“钛材选哪个牌号”是采购与设计环节问得最多的问题。其实判断路径只有四步:先看介质 → 再看温度 → 再看强度 → 最后看特殊要求。按这个顺序走,绝大多数工况都能收敛到 2–3 个候选牌号。最终选型仍建议由供方技术部结合具体工况确认。
四步选型法
- 第一步:介质是什么?→ 决定耐蚀牌号(纯钛 / TA9 / TA10);
- 第二步:温度多少?→ 决定能否用钛(纯钛约 ≤300 ℃,TC4 约 ≤400 ℃,更高温需 TC11 / TA19 等或改用高温合金);
- 第三步:强度要求?→ 决定 α 型 / α+β 型 / β 型;
- 第四步:有无特殊要求?→ 医疗(ELI)、低温、焊接(低氧)、探伤等级等。
第一步:按介质选材(耐蚀导向)
| 介质 / 环境 | 推荐牌号 | 说明 |
|---|---|---|
| 海水、氯化物溶液 | TA2、TA10 | TA10 抗缝隙腐蚀更优 |
| 氧化性酸(硝酸、铬酸) | TA1、TA2 | 钛表面钝化膜稳定 |
| 还原性酸(低浓度低温盐酸、硫酸) | TA9(Ti-0.2Pd)、TA10 | 加 Pd 或 Mo-Ni 提高耐蚀性 |
| 含氯离子高温水 | TA10 | 抗点蚀与缝隙腐蚀 |
| 有机酸、碱液 | TA1、TA2 | 一般耐蚀性良好 |
| 干氯气、无水甲醇 | 慎用 / 不可用 | 可能发生应力腐蚀甚至燃烧 |
| 氢氟酸、含 F⁻ 介质 | 禁用 | 钛被剧烈腐蚀 |
| 高温氢气 | 慎用 | 存在氢脆风险,控制 H ≤0.015% |
第二步:按温度选材
| 使用温度 | 推荐牌号 |
|---|---|
| −253 ~ −196 ℃ | TA7、TC4 ELI(Gr23)、TA1 |
| −60 ~ 300 ℃ | TA1、TA2、TA3、TA10 |
| 300 ~ 400 ℃ | TC4(Gr5) |
| 400 ~ 500 ℃ | TC6、TC9、TC11 |
| 500 ~ 550 ℃ | TC11、TA19、TA15 |
| >550 ℃ | 钛合金已不适用,改用高温合金(GH 系列) |
第三步:按强度需求选材
| 强度等级 | 抗拉强度 Rm 区间 | 推荐牌号 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 低强高塑 | 240–400 MPa | TA1、TA2 | 深冲件、换热管、靶材 |
| 中强 | 400–650 MPa | TA3、TA10、TA18 | 承压件、液压管、法兰 |
| 高强 | 650–1,000 MPa | TC4、TC6 | 结构件、紧固件、法兰 |
| 超高强 | 1,000–1,250 MPa | TC11、TC18、TB8、TB9 | 航空承力件、起落架 |
参考标准值:TA2 退火态 Rm ≥400 MPa、TC4 退火态 Rm ≥895 MPa、Rp0.2 ≥830 MPa(GB/T 3621)。
第四步:特殊要求
- 医疗植入:选用 TC4 ELI(Gr23)等超低间隙元素牌号,按 ISO 5832 体系要求控制 O、N、Fe;
- 低温设备:优先 TA7 或 TC4 ELI,兼顾低温韧性;
- 焊接结构:关注氧含量与焊接性,通常选低氧纯钛;
- 探伤要求:航空与军工件需指定超声检测级别,级别按合同约定、不得自行降低;
- 出口订单:注意中美标准差异,成分与检验须按 ASTM / EN 执行。

按行业速查
| 行业 / 场景 | 首选牌号 | 备选 | 依据 |
|---|---|---|---|
| 化工换热器 | TA2 | TA10、TA1 | 耐蚀 + 成本 |
| 压力容器 | TA2、TA3 | TA10 | 强度 + 耐蚀 |
| 海水淡化 | TA10 | TA2 | 抗缝隙腐蚀 |
| 船舶 / 海洋工程 | TA2、TA10 | TC4 | 耐海水腐蚀 |
| 航空航天结构 | TC4 | TC18、TC11、TA15 | 比强度 |
| 医疗植入 | TC4 ELI(Gr23) | TA4、纯钛 | 生物相容性 |
| 低温设备 | TA7、TC4 ELI | TA1 | 低温韧性 |
| 电解 / 电镀 | TA1、TA2 | —— | 导电 + 耐蚀 |
| 溅射靶材 | TA1、TA2、TC4 | TA3 | 纯度 |
| 3C 外观件 | TA2、TC4 | TB8 | 表面处理与强度 |
| 储氢 / 氢能 | TA1、TA2(低氢) | —— | 抗氢脆 |
五个常见选型误区
| 常见想法 | 事实 |
|---|---|
| “纯钛便宜,用纯钛就行” | 若强度不足须加厚,反而增重增成本;TC4 可减薄 |
| “钛不会腐蚀,什么介质都能用” | 氢氟酸、含氟介质、无水甲醇、干氯气中钛会被严重腐蚀 |
| “牌号越高越好” | 高强度牌号焊接性与塑性下降,加工成本上升 |
| “只看牌号就行” | 同一牌号不同状态(退火 / 固溶时效)性能差异显著,间隙元素 O 含量影响大 |
| “国标就是美标” | 成分范围与检验要求存在差异,外贸订单须按 ASTM / EN 执行 |
常见问题
TA2 和 TC4 有什么区别?该怎么选?
TA2 是工业纯钛(α 型),退火态抗拉强度 ≥400 MPa,耐蚀性最好,适合换热器、氯碱设备等以耐蚀为主的场景,长期使用温度约在 300 ℃ 以内;TC4 是 Ti-6Al-4V(α+β 型)合金,退火态抗拉强度 ≥895 MPa,长期使用温度可达约 400 ℃,适合高强度承力构件。以耐蚀为主选 TA2,以强度为主选 TC4。
钛在什么介质中不能用?
氢氟酸与含氟离子介质属禁用;无水甲醇与干氯气须慎用或避免;高温氢气环境须控制氢含量。
海水环境该选哪个牌号?
推荐 TA2 或 TA10。TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)抗点蚀与缝隙腐蚀能力更优,海水淡化设备通常首选 TA10。
是不是牌号越高越好?
不是。应先核算实际载荷与介质,再选匹配牌号——强度富余意味着成本浪费,强度不足则须增厚。
关于长丰钛业
宝鸡市长丰钛业有限责任公司成立于 2005 年 8 月,位于陕西省宝鸡市高新开发区宝钛大道温泉工业园,是集钛及钛合金材料熔炼、锻造、轧制与销售于一体的源头生产企业。公司可供 TA1/TA2/TA3、TA9/TA10、TC4 / TC4 ELI / TC11 / TC18 及美标 Gr1–Gr23 等牌号的钛板、钛棒、钛管、钛锭与钛锻件,并可按客户成分协议定制。