tc4钛棒

　　1.产品名称：TC4钛棒 GR5钛棒 钛合金棒

　　2.制造工艺：真空熔炼2次, 3次钛锭。

　　3.锻造工艺：1吨空气锻锤锻造墩拔性能。

　　4.探伤检测：超声波A级 B级探伤检测，无裂纹，夹渣，气孔等缺陷。

　　5.执行标准：GB/T3620-2007 GB/T2965-2007

　　6.产　　地：中国钛谷--宝鸡市

　　7.供货厂家：宝鸡市立坤钛业有限公司

　　8.材质牌号：TC4 GR5

　　9.化学成分：Ti-6AL-4V

　　10.钛棒尺寸：(直径3mm-500mm)*(长度1000)mm以上。

　　11.表面质量：黑皮，车光，磨光等。

　　12.发货方式：单重50公斤以上发物流：德邦，安能,康龙，华宇，佳吉等。

　　也可发铁路快运。小件发快递：中通，汇通，圆通，韵达，顺丰等。

　　13.钛合金棒包装：木箱，编织袋，珍珠棉，气泡垫，纸箱等。

　　14.TC4钛棒购买流程：高纯材料钛官网：选择您需要的产品，与客服沟通技术要求，客服不在线请拨打我公司客服电话。技术交流无疑问后，我公司提供TA2钛板详情报价表。

　　钛在常温下的空气中十分稳定，当加热到400～550℃时，则在表面生成一层牢固的氧化膜，起防止进一步氧化的保护作用。钛吸收氧、氮、氢的能力很强，这类气体是对金属钛十分有害的杂质，即使含量甚微(0.01%～0.005%)也能严重影响它的力学性能。在钛的化合物中以二氧化钛(TiO2)最有实用价值。Ti02对人体呈惰性，无毒害，它具有一系列优良的光学性质。Ti02不透明，光泽度与白度高，折射率与散射力大，遮盖力强、分散性好，制成的颜料为白色粉末，俗称钛白，应用甚广。钛棒的外观与钢极为相似，密度为4.51克/厘米3，不足钢的60%，是难熔金属中密度最低的金属元素。钛的力学性质即通称的机械性能与纯度十分相关。高纯钛具有优良的机加工性能，延伸率、断面收缩率均佳，但强度低，不适合作结构材料。工业纯钛含有适量的杂质，具有较高的强度和可塑性，适宜制作结构材料。

　　钛合金有低强高塑性、中强和高强之分，为200(低强)～1300(高强)兆帕，但大体上可以把钛合金看作是高强合金。它们比被认为是中强的铝合金的强度为高，在强度上已完全可以取代某些型号的钢材。与铝合金在150℃以上的温度下强度迅速下降相比，某些钛合金在600℃仍能保持良好的强度。 致密金属钛由于质量轻，比铝合金强度高，能在高温下保持比铝为高的强度而受到航空工业的高度重视。鉴于钛的密度为钢的57%，其比强度(强度/重量比或强度/密度比皆称比强度)高，抗腐蚀、抗氧化、抗疲劳能力均强，钛合金的3/4用作以航空结构合金为代表的结构材料，1/4主要用作耐蚀合金。钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨'钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

　　钛棒及钛合金棒的热处理工艺有以下3种：

　　1、固溶处理和时效：

　　目的是为了提高其强度，α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理，在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。

　　2、消除应力退火：

　　目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。

　　3、完全退火：

　　目的是为了获得好的韧性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。

　　产品简介：

　　TC4钛棒,钛合金棒,Gr5钛棒,6Al-4V钛棒

　　主要应用于石油开采设备配件，宇航，造船，汽车用途的钛加工件，标准件，定制件等，强度高，韧性好，焊接性能优良，应用广泛。

　　产品名称：TC4 钛棒

　　执行标准：GB/T2965， ASTM B348，AMS4928

　　尺寸范围：直径6-350mm* 长度L<(6000mm)

　　生产工艺：锻造或轧制

　　交货状态：M退火态(A)，R态,STA固溶时效。

　　生产周期：现货，批量定制：20-25工作日

　　最小起订量：50kg

　　以下介绍影响TC4钛合金棒材冲击性能的主要因素，采用两种不同工艺路线制备φ75mmTC4钛合金棒材，通过金相组织和力学性能分析对比，确定影响冲击性能的主要因素。结果表明：⑴在锻造过程中，控制变形量，变形均匀，提高片层状α相的含量，形成有等轴α相、片层状α相共存的组织形貌，有利于提高材料的冲击性能。⑵控制终锻温度，减少α相含量，当α相含量约为50%时，有利于提高棒材的冲击性能。

　　TC4钛合金属于(α+β)型钛合金，其名义成分为Ti-6Al-4V，由于其兼有α型和β型钛合金的优点，所以具有较高的比强度、热强性、焊接性和较好的综合力学性能，通过热处理强化，强度可提高20%～30%，是目前应用最广的一种钛合金，被广泛应用于航空、航天、石油化工等领域，其市场用量占钛合金总消耗量的50%以上。在航天、航空领域，TC4钛合金主要用于制造支架、框架、桁条、起落架、紧固件和管道等。本文主要针对TC4钛合金棒材，执行GJB 391-1987标准，消除应力态，在生产过程中室温力学性能、硬度均满足标准要求，而冲击性能经常出现不合格的现象进行了分析研究。生产过程执行两种不同工艺路线，通过观察金相组织和室温力学性能分析对比，确定影响冲击性能指标的主要因素，进而提高和稳定冲击值，满足标准要求，为本合金的批量生产提供一定参考依据。

　　实验

　　实验材料

　　实验采用西部钛业有限责任公司生产的三次真空自耗电弧炉熔炼的TC4钛合金铸锭，铸锭经扒皮、探伤、切除冒口及锭底，锭型为φ690mm，如图1(a)所示。其化学成分符合标准GB/T 3620.1-2007及GB/T 3620.2-2007的要求，铸锭化学成分详见表1。用金相法测定铸锭的相变点为990～995℃。

　　实验方法

　　铸锭开坯选用β相区温度进行加热锻造，先锻制成一定尺寸的方坯，空冷、修磨后，根据2.0～2.3的高径比进行锯切下料，在相变点以下20～30℃范围内分别进行镦拔、拔长、滚圆，最后制成φ140mm棒坯，如图1(b)所示。制成的φ140mm棒坯按以下两种工艺路线进行生产锻造。

　　工艺路线1：将φ140mmTC4棒坯在相变点以下30～40℃范围内进行加热，经两火次精锻成形，最后锻制成规格为φ81mm的棒材。精锻过程中严格控制每火次变形量≤50%，道次变形量≤12%，防止锻造过程中形成变形热对材料的组织产生影响。锻制后的φ81mm棒材经过800℃/90min空冷处理后，经扒皮、抛磨、锯切后制成φ75mm的成品光棒。

　　工艺路线2：将φ140mmTC4棒坯在相变点以下50～60℃范围内进行加热，一火精锻成形，最后锻制成规格为φ81mm的棒材。精锻过程中严格控制道次变形量，每道次变形量≤12%，防止变形热影响。锻制后的φ81mm棒材经过800℃/90min空冷处理后，经扒皮、抛磨、锯切后制成φ75mm的成品光棒。

　　分别从φ140mm棒坯和两种不同工艺路线生产的φ75mm棒材切取长度约10mm的试样，试样表面通过车床平面见光后，用配置的酸(V氢氟酸∶V硝酸∶V水=1∶3∶5)腐蚀试样表面，金相显微镜观察高倍组织，进行分析对比。按照GJB 391-1987标准要求对成品φ75mm棒材同样截取试样，做室温力学性能、硬度、冲击实验。

　　表1 TC4钛合金化学成分(质量分数，%)

　　主要成分 杂质元素，不大于元素名称 Al V Fe O C N H Si上6.32 4.06 0.127 0.16 0.015 0.010 0.001 0.010中6.20 4.00 0.133 0.16 0.018 0.010 0.001 0.010下6.33 4.11 0.137 0.16 0.017 0.010 0.001 0.010

　　图1 TC4钛合金φ690mm铸锭及φ140mm棒坯

　　实验结果和分析

　　显微组织分析

　　图2为φ140mmTC4棒坯高倍组织，由图2可以看出棒坯的金相组织形状不一分布不均，具有一定的流向性。晶粒尺寸在20～120μm范围内，有长条α相，部分等轴α相，小部分大块α相。

　　图2 φ140mmTC4棒坯金相组织(100×)

　　图3为工艺路线1锻制的φ75mmTC4精锻棒材高倍组织，由图3可以看出金相组织分布均匀，没有流线形成，有等轴α、片层状α，α相基本已等轴化，晶粒尺寸平均在9～40μm 范围内，约90%的α相尺寸大小一致，α相含量约50%。

　　图4为工艺路线2锻制的φ75mm精锻棒材高倍组织，由图4可以看出金相组织分布较均匀，有等轴α相、长条α相，晶粒尺寸平均在13～50μm范围内，α相含量约70%。

　　对比图2、图3、图4可以看出，图2的高倍组织最差，晶粒尺寸大，组织差异性较大，分布杂乱，流线明显，说明变形量不够，变形过程不均匀;图3的组织大小差异最小，分布均匀，无流线存在，等轴化程度最好，基本全部实现等轴化;图4同图3一样组织大小差异性较小，分布较均匀，等轴化程度较图3差，有长条α相存在，α相含量较图3相对较多，局部有块状α相存在。

　　力学性能分析

　　工艺路线1和工艺路线2两种不同路线锻制的φ75mm精锻棒材力学性能如表2所示。从表2可以看出两种工艺路线锻制的棒材室温力学性能数据差异较小，路线1和路线2室温力学性能均高于标准要求，路线1的强度略高于路线2的强度，塑性略低于路线2的塑性，布氏硬度基本一样，但是路线2的冲击值低于标准，不满足标准要求，路线1的冲击值满足标准要求。综合两种工艺路线数据表明，工艺路线1在其他性能指标同路线2相当的前提下，冲击值达到标准要求。

　　通过两组不同工艺路线对比实验可以看出，工艺路线1经过两火精锻，道次变形量小，变形均匀，显微组织均匀分布，等轴化程度好，终锻温度较高，α含量较低，有等轴α相、片层状α相共存，冲击值较高。工艺路线2采用一火精锻，道次变形量大，坯料内外变形呈现不均匀化，显微组织沿径向分布存在差异，有等轴α相、长条α相共存，终锻温度较低，α含量较高，冲击值较低。经分析认为变形量大，变形不均匀，形成等轴α相、长条α相共存的组织形貌，终锻温度低引起α含量较高，是造成冲击性能低的主要因素。为了提高冲击性能，应该减小变形量，减少长条α相含量，增加片层状α相的含量，控制终锻温度，减少α相含量。

　　图3 工艺路线1锻制的φ75mmTC4棒材金相组织(250×)

　　图4 工艺路线2锻制的φ75mmTC4棒材金相组织(250×)

　　表2 两种不同工艺路线生产的φ75mmTC4钛合金棒材室温力学性能

　　室温力学性能，不小于 冲击 硬度热处理制度Rm/MPa Rp0.2/MPa A(%) Z(%) Akv(J/cm2) HB标准要求 873 - 12 33 39.2 3.40 /985 878 17.8 41 43.1 3.48～3.51工艺路线1 800℃ /90min，空冷979 886 18.5 45 44.3 3.43～3.43 971 870 18.3 43 33.7 3.49～3.53工艺路线2 800℃ /90min，空冷967 873 20 48 37.5 3.46～3.44

　　结论

　　⑴在锻造过程中，控制变形量，变形均匀，提高片层状α相的含量，形成有等轴α相、片层状α相共存的组织形貌，有利于提高材料的冲击性能。

　　⑵控制终锻温度，减少α相含量，当α相含量约为50%时，有利于提高棒材的冲击性能。

　　tag标签:TC4,钛合金

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