钛合金性能对比

碳纤维与钛合金的参数对比碳纤维和钛合金是目前在航空航天、汽车、体育器材等领域中广泛应用的两种先进材料。

它们具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，但在一些性能参数上却存在一定的差异。

本文将从密度、强度、刚度、耐腐蚀性、导电性和价格等方面对碳纤维和钛合金进行对比分析。

密度是一个材料的重要参数之一。

碳纤维的密度约为1.6 g/cm³，而钛合金的密度约为4.5 g/cm³。

可以看出，碳纤维的密度明显低于钛合金，因此在相同体积下，碳纤维制成的构件会更轻。

这也是碳纤维广泛应用于航空航天领域的重要原因之一。

强度是衡量材料抵抗外力破坏的能力的指标。

碳纤维具有很高的拉伸强度和弯曲强度，其拉伸强度可达到3000 MPa以上，而钛合金的拉伸强度通常在1000-1500 MPa之间。

这意味着碳纤维相比钛合金具有更高的抗拉伸能力，更适合在需要承受大力的应用中使用。

第三，刚度是指材料抵抗形变的能力。

碳纤维的刚度（弹性模量）约为230 GPa，而钛合金的刚度约为110 GPa。

可以看出，碳纤维的刚度是钛合金的两倍以上。

因此，在需要具有较高刚度的应用中，如航空航天领域的飞机机身和翼面等部件，碳纤维更加适合使用。

第四，耐腐蚀性是衡量材料抵抗腐蚀介质侵蚀的能力。

碳纤维具有优异的耐腐蚀性，不会被常见的酸、碱等介质腐蚀。

而钛合金也具有较好的耐腐蚀性能，但在一些强氧化性介质中仍然存在一定的腐蚀风险。

因此，在一些特殊的腐蚀环境中，如海洋环境下的船舶部件，碳纤维更具有优势。

第五，导电性是衡量材料导电性能的指标。

碳纤维具有良好的导电性能，可以用于制作导电材料和电磁屏蔽材料。

而钛合金由于其不良的导电性能，通常需要进行额外的处理才能用于导电领域。

价格是决定材料应用范围的一个重要因素。

一般情况下，碳纤维的价格相对较高，而钛合金的价格相对较低。

这也是碳纤维应用受限的原因之一。

碳纤维和钛合金具有各自独特的优势。

碳纤维具有较低的密度、较高的强度和刚度以及优异的耐腐蚀性和导电性，适用于要求轻质化、高强度、高刚度和抗腐蚀的应用领域；而钛合金具有较低的价格和较好的耐腐蚀性，适用于一些对成本要求较高的场合。

的十大性能来源: 作者:中国钛业联盟时间:2007-05-04 点击: 26 Tag:性能十大金属强度腐蚀合金氧化振动介质一、密度小,比强度高金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之首。

二、耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。

但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。

这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。

即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。

这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。

介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。

为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化膜起到了增强保护性作用，获得了所希望的耐腐蚀效果。

针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要，开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。

钛铸件使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。

三、耐热性能好新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。

四、耐低温性能好钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。

在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。

五、抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。

利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。

六、无磁性、无毒钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相溶性，所以被医疗界采用。

钛作者：商占法介绍钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。

能在氮气中燃烧，熔点高。

钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。

机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。

钛耐高温，比黄金和钢都高的多。

钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工作和航海工业，在石油化工行业也有较多的应用。

钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半，钛虽然稍稍比铝重一点，它的硬度却比铝大2倍。

现在，在宇宙火箭和导弹中，就大量用钛代替钢铁。

据统计，目前世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上。

极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。

钛的耐热性很好，熔点高达1660℃℃。

在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。

就连最凶猛的酸——王水，也不能腐蚀它。

钛不怕海水，有人曾把一块钛沉到海底，五年以后取上来一看，上面粘了许多小动物与海底植物，却一点也没有生锈，依旧亮闪闪的。

现在，人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。

由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行在常温下，钛不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀；只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。

钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。

钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。

现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。

在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。

钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。

钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。

在医疗中，钛与人体有很好的相容性,可作人造骨头和各种器具。

钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。

钛白粉是颜料和油漆的良好原料。

碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。

氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。

国内外医用钛及钛合金标准及性能发布时间：2010-4-17 10:20:42 中国废旧物资网一、钛在医学中的应用1、钛作为一种新兴的材料在我国及世界制药工业、手术器械、人体植入物等领域使用已有几十年的历史，并已取得了极大地成功。

2、人体内应外伤、肿瘤造成的骨、关节损伤，采用钛及钛合金可制造人工关节、接骨板和螺钉现已广泛用于临床。

还用于髋关节（包括股骨头）、膝关节、肘关节、掌指关节、指间关节、下頜骨、人造椎体（脊柱矫形器）、心脏起搏器外壳、人工心脏（心脏瓣膜）、人工种植牙、以及钛网在头盖骨整形等方面。

3、对于植入物材料的要求可以归为三个方面：材料与人体的生物相容性、材料在人体环境中的耐腐蚀性和材料的力学性能，作为长期植入材料有下列七项具体要求：①、耐蚀性;②、生物相容性；③、优越的力学性能和疲劳性能；④、韧性；⑤、低的弹性模量；⑥、在组合体中有好的耐磨性；⑦、令人满意的价格；4、外科植入物材料主要有：金属、聚合物、陶瓷等，金属材料又包括不锈钢、鈷基合金和钛基合金。

材料性能与骨性能的比较和植入物材料的特性比较见表一和表二。

从表二可以看出，不锈钢价格低廉，易于加工，但耐蚀性和生物相容性不如钛合金；鈷鉻合金的耐磨性比钛合金好，但密度较大，太重；钛及钛合金由于比强度高，生物相容性好及耐体液腐蚀性好等特点正日益受到重视。

钛合金的不足之处识是耐磨性差、难于铸造，加工性能也差。

二、国内外外科植入物用钛及钛合金加工材标准情况1、国外外科植入物用加工材标准纯钛：国际标准化组织 ISO 5832/2 1999E《外科植入物－纯钛加工材》美国标准：ASTM F67 2006a 《外科植入物用纯钛》TC4: 国际标准化组织 ISO 5832/3 1996Z 《外科植入物－金属材料－Ti-6Al-4V加工材》ASTM F1472 2002 《外科植入物用Ti-6Al-4V合金加工材》TC4ELI: ASTM F136 2002a 《外科植入物用Ti-6Al-4VELI（超低间隙）加工材规范》TC20: ISO 5832/11 I994(E) 《外科植入物－金属材料－Ti-6Al-7Nb合金加工材》ASTM F1295:2005《外科植入物用Ti-6Al-7Nb合金加工材》2、中国国家标准①、《外科植入物用钛及钛合金加工材》中国国家标准为GB／Ｔ13810-2007，牌号有：TA 1ELI、TA1、TA2、TA3、TA4、TC4、TC4ELI、TC20.品种有：板材0.8～25mm；棒材7.0～90mm；丝材1.0～7.0mm；GB\T13810-2007标准中规定的各项性能指标：②、GB／Ｔ13810-2007标准中，为了保证外科植入物用钛及钛合金加工材的综合性能（强度、塑性、韧性、硬度、抗疲劳等性能的合理匹配），对两相钛合金的高倍金相组织和氢含量及其它间隙元素含量都有非常严格的要求和控制。

Ti-6Al-4V(TC4)Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良 好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效 使合金强化。

热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可 在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金[35]。

表3-2钛合金Ti-6Al-4V 成分钛合金Ti6Al-4V 合金碳（最大）0.10％ 铝5.50至6.75％ 氮0.05％氧气（最大）0.020％其他，合计（最大）0.40％ *其他，每个（最大）=0.1％钛平衡钒3.50至4.50％ 铁（最大）0.40％ 氢（最大）0.015％ 比重0.160弹性模量（E ）的15.2x103ksi?贝塔Transus 1800to1850°F? 液相线温度2976to3046°F 固相线温度2900to2940°F 电阻率-418°F902.5ohm-cir-mil/ft? 73.4°F1053ohm-cir-mil/ft? 986°F1143ohm-cir-mil/ft?典型的室温强度计算退火钛6Al-4V 的：极限承载强度1380年至2070年兆帕（200-300ksi ） 压缩屈服强度825-895兆帕（120-130ksi ） 极限剪切强度480-690兆帕（70-100ksi ）Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1.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,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。

钛的应用应用领域 材料的使用特性应用部位航喷气发动机在500℃以下具有高的屈服强度/在500℃以下的部位使用：压气元素 Al V Fe O Si C N H 其他 Ti成分5.5-6.83.5-4.50.30.2 0.15 0.1 0.05 0.01 0.5余量空工业密度比和疲劳强度/密度比，良好的热稳定性，优异的抗大气腐蚀性能，可减轻结构质量盘、静叶片、动叶片、机壳、燃烧室外壳、排气机构外壳、中心体、喷气管等机身在300℃以下，比强度高防火壁、蒙皮、大梁、起浇架、翼肋、隔框、紧固件、导管、舱门、拉杆等火箭、导弹及宇宙飞船工业在常温及超低温下，比强度高，并具有足够的韧性及塑性高压容器、燃料贮箱、火箭发动机及导弹壳体、飞船船舱蒙皮及结构骨架、主起落架、登月舱等船舶、舰艇制造工业比强度高，在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能耐压艇体、结构件、浮力系统球体，水上船舶的泵体、管道和甲板配件，快艇推进器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等化学工业、石油工业在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性，在还原性介质中也可通过合金化改善其耐蚀性在石油化工、化肥、酸碱、钠、氯气及海水淡化等工业中，作热交换器、反应塔、蒸馏器、洗涤塔、合成器、高压釜、阀门、导管、泵、管道等其他工业常规正品制造耐蚀性好，密度小火炮尾架、迫击炮底板、火箭炮炮管及药室、喷管、火炮套箍、坦克车轮及履带、扭力棒、战车驱动轴、装甲板等冶金工业有高的化学活性和良好的耐蚀性在镍、钴、钛等有色金属冶炼中做耐蚀材料，在钢铁冶炼中是良好的脱氧剂和合金元素其他工业医疗卫生对人体体液有极好的耐蚀性，没有毒性，与肌肉组织亲合性能良好好做医疗器械及外科矫形材料，钛制牙、心脏内瓣、隔膜、骨关节及固定螺钉、钛骨头等超高真空有高的化学活性，能吸附氧、氮、氢、CO、CO2、甲烷等气体钛离子泵电镀工业耐腐蚀、寿命长、传热快、加热效果好，对产品无污染，可提高劳动生产率和减少维修费用镀镍、镀铬（除氟化物镀铬外）、酸性和氰化物镀铜、三氯化铁铜板腐蚀中作加热器、电镀槽子，网篮、挂具、薄膜蒸发器等电站高的耐蚀性，密度小、质量轻，良好的综合力学性能和工艺性能，较高的热稳定性，线胀系数小全钛凝汽器、冷凝器、管板、冷油管、蒸汽涡轮叶片等机械仪表精密天平秤杆、表壳、光学仪器等纺织工业亚漂机、亚漂罐中耐蚀零、部件造纸工业泵、阀、管道、风机、搅拌器等医药工业加料机、加热器、分离器、反应罐、搅拌器、压滤罐、出料管道等体育用品航模、羽毛球拍、登山器械、钓鱼杆、宝剑、全钛赛车等工艺美术钛板画、笔筒、砚台、拐杖、胸针等钛的热处理工艺参数牌号消除应力退火工艺①完全退火工艺②固溶处理工艺时效处理工艺温度/℃时间/min温度/℃时间/min温度/℃时间/min冷却方式温度/℃时间/min冷却方式TA1 500-600 15-60680-7230-120——————TA2 500-600 15-60680-7230-120——————TA3 500-600 15-60680-7230-120——————TA4 550-650 15-60700-7530-120——————TA5 550-650 15-60800-8530-120——————TA6 15-1275030-1—————550-650 0 -8020 —TA7 550-650 15-12750-8030-120——————TB2 480-650 15-24800 30 800 30 水或空5008空冷TC1 550-650 30-60700-7530-120——————TC2 550-650 30-60700-7530-120——————TC3 550-650 30-24700-8060-120820-9225-6水冷480-5604-8空冷TC4 550-650 30-24700-8060-120850-9530-6水冷480-5604-8空冷TC6 550-650 30-12750-8560-120860-9030-6水冷540-5804-12空冷TC9 550-650 30-24600 60900-9560-9水冷500-6002-6空冷TC1550-650 30-24760 120850-9060-9水冷500-6004-12空冷1.所有合金消除应力退火后一律采用空冷。

钛合金常用规格及性能用途内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）钛合金常用规格及性能用途TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：?直径2mm ?8mm?9mm?10mm ?直径12mm 15mm 16mm 18mm 20mm?25mm?30mm?35mm?40mm?45mm?50mm?55mm?直径60mm 65mm 70mm 75mm 80mm?85mm?90mm?100mm?105mm?110mm?120mm ?TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：?厚度1mm 2mm 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm?12mm 14mm ?厚度16mm?18mm 20mm?25mm 30mm 32mm 35mm 50mm 45mm?50mm 60mm 70mm 80mm 90mm?钛合金优越的特性：1耐酸碱腐蚀，耐海水腐蚀，耐污水腐蚀；2密度小（），轻；3无磁性；广钛金属4在-253°-600°之间使用，他的抗拉强度，在金属中，几乎是最高的。

应用举例:工业上除采用工业纯钛制造零件以外，大量使用的是钛合金。

它在航空、航天、化工、造船、冶金、电子、医疗、石油、医药、军工等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件。

【钛合金的性能】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％，但其强度低、塑性高。

％工业纯钛的性能为：密度ρ=cm3，熔点为172矽钛合金耐磨地坪5℃，导热系数λ=，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=×105MPa，硬度HB195。

(1)强度高钛合金的密度一般在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。

钛合金常用规格及性能用途Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】钛合金常用规格及性能用途TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：?直径2mm ?8mm?9mm?10mm ?直径12mm 15mm 16mm 18mm 20mm?25mm?30mm?35mm?40mm?45mm?50mm?55mm?直径60mm 65mm 70mm 75mm 80mm?85mm?90mm?100mm?105mm?110mm?120mm ?TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：?厚度1mm 2mm 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm?12mm 14mm ?厚度16mm?18mm 20mm?25mm 30mm 32mm 35mm 50mm 45mm?50mm 60mm 70mm 80mm 90mm?钛合金优越的特性：1耐酸碱腐蚀，耐海水腐蚀，耐污水腐蚀；2密度小（），轻；3无磁性；广钛金属4在-253°-600°之间使用，他的抗拉强度，在金属中，几乎是最高的。

应用举例:工业上除采用工业纯钛制造零件以外，大量使用的是钛合金。

它在航空、航天、化工、造船、冶金、电子、医疗、石油、医药、军工等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件。

【钛合金的性能】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％，但其强度低、塑性高。

％工业纯钛的性能为：密度ρ=cm3，熔点为172矽钛合金耐磨地坪5℃，导热系数λ=，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=×105MPa，硬度HB195。

(1)强度高钛合金的密度一般在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。

钛合金常用规格及性能用途TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：直径2mm 8mm 9mm 10mm直径12mm 15mm 16mm 18mm 20mm 25mm 30mm 35mm 40mm 45mm 50mm 55mm直径60mm 65mm 70mm 75mm 80mm 85mm 90mm 100mm 105mm 110mm 120mmTC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：厚度1mm 2mm 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm 12mm 14mm厚度16mm 18mm 20mm 25mm 30mm 32mm 35mm 50mm 45mm 50mm 60mm 70mm 80mm 90mm钛合金优越的特性：1耐酸碱腐蚀，耐海水腐蚀，耐污水腐蚀；2密度小（），轻；3无磁性；广钛金属4在-253°-600°之间使用，他的抗拉强度，在金属中，几乎是最高的。

应用举例:工业上除采用工业纯钛制造零件以外，大量使用的是钛合金。

它在航空、航天、化工、造船、冶金、电子、医疗、石油、医药、军工等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件。

【钛合金的性能】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％，但其强度低、塑性高。

％工业纯钛的性能为：密度ρ=cm3，熔点为172矽钛合金耐磨地坪5℃，导热系数λ=，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=×105MPa，硬度HB195。

(1)强度高钛合金的密度一般在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。

典型钛合金的组织与性能文献查阅总结1.α型钛合金α型钛合金中又分为全α型钛合金和近α型钛合金，工业纯钛属于α型钛合金，此外一般α合金含有6%左右的Al和少量中性元素，退火后几乎全部是α相，典型合金包括TA1~TA7合金等；近α型钛合金中除了含有Al和少量中性元素外，还有少量（不超过4%）的稳定元素，如TA15、TA16、TA17等。

1.1工业纯钛工业纯钛按杂质元素含量分为TA1、TA1ELI、TA1-1、TA2、TA2ELI、TA3、TA3ELI、TA4、TA4ELI9个牌号，相变点大约为900℃。

工业纯钛具有高塑性、适当的强度、良好地耐蚀性以及优良的焊接性能等特点，广泛应用于化工设备、滨海发电装置、海水淡化装置、舰船零部件等，其冷热加工性能好，可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和丝材，一般在退火状态下交货使用。

典型的工业纯钛显微组织如图1-3所示：图1 TA1板材650℃/1h退火态组织：等轴α+少量晶间β图2 TA2大规格棒材600℃/1h退火态组织：等轴α图3 TA3板材800℃/1h退火态组织：等轴α+含有针状α转变的β1.1.1 TA1钛管的组织与性能[][]庞继明，李明利，李明强等. 退火温度对TA1钛管材组织和性能的影响[J]. 钛工业进展. 2011, 28(2): 26-28研究方法：TA1铸锭经过2500t水压机开坯锻造和1600t卧式挤压机热挤压，最终获得φ45×7mm的管坯。

管坯经两辊和三辊管材冷轧机轧制成φ12×1.25mm的管材。

将管材置于真空热处理炉中，分别加热至450，475，490，500，550，600，650，700℃，保温90min，随炉冷却。

a）TA1钛管的显微组织图1为冷加工态及不同的温度热处理后的TA1管材横向显微组织。

可以看出，冷加工态的TA1管材组织混乱且有部分晶粒破碎不完全；700℃下的组织已完全再结晶、等轴化，与650℃的相比晶粒已明显长大。

钛合金常用规格及性能用途Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】钛合金常用规格及性能用途TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：直径2mm 8mm9mm10mm直径12mm 15mm 16mm 18mm 20mm25mm30mm35mm40mm45mm50mm55mm直径60mm 65mm 70mm 75mm 80mm85mm90mm100mm105mm110mm120mmTC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：厚度1mm 2mm 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm12mm 14mm厚度16mm18mm 20mm25mm 30mm 32mm 35mm 50mm 45mm50mm 60mm 70mm 80mm 90mm 钛合金优越的特性：1耐酸碱腐蚀，耐海水腐蚀，耐污水腐蚀；2密度小（），轻；3无磁性；广钛金属4在-253°-600°之间使用，他的抗拉强度，在金属中，几乎是最高的。

应用举例:工业上除采用工业纯钛制造零件以外，大量使用的是钛合金。

它在航空、航天、化工、造船、冶金、电子、医疗、石油、医药、军工等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件。

【钛合金的性能】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％，但其强度低、塑性高。

％工业纯钛的性能为：密度ρ=cm3，熔点为172矽钛合金耐磨地坪5℃，导热系数λ=，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=×105MPa，硬度HB195。

(1)强度高钛合金的密度一般在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。

钛及钛合金力学性能，物理性能，以及相关介绍等一。

以下是个人对外六角螺栓和内六角螺栓使用情况的一点小总结，请参考俺的个人观点：1。

内六角的螺栓,适用于结构空间小,或者要求上平面是平面的情况下。

结构空间小，活动扳手占空间大,所以不能用，只能使用内六角螺栓，方便装卸。

产品要求安装后上平面是平面的情况下，主要适用于精密仪器/设备，一些设备要求安装后平面度的，或者要求整体产品外观良好，或者要求产品安装后上平面必须平，以此来避免挡碍的情况下需要使用内六角螺栓。

2。

其他情况下，均建议用外六角螺栓。

3。

从成本上考虑，用外六角螺栓，从外观效果上考虑，用内六角螺栓。

4。

我们单位一般情况下，将内六角螺栓翻译为内六角螺钉，呵呵，请大家参考，也就是说一般意义上的内六角螺栓=内六角螺钉。

当然，德标DIN和ISO的标准正规些。

现在市场上的该类紧固件都在努力向DIN和ISO标准上靠拢。

二。

钛及钛合金钛及钛合金是导弹上重要结构材料之一。

钛的密度为.507g/cm3,介于铝、铁之间。

钛的熔点为1668℃比铁的熔点还高，能在高温下工作，耐热性能远超过铝。

钛在含氧环境中易形成一层薄而坚固的氧化物薄膜。

这层膜和基体结合牢固致密，破坏后还能自愈合，从而起到保护作用。

a. 型钛合金这类合金不能通过热处理强化，一般在退火状态下应用。

它的特点是具有良好的耐热性和组织稳定性，低温性能优于其它类型钛合金。

缺点是对变形抗力大，常温下强度不够高。

这类合金的牌号有TA1，…，TA7，TA8，其中TA1～TA3为工业纯钛；TA4，TA5，TA6属Ti-Al二元合金；TA4用作焊丝；TA5、TA6可用于一般结构件或耐蚀结构件；TA7是常用的典型型合金。

b. 型钛合金这类合金可通过淬火和时效得到强化，其优点是固溶处理状态下塑性很好，易加工成形，在时效状态下强度高。

缺点是弹性模量低，耐热性差，焊接性能差，低温塑性不如型合金。

常用牌号为TB2，它可用于整体式固体火箭—冲压发动机的燃气发生器。

《TC4钛合金与316不锈钢的强度和硬度对比分析》在工程材料中，TC4钛合金和316不锈钢都是常用的金属材料，它们在航空航天、汽车制造和海洋工程等领域都有着重要的应用。

本文将对TC4钛合金和316不锈钢的强度和硬度进行全面评估，并探讨它们在实际应用中的优劣和适用性。

一、TC4钛合金的强度和硬度1. TC4钛合金是一种α+β型钛合金，具有优异的强度和硬度。

其中，α相具有良好的塑性和韧性，β相则提高了合金的强度和硬度，使得TC4钛合金在高温高压下依然能保持较好的综合性能。

2. TC4钛合金的抗拉强度可达到900MPa以上，屈服强度在800MPa 左右，硬度也在200HBS以上，具有良好的耐磨性和耐蚀性，适用于复杂工况下的使用场景。

二、316不锈钢的强度和硬度1. 316不锈钢属于奥氏体不锈钢，含有2%-3%的钼元素，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。

其强度和硬度较低，抗拉强度仅在500MPa 左右，硬度也只有150HBS左右，但具有良好的塑性和焊接性，适用于要求良好耐腐蚀性的场合。

三、对比分析1. 在强度和硬度方面，TC4钛合金明显优于316不锈钢，尤其在高强度和高硬度要求下，TC4钛合金更具优势。

2. 然而，在耐腐蚀性和耐高温性能方面，316不锈钢具有明显优势，适用于海洋工程和化工设备等要求高耐蚀性的场景。

3. 综合考虑，对于强度和硬度要求较高，且有良好的耐蚀性要求的场合，TC4钛合金更适合；而对于要求高耐腐蚀性和耐高温性能的场合，316不锈钢更适合。

个人观点和理解TC4钛合金和316不锈钢是非常重要的工程材料，它们各自具有独特的优势和适用性。

在实际工程中，需要根据具体的使用场景和要求，综合考虑材料的强度、硬度、耐腐蚀性和耐高温性能等因素，选择合适的材料。

未来还可以通过材料表面处理、合金设计等方式，进一步提升TC4钛合金和316不锈钢的综合性能，满足更多复杂工程需求。

总结回顾通过本文的深度和广度的评估，我们对TC4钛合金和316不锈钢的强度和硬度有了更全面的了解。

钛及钛合金力学性能，物理性能，以及相关介绍等之答禄夫天创作一。

以下是个人对外六角螺栓和内六角螺栓使用情况的一点小总结，请参考俺的个人观点：1。

内六角的螺栓,适用于结构空间小,或者要求上平面是平面的情况下。

结构空间小，活动扳手占空间大,所以不克不及用，只能使用内六角螺栓，方便装卸。

产品要求装置后上平面是平面的情况下，主要适用于精密仪器/设备，一些设备要求装置后平面度的，或者要求整体产品外观良好，或者要求产品装置后上平面必须平，以此来防止挡碍的情况下需要使用内六角螺栓。

2。

其他情况下，均建议用外六角螺栓。

3。

从成本上考虑，用外六角螺栓，从外观效果上考虑，用内六角螺栓。

4。

我们单位一般情况下，将内六角螺栓翻译为内六角螺钉，呵呵，请大家参考，也就是说一般意义上的内六角螺栓=内六角螺钉。

当然，德标DIN和ISO的尺度正规些。

现在市场上的该类紧固件都在努力向DIN和ISO尺度上靠拢。

二。

钛及钛合金钛及钛合金是导弹上重要结构资料之一。

钛的密度为.50 7g/cm3,介于铝、铁之间。

钛的熔点为1668℃比铁的熔点还高，能在高温下工作，耐热性能远超出铝。

钛在含氧环境中易形成一层薄而坚固的氧化物薄膜。

这层膜和基体结合牢固致密，破坏后还能自愈合，从而起到呵护作用。

a. 型钛合金这类合金不克不及通过热处理强化，一般在退火状态下应用。

它的特点是具有良好的耐热性和组织稳定性，低温性能优于其它类型钛合金。

缺点是对变形抗力大，常温下强度不敷高。

这类合金的牌号有TA1，…，TA7，TA8，其中TA1～TA3为工业纯钛；TA4，TA5，TA6属Ti-Al二元合金；TA4用作焊丝；TA5、TA6可用于一般结构件或耐蚀结构件；TA7是经常使用的典型型合金。

b. 型钛合金这类合金可通过淬火和时效得到强化，其优点是固溶处理状态下塑性很好，易加工成形，在时效状态下强度高。

缺点是弹性模量低，耐热性差，焊接性能差，低温塑性不如型合金。

经常使用牌号为TB2，它可用于整体式固体火箭—冲压发动机的燃气发生器。

钛和钛合金的物理化学性质1.钛和钛合金的物理性质金属钛具有两种同素异构体，温度低于882.5℃时的稳定态晶体α，为密排六方结构，在882.5℃以上的稳定态晶体β，为体心立方结构。

α-Ti在20℃的密度为4.51g/cm3，与氧形成间隙固溶体时，晶格发生明显的畸变，其密度也随之增大。

β-Ti在900℃时的密度约4.32g/cm3，在熔化温度时为4.19g/cm3。

在25℃时，纯钛的比热容约为0.011J/（g·K），它随温度的升高而增加。

钛的熔点是1668℃。

由于熔融钛几乎可与一切耐火材料发生反应，因此测量其熔化潜热较为困难，现已测得的熔化潜热范围是15.5～20.9kJ/mol。

钛的沸点是（3260±20）℃，汽化潜热为428.5～470.3kJ/mol。

钛的导热性较差，其热导率比不锈钢略低。

钛单晶的线膨胀系数是各向异性的，在0℃时a轴方向为7.34×10-6/℃，c轴方向为8.9×10-6/℃；在20～300℃时，α-Ti多晶体的平均线膨胀系数为8.2×10-6/℃。

钛和钛合金的线膨胀系数与光学玻璃的线膨胀系数相近，是人造卫星相机镜头框架和其他光学仪器框架的理想结构材料。

2.钛和钛合金的化学性质钛的原子结构决定了钛是一种化学性质活泼的金属，能与多种元素发生化学反应，特别是空气中的O、N、H及C等，此外还与卤素、P和S以及各种常用的耐火材料等发生化学反应。

（1）与O的反应致密的钛在常温的空气中是很稳定的，当它受热时便开始与O发生反应。

钛与O反应初期，O进入钛表面晶格中，形成一层致密的氧化膜，它可防止O再向内部扩散，所以钛在500℃以下是稳定的。

随着受热温度的提高氧化膜逐渐增厚，氧化物的厚度和颜色也不同。

温度继续升高，金属钛表面生成的氧化膜开始溶解，O向钛的内部晶格扩散。

钛被氧化的速度取决于O向钛内部扩散的速度。

当温度高于700℃时，O向钛内部的扩散加速。

钛合金的特点和主要用途钛合金是一种以钛为主要成分的合金材料，具有很多独特的特点，使其在各个领域得到广泛应用。

以下是钛合金的主要特点和用途。

1.优异的强度与重量比：钛合金具有较高的强度和刚性，与其他金属相比，其重量轻很多。

这使得钛合金在航空航天、汽车和运动器材等领域中得到广泛应用。

在航空航天领域，使用钛合金可以降低飞机或火箭的重量，提高燃料效率和载荷能力。

2.优异的耐腐蚀性能：钛合金具有优异的耐腐蚀性能，能够在酸、碱、盐等各种恶劣环境下稳定工作。

这使得钛合金成为化工、海洋、生物医学等领域中耐腐蚀设备和部件的理想选择。

3.良好的生物相容性：钛合金对人体组织具有良好的生物相容性，在医学领域应用广泛。

例如，钛合金可用于制造生物人工关节、植入体和牙科修复材料等，对人体几乎没有不良反应。

4.抗疲劳、抗热疲劳性能优异：钛合金具有出色的抗疲劳和抗热疲劳性能，在高温或高压工作环境下仍能保持稳定的性能。

这使得钛合金成为航空航天、汽车发动机和石油化工等重要部件的首选材料。

5.高纯度和优良的熔点：钛合金具有高纯度，可以通过化学提纯的方法得到纯度达到99.9%以上的钛合金。

此外，钛合金的熔点相对较高，可以达到1668℃，使其在高温环境中具有较好的稳定性。

6.易于加工和成型：虽然钛合金比较硬，但由于其良好的可塑性和可锻性，使其比其他金属更容易加工和成型。

钛合金可通过各种方式进行加工，包括锻造、挤压、轧制、拉伸、旋压和锻压等。

这使得钛合金在各种领域中成为制造复杂结构和特殊形状件的理想选择。

根据以上特点，钛合金在各个领域都有广泛的应用。

主要领域包括：1.航空航天领域：钛合金在航空航天领域中用于制造飞机结构件、发动机部件、导弹、火箭等。

其优异的强度和重量比能够降低飞机的重量，提高燃料效率和飞行性能。

2.汽车工业：钛合金在汽车制造中用于制造车身结构件、发动机零部件和悬挂系统等。

由于钛合金的强度和刚性较高，以及抗疲劳性能优异，可以减少车辆的重量，提高安全性和燃油效率。