TC4钛合金

钛 钛合金价格：470.00元/千克 最小起订量：1 千克 供货总量：3000 千克 有效期至：长期有效

TC4概述

钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(a+b)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。比强度大。

TC4的强度sb=1.012MPa，密度g=4.4*103，比强度sb/g=23.5，而合金钢的比强度sb/g小于18。

钛合金热导率低。钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=7.955W/m·K。钛合金的弹性模量

较低。TC4的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。

TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金，采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，

提高了显微硬度，显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理，

对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果.

●试件制备及注入条件1.1试件制备

　　选航空用的TC4、TA7钛合金，试件制成圆盘状，尺寸为40*5mm，所有试件表面均抛光至镜面.

　　1.2离子注入条件

　　两种钛合金都分别采用两种注入方案：

①在TC4及TA7钛合金试件上溅射镀Ti，Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中，同时用(N++N+2)

进行动态反冲注入，束流能量为50keV，束流密度为45μA/cm2，剂量为7*1017/cm2，靶室真空度为1.33*10-2Pa；

②在①的基础上，再注入C+，束流能量为40keV，剂量为3*1017/cm2.

●硬度测量

用HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度，测量载荷为4.9×10-2N，

测量结果列于表1.

　　表1显微硬度测量结果

　　材料表面状态显微硬度/MPa硬度提高倍数

　　未注入26900

　　TC4注入(N++N+2)63991.38

　　注入(N++N+2)+C+34360.28

　　未注入31330

　　TA7注入(N++N+2)42760.36

　　注入(N++N+2)+C+40730.30

从表1看出，离子注入后，试件的显微硬度都有不同程度的提高，其中TC4钛合金注入(N++N+2)混合束后

硬度约提高1.4倍.

高温钛合金是Ti-6Al-4V，使用温度为300-350℃。随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金，

以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地应用在军用和民用

飞机发动机中的新型高温钛合金有.英国的ＩＭＩ８29、ＩＭＩ83４合金；美国的Ti-1100合金；

俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。