长丰钛业·产品中心

长丰钛业:高性能钛板、钛棒、钛管及钛锭生产与定制服务

GB/T 3620.1 GB/T 4698 TC4 / Gr.5

TC4钛锭

TC4 钛锭是航空锻件、钛合金板坯与医用钛材的母材,对成分均匀性与气体含量要求远高于纯钛。长丰以 4 台真空自耗电弧炉熔炼 TC4 铸锭,配料按成分设计并对真空下铝挥发做补偿,采用等离子焊 / 氩弧焊组焊电极、稳弧搅拌与末期逐级补缩,铸锭上/下取样做成分对比以评估偏析;第三方实测 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。

Ti-6Al-4V(α+β 型,TC4 / Gr.5)
Φ560 mm、Φ600 mm(实测报告规格)
≤ 3 t;最大熔化重量 3,200 kg(以 Ti 计)
一次 / 二次 / 三次(航空、医用建议三次)
合金体系
Ti-6Al-4V
α+β 型两相钛合金(TC4 / Gr.5)
最大熔化重量
3,200
kg(以 Ti 计);单锭 ≤3 t
实测氢含量
< 0.0006
%(低于 6 ppm,接近分析下限)
熔炼次数
1 – 3 次
VAR 真空自耗电弧熔炼

基本规格与交货规范

铸锭规格
Φ560 mm、Φ600 mm(检测报告规格);其他按结晶器配置
熔炼能力
最大电流 20 kA;熔化速率 ≤10 kg/min;电极规格 φ200 × 410 mm / 48 kg
真空与检漏
工作真空 0.5–10 Pa;极限真空 ≤0.9 Pa;压升率优于 0.16 Pa/min
成分控制
上/下取样对比评估偏析,真空熔炼下 Al 挥发按配比补偿
夹杂防控
电极焊接防夹钨;返回料按 GRS 体系分选并 X 光筛查
第三方复验
陕西亿创钛锆检测有限公司(国家钛材产品质量检验检测中心,CNAS L7970)

适用工况与核心用途

TC4 铸锭的质量瓶颈不在强度,而在”洁净度”——高密度夹杂(钨、钼颗粒)在航空与医疗件中属致命缺陷,低密度夹杂(氧化物、氮化物)则会成为疲劳裂纹源且 UT 检出困难。长丰以三道防线控制:电极焊接规范防止夹钨、返回料分选与 X 光筛查剔除硬质合金崩屑、成品按客户要求探伤并保留炉批号追溯,铸锭档案可与后续锻件、板材批号一一对应。

航空锻件与结构件母材
钛合金板坯与棒坯
医用植入坯料(TC4 ELI 方向)
高端装备承力件母材
3C 结构件母材
同行业加工企业铸锭供应

TC4 / Gr.5 钛锭的主要化学成分与实测数据 (Wt%)

标准 / 批次 铝 (Al) 钒 (V) 铁 (Fe) 氧 (O) 氮 (N) 碳 (C) 氢 (H) 钛 (Ti)
GB/T 3620.1 (TC4) 标准 5.5 – 6.75 3.5 – 4.5 ≤ 0.30 ≤ 0.20 ≤ 0.05 ≤ 0.10 ≤ 0.015 余量 (Bal)
实测 TZ2026-38343(Φ600 mm,批号 2714) 上 6.04 / 下 5.99 上 4.05 / 下 3.94 0.11 上 0.114 / 下 0.122 0.012 0.012 < 0.0006 余量 (Bal)
实测 TZ2026-41223(Φ560 mm,批号 2804) 上 5.83 / 下 5.80 上 3.98 / 下 3.89 0.13 / 0.12 上 0.144 / 下 0.135 0.009 / 0.011 0.014 < 0.0006 / 0.0007 余量 (Bal)

检测方法:YS/T 1262-2018、GB/T 4698.14-2011(Al)、GB/T 4698.15-2011(V)、GB/T 4698.7-2011(O);氢的分析下限为 0.0006%。两份报告 Al 5.80–6.04%、V 3.89–4.05%、Fe 0.11–0.13%、O 0.114–0.144%,均位于 TC4 名义范围中段,氧、氢控制在较低水平,适合后续锻造与轧制。上/下取样差值小,表明铸锭轴向偏析受控。

TC4 钛锭的力学性能与下游工艺适配

项目 指标 / 说明 依据
铸锭态 化学成分(上/下取样)、表面质量、尺寸、铸锭重量 GB/T 3620.1 / 双方技术协议
下游加工后(退火态 M) Rm ≥895 MPa;Rp0.2 ≥830 MPa;A ≥10%;Z ≥25% GB/T 2965 / GB/T 3621
长丰 TC4 厚板交付实绩 66.0 / 88.0 mm 厚板:实测 Rm 998–1,035 MPa、Rp0.2 928–987 MPa、A 14.5–18.0%、HRC 32.7–34.8 TZ2026-43339 / TZ2026-43242,GB/T 3621-2022 判定
锻造与轧制适配 总变形比 ≥4:1;控制开坯与终锻温度,避免 β 相区长时间停留 企业工艺规程

钛锭本身通常以成分与内部质量交货,力学性能在下游锻造或轧制后按对应产品标准判定。上表列出长丰 TC4 铸锭下游板材的第三方实测实绩,用于佐证铸锭洁净度与成分均匀性对成品的支撑。航空、医疗用锭建议采用三次熔炼,并按客户要求增加超声或低倍检验。

关于 TC4钛锭 的常见疑问 (FAQ)

TC4 钛锭的实测成分是多少?会偏析吗?

以长丰两份第三方检测报告为例:TZ2026-38343(Φ600 mm,批号 2714)Al 上 6.04 / 下 5.99%、V 上 4.05 / 下 3.94%、Fe 0.11%、O 上 0.114 / 下 0.122%、H <0.0006%;TZ2026-41223(Φ560 mm,批号 2804)Al 上 5.83 / 下 5.80%、V 上 3.98 / 下 3.89%、Fe 0.13 / 0.12%、O 上 0.144 / 下 0.135%、H <0.0006%~0.0007%。上下取样差值小说明轴向偏析受控。需要说明的是,真空熔炼下铝会挥发,长丰在配料阶段做补偿,并以成分允许偏差(GB/T 3620.2)判定。

TC4 铸锭可以做三次熔炼吗?为什么航空和医疗件必须三次?

可以,长丰现役 VAR 炉工作真空 0.5–10 Pa 即针对二、三次熔炼设计。三次熔炼的作用是进一步均匀化成分与提纯、降低夹杂与偏析风险;航空与医疗件对内部缺陷极为敏感——高密度夹杂(钨、钼)是致命缺陷,低密度夹杂虽体积大但 UT 回波弱、易漏检,成为疲劳裂纹源,因此这类零件普遍要求三次熔炼并配合锻造成形与成品探伤。长丰通过电极焊接规范、返回料 X 光筛查与成品探伤三道防线控制夹杂。

钛锭出厂提供哪些文件?能追溯到下游产品吗?

随货提供材质证明书与化学成分报告(含铸锭上/下取样实测值),可按订单附第三方检测报告(陕西亿创钛锆检测有限公司,国家钛材产品质量检验检测中心,CNAS L7970)。每锭建立炉批号档案,逐炉记录炉号、原料批号、电极编号、装炉与抽空时间、真空度与压升率、熔炼电流曲线、熔化速率、稳弧参数、补缩记录与铸锭尺寸重量,且与后续锻造、轧制批号关联,可向下游成品追溯。

TC4 钛锭和 TA2 钛锭有什么差别?价格差在哪?

差别有三:一是成分,TA2 为工业纯钛(仅控制铁与间隙元素),TC4 需按比例配入 Al-V 中间合金并控制 Al、V 在 5.5–6.75% 与 3.5–4.5% 之内,原料与配料成本更高;二是工艺,TC4 因合金元素偏析风险大、熔炼参数窗口更窄,通常需二次以上熔炼,航空与医疗用锭需三次;三是下游,TC4 用于高强承力件、锻件与航空件,TA2 用于化工耐蚀件。因此 TC4 铸锭价格普遍高于纯钛锭,具体以当日海绵钛行情、锭径与熔炼次数核定。

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