TC4鈦合金的熱加工性能及行業(yè)應(yīng)用

TC4鈦合金也叫做Ti-6Al-4V,此類合金里含有6% Al和4%V。在鈦合金中TC4應(yīng)用較為廣泛。Al是提高a相穩(wěn)定性的元素，而V是提高β相穩(wěn)定性的元素。在純鈦中加入鋁后，鋁在a-Ti中有足夠大的溶解度。鋁在自然界中分布廣泛，易制取，又比較便宜。鋁比鈦輕得多，鈦中加鋁后減少了密度，提高了比強(qiáng)度。更主要的是，在合金保持足夠塑性的同時，鋁能有效地固溶強(qiáng)化。鋁不僅在室溫而且在高溫亦能有效地強(qiáng)化a相，提高鈦合金的熱強(qiáng)性能和工作溫度。含鋁6%的TC4可在400℃長期工作，并保持較高的強(qiáng)度。但僅僅含鋁的鈦鋁合金（Ti-4Al）,zai 550℃長期加熱后會產(chǎn)生脆性。因此，在鈦鋁合金中加入適量的β型穩(wěn)定元素X就會阻礙脆性的形成，并且含有一定量的β相，改善了合金的熱加工性能，提高了合金的塑性，而且還可通過熱處理（如固溶+時效進(jìn)一步提高強(qiáng)度）。 TC4變形和退火后的組織都是a+β兩相共存。TC4中的β相含量較少，約占10%。TC4合金經(jīng)750~800℃保溫1-2h后空冷（再結(jié)晶退火）后總和力學(xué)性能良好。此時合金的組織是等軸a+β相。

TC4鈦棒通常可進(jìn)行固溶+時效強(qiáng)化熱處理，如經(jīng)913~940℃加熱1h,水淬+523~550℃加熱3~4h,空冷后，強(qiáng)度可提高20%~25%，但塑性稍有下降。然而，當(dāng)前國內(nèi)TC4主要是在退火狀態(tài)下使用，強(qiáng)化熱處理狀態(tài)下應(yīng)用較少。TC4的高溫強(qiáng)度由于鋁的加入，提高很多。

TC4鈦合金適用于制造各種噴氣發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)葉片，葉輪等。石油機(jī)械配件，超聲波模具，超聲波焊頭等。