基本规格与交货规范
形状与规格
圆棒 φ6 – 350mm;方棒、六方棒、异形棒按订单;长度 300 – 6000mm
执行标准
GB/T 2965、GB/T 25137、ASTM B348 / SB348;军工按 GJB 2218A
医用级标准
TC4 ELI 按 ASTM F136、GB/T 13810、ISO 5832
交货状态
退火(M)/ 热加工(R);可按需做固溶时效(高强态)
锻造与组织
控制终锻温度避开 β 脆性,总变形比 ≥4:1;按需做低倍与金相
无损检测
超声检测按 GB/T 5193(航空 / 医用按客户指定级别);不得用磁粉(钛无磁)
适用工况与核心应用
TC4 的比强度约为优质结构钢的 1.8 倍,是”以钛代钢”实现减重的首选牌号;其弹性模量仅 110–114 GPa(约为钢的 55%),受力时回弹量大,结构设计须按钛的变形量核算。需要提醒的是,TC4 导热率约 6.7–7.4 W/(m·K),仅为钢的三分之一,切削与焊接时热量集中在刀尖与热影响区,须采用低速大进给、足量冷却与氩气保护焊接。
航空结构件与紧固件坯料
石油精炼阀杆、泵轴
医疗植入坯料(TC4 ELI / Gr.23)
3C 中框与消费电子结构件
体育休闲(高尔夫杆头/自行车)
军工与高端装备承力件
TC4 / Gr.5 钛棒的主要化学成分是什么? (Wt%)
| 标准 / 牌号 |
铝 (Al) |
钒 (V) |
铁 (Fe) |
氧 (O) |
氮 (N) |
碳 (C) |
氢 (H) |
钛 (Ti) |
| GB/T 2965 (TC4) |
5.5 – 6.75 |
3.5 – 4.5 |
≤ 0.30 |
≤ 0.20 |
≤ 0.05 |
≤ 0.10 |
≤ 0.0125 |
余量 (Bal) |
| ASTM B348 (Gr.5) |
5.5 – 6.75 |
3.5 – 4.5 |
≤ 0.30 |
≤ 0.20 |
≤ 0.05 |
≤ 0.08 |
≤ 0.0125 |
余量 (Bal) |
| ASTM F136 (Gr.23 / TC4 ELI) |
5.5 – 6.50 |
3.5 – 4.5 |
≤ 0.25 |
≤ 0.13 |
≤ 0.03 |
≤ 0.08 |
≤ 0.0125 |
余量 (Bal) |
成分依据 GB/T 3620.1 / GB/T 3620.2、ASTM B348 与 ASTM F136。棒材氢含量要求严于板材(≤0.0125%),原因是氢在棒材中易析出氢化物致脆。TC4 ELI(Gr.23)通过收紧氧、铁、氮上限获得更高韧性与断裂韧性,用于医疗植入与低温(深潜)工况。涉及成分判定的合同争议,以标准原文与客户技术协议为准。
TC4 钛棒的常温力学性能 (退火态 M)
| 牌号 / 状态 |
抗拉强度 Rm (MPa) |
屈服强度 Rp0.2 (MPa) |
断后伸长率 A (%) |
断面收缩率 Z (%) |
硬度(参考) |
| TC4(Gr.5)退火 |
≥ 895 |
≥ 830 |
≥ 10 |
≥ 25 |
HRC 约 30 – 36 |
| TC4 ELI(Gr.23)退火 |
≥ 860 |
≥ 795 |
≥ 10 |
≥ 25 |
HRC 约 30 – 36 |
| TC4 固溶时效(参考) |
约 1,100 – 1,200 |
— |
— |
— |
HRC 约 38 – 42 |
判定标准 GB/T 2965 与 ASTM F136;试验方法 GB/T 228.1-2021(室温拉伸)、GB/T 230.1-2018(洛氏硬度)。固溶时效态强度更高但塑性与韧性下降,是否采用须按零件服役条件确认,长丰按客户协议执行热处理制度。实绩参考:长丰 TC4 铸锭第三方复验 Al 5.80–6.04%、V 3.89–4.05%、Fe 0.11–0.13%、O 0.114–0.144%、H <0.0006%,氧氢控制良好,适合后续锻造与轧制。