钛是一种新型金属， 钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关， 最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％， 但其强度低、塑性高。99.5 ％工业纯钛的性能为： 密度ρ=4.5g/cm3，熔点为 172 矽钛合金耐磨地坪5℃， 导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25 ％，断面收缩率ψ =25 ％，弹性模量 E=1.078 ×105MPa   ， 硬 度   HB195 。

(1) 强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60 ％，纯钛的强度才接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/ 密度)远大于其他金属结构材料，见表 7-1 ，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

(2) 热强度高使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在 450 ～500 ℃的温度下长期工作这两类钛合金在150 ℃～ 500 ℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150 ℃时比强度

明显下降。钛合金的工作温度可达500 ℃，铝合金则在200 ℃以下。

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(3) 抗蚀性好 钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。(

4) 低温性能好钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,

如 TA7, 在-253 ℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

(5) 化学活性大钛的化学活性大，与大气中O、N 、H 、CO 、CO2 、水蒸气、氨气等产生强烈的化学 反应。含碳量大于0.2 ％时，会在钛合金中形成硬质TiC ；温度较高时，与N 作用也会形成TiN 硬 质表层；在 600 ℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产

生的硬脆表层深度可达0.1 ～0.15 mm，硬化程度为20 ％～ 30 ％。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。

(6) 导热系数小、弹性模量小钛的导热系数λ=15.24W/（ m.K ）钛合金制品约为镍的1/4 ，铁的 1/5 ，铝的 1/14 ，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50 ％。钛合金的弹性模量约为钢的1/2 ，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3 倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。

表面质量： 黑皮棒磨光棒车光棒

【钛合金常用牌号用途】

工业纯钛 YA1 、YA2 、YA3 ：冲压性能优良。可进行各种形式的焊接,焊接性能良好 ,焊接接头可达基体金属强度的90% 。易于锯和砂轮切割,机械加工性能良好。耐蚀性能优良用于350 ℃以下、受力小的零件及冲压成各种复杂形状的零件。如火电站凝汽器；船用海水腐蚀的管道系统、阀门、泵；化工热交换

器、泵体、蒸馏塔；海水淡化系统、镀铂阳极；飞机的骨架、蒙皮、发动机部件、横梁等。

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钛合金 TA6 ：具有良好的焊接性能,有较高的蠕变强度,但工艺可塑性较低,可热状态下变形 ,东日合金在承受轴向负荷时 ,对切口没有敏感性 ,切削性能尚好400 ℃以下工作的零件及焊接件。

钛合金 TA7 ：冲压性能差 ,热塑性尚好。东日可进行各种形式的焊接   ,性能良好 ,焊接接头强度和塑性可与基体金属相等。 机械加工性能与工业纯钛相同。 耐蚀性良好 ,高温热稳定性良好做 500 ℃以下长期工作的结构件,可做各种模锻件。

钛合金 TA8 ： 热塑性良好。东日可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好 500 ℃以下长期工作零件。东日可以制造发动机压气机盘和叶片。

钛合金 TC1 ： 冲压性良好。东日可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好做 400 ℃以下工作的零件。适于各种板材，冲压和焊接零件。

钛合金 TC2 ： 在 350 ℃下,100h的持久强度在400MPa以上,热加工有良的塑性。加热到350-400℃, 没有发脆倾向 ,因此,可用其焊接在高温下工作的零件做500 ℃以下工作的零件、焊接件、模锻件和弯曲 加工的零件等。

钛合金 TC3 ： 冲压性差 ,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90% 。机械加工性能尚好 ,需要用硬质合金 ,大走刀量、慢速 ,充分冷却。耐蚀性能良好,热稳定性好。东日金属是应用最广的钛合金之一做400 ℃以下长期工作的零件。

钛合金 TC4 ： 材料的组成为Ti-6Al-4V，属于 (a+b) 型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。比强度    大。TC4 的强度 sb=1.012MPa，密度 g=4.4*103，比强度 sb/g=23.5，而合金钢的比强度sb/g小于

18 。钛合金热导率低。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。线膨胀系数 =7.89*10-6℃ ，比热=0.612cal/g·℃。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

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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，模具、医药等部门都得到成功的应用。

钛合金 TC5 ：在 350 以下稳定 ,在更高的温度下塑性下降。在热状态下可进行锻造、 冲压等变形在350 ℃以下工作的零件。

钛合金 TC9 ：热塑性尚好。机加工性与T 合金相同。抗蚀性高。热稳定性尚好400 ℃以下长期工作的零件。可制造压气机盘和叶片。

钛合金 TC10 ：冲压性差 ,热塑性良好。东日可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90% 。机械加工性能与T 合金相同。耐蚀性能好。热稳定性较好,热处理效果显著 ,淬透性好做 450 ℃以下长期工作的零件。