我國艦船用TA2-TC4-TC11等鈦合金材料的特性及應用

發布時間：2020-09-15 17:49:17 瀏覽次數：

中國船用鈦合金的研究與應用始于20世紀60年代，經過50余年的努力，船用鈦的研究及應用水平有了很大提高，已形成較完整的船用鈦合金系列，能滿足水面艦艇、水下潛艇和深潛器不同強度級別的要求。表2-3列出了中國發展的主要船用鈦合金牌號、性能特點及典型應用情況。在我國船用鈦合金體系中，強度跨度較大，屈服強度320~1150MPa。一般來講，我國按屈服強度等級將鈦合金劃分為低強鈦合金(屈服強度在490MPa以下) 、中強鈦合金(屈服強度為500~790MPa) 、高強鈦合金(屈服強度大于800MPa) 。低強和中強鈦合金大多是α型和近α型低合金化的鈦合金，其塑性好，易成形，焊接性能優良。高強鈦合金一般為α十β型和亞穩(近)β型鈦合金，其強度高，斷裂韌性好，但相對低、中強鈦合金而言，其塑性較低，冷加工成形與焊接工藝性能較差。目前，我國的船用鈦合金體系包括：TA2、TA3、Ti31、ZTA5、TA5、ZTi 60、Ti75、Ti80、ZTC4、TC4、TC11、Ti70、Ti-B19、Ti91、TA16、TA17、TA18等。

表1 中國的船用鈦合金體系及應用

分類	合金牌號	R_p0.2/Mpa	材料特性	應用
低強鈦合金	TA2	320	成形、焊接性能好，耐海水腐蝕	冷成形件、非耐壓鑄件及管路件
	Ti31	490	成形、焊接性能好，耐海水腐蝕，耐350℃ 海水，耐縫隙腐蝕	熱交換器、冷凝器、管路、閥門、泵體
	ZTA5	490	鑄造性能優良	船舶推進、電子及輔助系統的泵、閥等
	TA5A	590	耐蝕性、焊接性好	板材、鍛件，可用于船舶機械各類部件
中強鈦合金	ZTi60	590	鑄造性能好，耐蝕，可焊	各種耐壓系統鑄件
	Ti70	590	冷成形性、焊接性、耐蝕性，聲學性能好	透聲窗，聲吶導流罩
	Ti91	600	高冷成形性，焊接性，耐蝕性，聲學性能好	透聲窗，聲吶導流罩
	Ti75	550	焊接、成形性能好，斷裂韌性、沖擊韌性及應力腐蝕斷裂韌性好	通海，低壓吹陳系統，耐高壓管路，壓力容器，船舶結構
	ZTA7		良好的熱穩定性，焊接性和鑄造性能好，耐蝕、耐空泡腐蝕等	螺旋槳
高強鈦合金	ZTC 4	800	抗疲勞，抗裂紋擴展，鑄造性能好	螺旋漿等高強鑄件
	TC4	825	優異的室溫、高溫性能，優良的抗疲勞及裂紋擴展能力，耐腐蝕，焊接性能好	船舶部件，蒸汽透平機葉片，水中兵器系統發動機外殼、蓄電器等
	TC11	900	優異的高溫強度	高壓壓氣機轉子。低壓壓氣機輪盤及葉片
	Ti-B19	1150	高強，良好的塑性，較高的韌性、應力腐蝕斷裂韌性，可焊	船舶機械都件、高壓容器。彈射裝置
	Ti80	785	耐蝕，可焊	高壓容器，深器耐壓殼體、結構件

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