tc4 鈦合金棒材和絲材 tc4緊固件材料

牌號 tc4

其他名稱 ti-6al-4v

對應標準 gb /t 42159-2022

緊固件用鈦及鈦合金棒材和絲材

titanium***titanium alloy bars***wire for fastener

歸類 鈦及鈦合金

性能 強度

標簽 鈦合金 工作溫度400°c 緊固件材料

說明 tc4(ti-6al-4v grade 5)是一種中等強度的(α+β)型雙相鈦合金,含有6％的α穩定元素 al和4％的β穩定元素 v。該合金具有優異的綜合性能。具有優良的耐蝕性、小的密度、高的比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優點,在航空航天、石油化工、造船、汽車,醫 藥等部門都得到成功的應用。tc4合金長時間工作溫度可達400°c,在航空工業中用于制造發動機的風扇和壓氣機盤及葉片,以及飛機結構中的梁、接頭等重要承力構件和制造各種航空航天用緊固件。比強度高,該合金可取代30crmnsia等結構鋼,實現減輕零件重量約30％。ti-6al-4v/gr5是美國牌號,tc4是在此基礎上我國研制的牌號。

⒈化學性能：該合金在430°c以下長時間加熱,形成很薄且具有保護性的氧化膜。隨著加熱溫度的升高,氧化膜加厚,但保護性變差。

⒉力學性能：參見gjb2218a-2008、gjb2219-1994、gjb1538a-2008、gjb2505a-2008標準中對力學性能的規定。該合金可以通過熱處理進行強化。

⒊加工性能：該合金是典型的難加工材料,其導熱性差、化學活性高、彈性模量小,加工硬化嚴重,使得切削速度低、刀具壽命短、加工效率低。該合金磨削時易產生燒傷、波紋和變形,其加工難度和成本高。

該合金通常采用熱鐓或溫鐓成型,因其導熱性差,加熱時間比其他材料應適當延長,但不能造成過熱過燒。

⒋應用：該合金在國內緊固件行業使用非常廣泛,是使用最 多的鈦合金牌號,產品包括各類螺栓、高鎖螺栓及少量螺母。

抗拉強度在800~1300mpa內,剪切強度≥670mpa,在400°c以下長期工作,需要較高比強度的場合,建議選用該合金。可生產產品包括各規格螺栓、螺釘、高鎖螺栓、鉚釘釘體、墊圈等。

密度 4.44 g/cm3

tc4 化學元素 成分含量(％)

成分 fe c n v al h y o 其他單個 其他合計 更多

最 小值 - - - 3.5 5.5 - - - - - ti:余量

最 大 值 0.3 0.08 0.05 4.5 6.75 0.015 0.005 0.2 0.1 0.4

 其他單個或其他合計化學成分包括表中未指定值的化學成分。只有在假定存在或在常規分析中,且有跡象表明其成分將超過規定值的情況下,才應進行分析。

tc4 機械性能

直徑 熱處理或狀態 屈服點 斷后伸長率或延伸率 斷面收縮率

d σs δ ψ

mm mpa ％ ％

3~20 固溶時效（sta） rp0.2: ≥860 ≥10 ≥25

剪切強度: ≥600

3~12.7 固溶時效（sta） rp0.2: ≥1070 ≥10 ≥20

剪切強度: ≥665

＞12.7~20 固溶時效（sta） rp0.2: ≥1035 ≥10 ≥20

剪切強度: ≥665

• 規定塑性延伸強度、斷后伸長率和斷面收縮率僅適用于直徑大 于3mm的產品,直徑不大 于3mm產品的這三項不滿足要求時可報實測值。

• sta為固溶時效態,僅適用于固溶時效態試樣的室溫力學性能