TB5鈦合金成份 Ti-15333性能 硬度 加工技巧

 TB5鈦合金是一種高性能材料，密度為4.48 g/cm3，具有良好的機(jī)械性能、耐腐蝕性和高溫穩(wěn)定性。它的組織結(jié)構(gòu)主要由α相和β相組成，α相占60-70%，β相占30-40%，這種比例通過熱處理可以優(yōu)化性能。TB5鈦合金廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，適合制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)部件以及高性能汽車的排氣系統(tǒng)等。

TB5鈦合金（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn）詳解

1. 化學(xué)成分（主要成分）

• 鈦（Ti）：余量（約75-80%）。

• 釩（V）：15%（主要β穩(wěn)定元素）。

• 鉻（Cr）：3%。

• 鋁（Al）：3%。

• 錫（Sn）：3%。

• 其他元素（如Fe、O、N等）含量極低（通常<0.5%）。

2. 主要性能特點(diǎn)

• 類型：β型鈦合金（時(shí)效強(qiáng)化型）。

• 強(qiáng)度：

• 固溶態(tài)（退火態(tài)）：抗拉強(qiáng)度約800-1000 MPa。

• 時(shí)效態(tài)（強(qiáng)化后）：抗拉強(qiáng)度可達(dá)1200-1400 MPa。

• 塑性：固溶態(tài)下冷加工性能優(yōu)異，可進(jìn)行冷軋、冷彎等。

• 密度：約4.7 g/cm3（輕量化優(yōu)勢(shì)）。

• 耐腐蝕性：良好（耐海水、氯化物環(huán)境）。

• 熱穩(wěn)定性：工作溫度一般不超過300°C（高溫下易氧化）。

• 疲勞性能：高循環(huán)疲勞強(qiáng)度，適合動(dòng)態(tài)載荷部件。

3. 硬度

• 固溶態(tài)（退火態(tài)）：洛氏硬度約HRC 25-30。

• 時(shí)效強(qiáng)化態(tài)：洛氏硬度可達(dá)HRC 35-45（具體取決于時(shí)效工藝）。

• 顯微硬度：時(shí)效后可達(dá)350-450 HV。

4. 加工技巧與注意事項(xiàng)

（1）冷加工

• 固溶態(tài)下可進(jìn)行冷軋、冷沖壓等，變形量可達(dá)80%無需中間退火。

• 避免過度冷作硬化，必要時(shí)可分階段加工并穿插退火。

（2）熱加工

• 熱成型溫度：700-900°C（需在β相區(qū)或α+β兩相區(qū)）。

• 避免長(zhǎng)時(shí)間高溫停留，防止晶粒粗化。

（3）切削加工

• 刀具選擇：硬質(zhì)合金（如YG8）或金剛石涂層刀具。

• 切削參數(shù)：低轉(zhuǎn)速（50-150 m/min）、大進(jìn)給量，充分冷卻（建議使用水基切削液）。

• 防粘刀：刀具前角宜小（5-10°），后角稍大（10-15°）。

（4）焊接

• 可采用TIG焊、電子束焊，需用氬氣保護(hù)防止氧化。

• 焊后需重新固溶+時(shí)效處理以恢復(fù)性能。

（5）熱處理

• 固溶處理：700-800°C保溫后快冷（水淬或空冷）。

• 時(shí)效處理：480-550°C保溫4-8小時(shí)，空冷（顯著提升強(qiáng)度和硬度）。

（6）其他注意事項(xiàng)

• 避免與鐵、鋁等金屬直接接觸（防止高溫下擴(kuò)散污染）。

• 加工時(shí)注意防火（鈦屑在高溫下易燃）。

5. 典型應(yīng)用領(lǐng)域

• 航空航天：機(jī)身結(jié)構(gòu)件、緊固件、彈簧。

• 汽車工業(yè)：輕量化懸掛部件、傳動(dòng)軸。

• 醫(yī)療：骨科植入物（需生物相容性處理）。

• 化工：耐腐蝕管道、閥門。

6. 對(duì)比其他鈦合金

總結(jié)：TB5鈦合金以高強(qiáng)、輕量化和優(yōu)異的冷加工性能著稱，適合復(fù)雜形狀零件制造，但需嚴(yán)格控制熱處理和加工參數(shù)以發(fā)揮其性能。