1.3.4  钛合金

1.钛合金的分类及应用

钛合金按其基体结构可分为三大类：α和近α型钛合金、α-β型钛合金、β和近β型钛合金。按照性能特点，钛合金可分为结构钛合金、热强钛合金、耐蚀钛合金和功能钛合金。按其强度水平和特性又可分为低强度钛合金、中强度钛合金、高强度钛合金、损伤容限型钛合金和铸造钛合金。钛合金的类型及主要牌号见表1-5。

表1-5 钛合金的类型及主要牌号

（续）

（1）低强度钛合金 室温拉伸强度低于800MPa的钛合金。它主要包括工业纯钛和铝、锡、锆等α稳定元素含量较低的α和近α型钛合金。该类型合金的特点是强度水平不高，但工艺塑性特别好，工业纯钛抗氧化和耐蚀性特别好，在航空上主要用于制造钣金件、液压管道等零件。

（2）中强度钛合金 室温拉伸强度在800～1000MPa之间的钛合金。其主要特点是具有良好的综合性能，既有较高的强度，又有足够的塑性。在航空结构中获得最广泛的应用，用于制造承力结构件，以锻件为主，也有板材类零件，还可用于焊接结构件。这类合金的典型代表是Ti-6Al-4V（即TC4）合金，为β稳定元素含量不多的α-β型钛合金。

（3）高强度钛合金 室温拉伸强度通常在1000MPa以上的钛合金。它由α-β型钛合金、β和近β型钛合金组成。它主要用来代替飞机结构合金中的高强度结构钢，可以为飞机结构减重20%以上。在航空结构上主要用于制造高承力结构的锻件或模锻件、钣金件和连接用的紧固件等。

（4）损伤容限型钛合金 损伤容限型钛合金是随着先进的第四代飞机和高推重比航空发动机对材料的需求而发展起来的，是典型的α-β型钛合金。其主要特点是：高强度、高韧性、高比强度、高比模量、高损伤容限及可焊接等优良的综合性能和工艺性能。在航空结构上应用于中后机身的加强框类、梁、发动机支架、接头、轴类、机翼上的翼梁、起落架支承杆等构件。TC21钛合金（与美国Ti62222相当）是典型的损伤容限型钛合金代表。

（5）铸造钛合金 能浇注成一定形状铸件的钛合金。大部分变形钛合金具有良好的铸造性能，均可用于铸造。目前铸造钛合金的使用温度一般为300～400℃，主要用于铸造静止的航空结构件，如机匣、支承架、壳体、框架、导向叶片等。