TC25（BT25）鈦合金 成份 性能 硬度與加工性能

TC25的化學成分是Ti-6.5Al-2Mo-1Zr-1Sn-1W-0.2Si，屬于α+β型雙相鈦合金，

一、化學成分

TC25鈦合金是一種 α+β型雙相熱強鈦合金，其名義化學成分在不同文獻中略有差異，但核心元素配比如下：

• Ti：基體（余量）

• Al：6.5%~6.8%

• Mo：1.7%~2%

• Zr：1%~1.7%

• Sn：1%~2%

• W：0.7%~1%

• Si：0.2%

部分文獻提到俄牌號為 BT25，屬于 Ti-Al-Zr-Sn-Mo-W-Si 系 合金，通過添加高熔點元素（如Mo、W）提升熱強性11417。

二、力學性能

1. 室溫性能

• 抗拉強度（Rm）：1080~1200 MPa

• 屈服強度（Rp0.2）：950~1050 MPa

• 斷后伸長率（A5）：12%~17%

• 沖擊韌性（KIC）：88.3 MPa·m1/2（三態組織條件下）1318。

2. 高溫性能

TC25鈦合金的 耐熱性 是其核心優勢：

• 500℃：抗拉強度約720 MPa，使用壽命可達 6000小時；

• 550℃：抗拉強度約680 MPa，使用壽命約 3000小時（優于傳統鈦合金如BT9的500小時）31418。

• 熱穩定性：550℃下熱暴露100小時后，延伸率仍保持12.5%13。

3. 其他性能

• 耐腐蝕性：在海洋環境、酸性介質及高溫氧化條件下表現優異，歸功于穩定的鈍化膜110。

• 抗蠕變性：α相的存在顯著提升高溫抗蠕變能力918。

三、硬度

TC25鈦合金的硬度數據在搜索結果中未直接提及，但可通過其 抗拉強度（約1000 MPa） 推測其 洛氏硬度（HRC） 約為 35-40（需實測確認）。其高溫硬度在550℃下仍能保持較高水平，適合長期高溫工作環境。

四、加工性能

1. 熱加工工藝

• 鍛造：需嚴格控制溫度（相變點以下35℃左右），多火次鍛造優化組織均勻性。例如：

• 鐓粗溫度：約995℃；

• 終鍛溫度：避免β相過量轉變，以保持等軸α相含量（推薦35%左右）18。

• 軋制/擠壓：適用于棒材、環材和板材成型1417。

2. 焊接性能

• 挑戰：易產生氣孔、裂紋，需控制焊接熱輸入；

• 方法：氬弧焊、電子束焊；

• 焊后處理：需進行退火（如雙重退火制度）以消除殘余應力110。

3. 熱處理

• 雙重退火：

• 第一次退火：900~980℃保溫90~100分鐘，空冷；

• 第二次退火：500~540℃保溫300~360分鐘，空冷。
  此工藝可獲得細小均勻的等軸組織，提升綜合力學性能1318。

4. 微觀組織調控

• 等軸組織：高室溫強度但高溫性能較差；

• 網籃組織：熱穩定性低；

• 三態組織（等軸α+次生α+β基體）：綜合性能最佳，推薦用于航空發動機部件1318。

五、典型應用

• 航空航天：發動機壓氣機盤、渦輪葉片、燃燒室襯套（500~550℃長期工作）314。

• 能源領域：核反應堆控制棒、高溫緊固件10。

• 醫療領域：骨科植入物（需特殊生物相容性處理）1。

六、與其他鈦合金對比

總結

TC25鈦合金通過 α+β雙相結構 和 高熔點元素合金化，實現了高溫強度與熱穩定性的平衡，適用于航空發動機等環境。其加工需注意 溫度控制與組織調控，以確保力學性能達標。具體應用時需結合工況選擇熱處理和成型工藝11318。