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TA15/TA24/TA5/TA32/TA12A等常用TA系鈦合金綜合對比與分析

發(fā)布時間: 2025-03-03 21:02:51    瀏覽次數(shù):

TA系鈦合金以工業(yè)純鈦和α型/近α型合金為主,具有優(yōu)異的耐腐蝕性、焊接性和高溫穩(wěn)定性,但強度相對較低(相比α+β型TC系列)。利泰金屬常年庫存TA15、TA24、TA22、TA23、TA5、TA7、TA32、TA12A牌號鈦材料,由于TA系合金應(yīng)用不一,廣泛應(yīng)用于航空航天、化工與海洋工程、醫(yī)療健康、軍工與核能、新能源、深海開發(fā)、增材制造(3D打印)、超導(dǎo)與量子技術(shù)等傳統(tǒng)及新興領(lǐng)域。為便于客戶選購,將常規(guī)的TA鈦合金,從棒、板、管、鍛件的形態(tài),性能,應(yīng)用等多維度整理如下: 

 一、各鈦合金的定義與性能特點

牌號類型主要成分(名義)性能特點執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(中國)
TA15近α型合金Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V高溫強度優(yōu)異(500℃),抗蠕變,焊接性好棒材:GB/T 2965
板材:GB/T 3621
鍛件:GB/T 16598
TA24近α型合金Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr深淬透性,適合大截面鍛件,耐高溫(550℃)參考航空標(biāo)準(zhǔn)HB 6745(鍛件)
TA22α型合金Ti-3Al-2.5V低強度、高塑性,冷成型性極佳板材:GB/T 3621
管材:GB/T 3624(航空航天用)
TA23α+β型合金Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo高溫持久強度高(600℃),抗疲勞棒材:GB/T 2965
鍛件:HB 5430
TA5α型合金Ti-4Al-0.005B耐腐蝕性突出(耐海水、Cl?),強度中等板材:GB/T 3621
管材:GB/T 3624(化工用)
TA7α型合金Ti-5Al-2.5Sn高溫性能好(450℃長期使用),低溫韌性優(yōu)異(-196℃)棒材:GB/T 2965
板材:GB/T 3621(航空標(biāo)準(zhǔn)HB 5287)
TA32近α型合金Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Si抗蠕變性能極佳(650℃),用于超高溫部件鍛件:企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如航天科技集團Q/HS 1-2019)
TA12A近α型合金Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Mo-0.3Si綜合高溫強度(600℃)和抗氧化性棒材:GB/T 2965
鍛件:HB 6745(航空定制)

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二、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/strong>

牌號傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域新興應(yīng)用領(lǐng)域
TA15航空發(fā)動機壓氣機盤、火箭燃燒室殼體超臨界發(fā)電機組高溫螺栓、3D打印渦輪葉片
TA24直升機旋翼轂、艦船推進軸核反應(yīng)堆冷卻劑管道、深海鉆井平臺
TA22飛機液壓導(dǎo)管、船舶冷凝器管柔性電子散熱基板、生物醫(yī)療導(dǎo)管
TA23航空發(fā)動機葉片、航天器高溫蒙皮地?zé)岚l(fā)電熱交換器、超音速飛行器結(jié)構(gòu)
TA5海水淡化設(shè)備、化工反應(yīng)釜海洋漂浮式光伏支架、氫能儲罐襯里
TA7液氧儲罐、低溫閥門空間站低溫管路、超導(dǎo)磁體支撐結(jié)構(gòu)
TA32航空發(fā)動機渦輪盤、核聚變裝置第一壁超高溫燃?xì)廨啓C葉片、月球基地結(jié)構(gòu)件
TA12A高超聲速飛行器蒙皮、航天器熱防護層可重復(fù)使用火箭發(fā)動機噴管、核燃料包殼

三、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)異同點(產(chǎn)品形態(tài))

產(chǎn)品形態(tài)TA15TA24TA22TA5
棒材GB/T 2965HB 5430(航空)GB/T 2965GB/T 2965
板材GB/T 3621無獨立標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3621GB/T 3621
管材GB/T 3624(特殊)GB/T 3624(優(yōu)先)GB/T 3624(化工)
鍛件GB/T 16598HB 6745(航空)

注:TA32、TA12A等多為企業(yè)/航空定制標(biāo)準(zhǔn),例如TA32鍛件執(zhí)行航天科技集團Q/HS 1-2019。

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四、關(guān)鍵性能異同點

參數(shù)高溫性能(℃)抗拉強度(MPa)耐腐蝕性成本(相對TC4)
TA15500(長期)850-10001.5倍
TA24550(短期)900-10502倍
TA22300620-750優(yōu)(耐海水)1.2倍
TA5350680-820極優(yōu)(耐Cl?)1.3倍
TA7450(長期)750-9001.8倍
TA32650(短期)950-11003倍
TA12A600(長期)1000-1150優(yōu)(抗氧化)2.5倍

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五、應(yīng)用前景分析

1、航空航天

TA15/TA24:隨著大推力發(fā)動機需求增長,高溫部件市場持續(xù)擴大;

TA12A:高超聲速飛行器材料國產(chǎn)化核心,替代進口(如俄羅斯BT20);

TA32:核動力航天器關(guān)鍵材料,未來深空探測必備。

2、新能源與環(huán)保

TA5:海水制氫電解槽耐Cl?腐蝕首選,替代316L不銹鋼;

TA22:氫燃料電池雙極板輕量化方案,成本低于鉑涂層方案。

3、海洋工程

TA24:深海鉆井平臺耐壓結(jié)構(gòu)件,抗H?S腐蝕性能優(yōu)于TC4;

TA5:海洋漂浮式光伏支架,壽命比鋁合金延長50%。

4、顛覆性技術(shù)

TA32/TA12A:核聚變堆第一壁材料,抗中子輻照腫脹性能優(yōu)于鋼;

TA7:超導(dǎo)磁體低溫支撐結(jié)構(gòu),滿足-269℃液氦環(huán)境需求。

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六、總結(jié)

高端替代趨勢:TA15、TA24、TA12A等近α型合金逐步替代傳統(tǒng)鎳基高溫合金;

成本敏感領(lǐng)域:TA22、TA5憑借耐腐蝕性搶占化工與海洋市場;

技術(shù)壁壘:TA32、TA12A依賴定制化生產(chǎn),需突破超純?nèi)蹮捈夹g(shù);

2030年預(yù)測:TA系列在航空航天領(lǐng)域市場規(guī)模將超80億美元,年增長率12%。

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