優(yōu)化與工藝創(chuàng)新,進一步提高 Ti150鈦合金的強度,目標抗拉強度達到 1600~1700MPa,滿足超高載荷裝備的應(yīng)用需求。
更高耐溫性:通過稀土元素微合金化與氧化膜優(yōu)化技術(shù),將 Ti150鈦合金的長期服役耐溫上限提升至 650~700℃,滿足下一代航空發(fā)動機、燃氣輪機等高溫裝備的需求。未來將重點研發(fā) Si-Y-La 復(fù)合強化體系,進一步提高高溫抗氧化性與蠕變抗力。
更優(yōu)韌性與抗疲勞性能:通過晶粒超細化處理(目標晶粒尺寸≤5μm)與殘余應(yīng)力精準控制,使 Ti150 的斷裂韌性提升至 65MPa?m1/2 以上,室溫疲勞強度突破 800MPa,顯著降低高端裝備的疲勞失效風險。
極端環(huán)境適應(yīng)性強化:針對深海、深空等極端環(huán)境,開發(fā)耐高壓、抗輻射、抗低溫脆化的 Ti150 改性合金,拓展其在深空探測器結(jié)構(gòu)件、深海油氣開采超深水井管等領(lǐng)域的應(yīng)用。
16.2 低成本化趨勢
原料低成本化:推動海綿鈦生產(chǎn)工藝革新,采用氯化法替代傳統(tǒng)鎂熱還原法,降低海綿鈦生產(chǎn)成本 30% 以上;開發(fā)低品位鈦礦利用技術(shù),拓寬原料來源。
工藝低成本化:推廣近凈成形(精密鑄造、等溫鍛造)與增材制造一體化生產(chǎn),減少加工余量,材料利用率從目前的 40% 提升至 70% 以上;開發(fā)自動化、連續(xù)化生產(chǎn)線,降低人工成本與能耗。
回收利用體系建設(shè):建立 Ti150鈦合金廢料閉環(huán)回收機制,通過真空重熔、成分微調(diào)技術(shù),使回收料性能達到原生料的 95% 以上,降低原料消耗成本。
16.3 多功能化趨勢
功能復(fù)合化:將 Ti150 與陶瓷、碳纖維等材料復(fù)合,開發(fā)兼具高強度與高導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性的復(fù)合鈦合金,滿足電子設(shè)備、新能源裝備的多功能需求。
專用化定制:針對醫(yī)療、海洋、航空等不同領(lǐng)域的特殊需求,開發(fā)專用改性牌號,如醫(yī)療領(lǐng)域的抗菌型 Ti150(添加 Ag、Cu 等抗菌元素)、海洋領(lǐng)域的抗海洋生物附著型 Ti150(表面接枝抗菌聚合物)。
智能響應(yīng)型優(yōu)化:探索形狀記憶、自修復(fù)等智能特性的引入,通過合金成分調(diào)整與微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計,開發(fā)具備輕微損傷自修復(fù)能力的 Ti150 合金,延長裝備服役壽命。
16.4 綠色化趨勢
環(huán)保生產(chǎn)工藝:研發(fā)無氟酸洗技術(shù)(替代傳統(tǒng)氫氟酸 + 硝酸體系)、低溫熱處理工藝,減少廢水、廢氣排放,降低生產(chǎn)過程中的環(huán)境足跡。
節(jié)能減排:優(yōu)化熔煉、加工環(huán)節(jié)的能源結(jié)構(gòu),采用風電、光伏等清潔能源,將單位產(chǎn)品能耗降低 20% 以上;開發(fā)高效余熱回收系統(tǒng),提高能源利用率。
可持續(xù)發(fā)展:推動 Ti150鈦合金產(chǎn)品的全生命周期綠色設(shè)計,從原料開采、生產(chǎn)加工到報廢回收,實現(xiàn)環(huán)境影響最小化,契合 “雙碳” 目標要求。
Ti150鈦合金作為我國自主研發(fā)的中高強度 α+β 型鈦合金,通過精準的多元合金化設(shè)計與先進制造工藝優(yōu)化,實現(xiàn)了高強度、良好韌性、優(yōu)異耐蝕性與中高溫穩(wěn)定性的協(xié)同統(tǒng)一。本文系統(tǒng)闡述了 Ti150鈦合金的核心特性,包括名義及化學(xué)成分的設(shè)計原理與雜質(zhì)控制標準,低密度、低膨脹系數(shù)的物理性能,1500MPa 級別的室溫強度與 600℃下的高溫服役能力,以及在海洋、酸堿、生物等多介質(zhì)中的耐蝕優(yōu)勢。同時,梳理了其從熔煉、加工到熱處理的完整制造流程,明確了切削、焊接等關(guān)鍵加工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點,覆蓋了棒、板、管、絲、鍛件等主流產(chǎn)品規(guī)格與國內(nèi)外執(zhí)行標準體系。
在應(yīng)用層面,Ti150鈦合金已在航空發(fā)動機核心部件、“奮斗者” 號深海裝備、高端醫(yī)療植入物等國家重大項目中實現(xiàn)突破性應(yīng)用,其中棒材與鍛件占比達 70%,成為高端裝備輕量化、高性能化的關(guān)鍵支撐材料。通過與 Ti175、Ti55531 等常用鈦合金的多維度對比,凸顯了其在中高溫強度與綜合性能平衡上的獨特優(yōu)勢。盡管國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化已形成 5000 噸 / 年產(chǎn)能,但在成分均勻性控制、高端裝備自主化、應(yīng)用領(lǐng)域拓展等方面仍與國外存在差距,亟待通過熔煉工藝革新、低成本技術(shù)研發(fā)、先進檢測手段突破等方式補齊短板。
未來,Ti150鈦合金將朝著高性能化(更高強度、耐溫性)、低成本化(原料與工藝優(yōu)化)、多功能化(專用定制與復(fù)合強化)、綠色化(環(huán)保生產(chǎn)與回收)方向發(fā)展。隨著核心技術(shù)的持續(xù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化水平的不斷提升,Ti150鈦合金有望在航空航天、海洋工程、高端醫(yī)療、新能源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的規(guī)?;瘧?yīng)用,為我國高端裝備制造業(yè)的自主可控與轉(zhuǎn)型升級提供核心材料支撐。
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