詳細描述

TA5鈦合金棒憑借其卓越的耐腐蝕性、高溫穩(wěn)定性及焊接性能，在船舶、化工等嚴苛環(huán)境中不可替代。其α型合金特性雖限制了強度與冷加工性，但為高溫抗氧化場景提供了可靠解決方案。采購時需重點監(jiān)控Al含量與晶粒尺寸，加工中需避免冷變形過量。相比TC4，TA5更適合耐蝕與中溫非承力部件，成本更低，是性價比突出的工業(yè)用鈦合金選擇。利泰金屬將TA5鈦合金棒的性能、執(zhí)行標準、應用、工藝等，整理如下：

1、性能

力學性能

抗拉強度：750~900 MPa（退火態(tài)）

屈服強度：≥650 MPa

延伸率：≥15%（塑性優(yōu)異）

彈性模量：105~115 GPa（高于純鈦，適合剛性要求場景）。

熱性能

熔點：約1650-1700℃

工作溫度：長期使用溫度≤450℃，短期可達600℃（優(yōu)于多數(shù)α+β合金）。

熱膨脹系數(shù)：9.0×10??/℃（20-400℃）。

耐腐蝕性

耐海水、氯化物、有機酸，抗氧化性優(yōu)異（500℃下氧化增重≤0.5 mg/cm2·h）。

2、特點

優(yōu)勢

高溫穩(wěn)定性：α相主導的組織在高溫下不易相變，適合熱端部件。

耐腐蝕性強：在還原性介質(zhì)（如鹽酸、硫酸）中耐蝕性顯著優(yōu)于TC4。

焊接性能好：氬弧焊、等離子焊焊縫強度達母材90%以上。

缺點

強度較低：抗拉強度僅為TC4的70-80%，不適用于高載荷部件。

冷加工性差：冷軋變形量需限制在20%以內(nèi)，需頻繁退火。

3、執(zhí)行標準

國內(nèi)標準

GB/T 2965-2020（鈦及鈦合金棒材通用標準）

GB/T 3620.1-2016（規(guī)定TA5化學成分：Ti-4Al-0.005B）。

GJB 2218-2016（軍用鈦合金棒材規(guī)范，明確TA5高溫性能要求）。

國際對應

ASTM B348（Ti-5Al-2.5Sn類似，但TA5不含Sn，成本更低）。

4、應用領域

船舶與海洋工程

耐壓殼體：潛艇外殼焊接件（耐海水腐蝕壽命＞30年）。

閥門管道：海水淡化系統(tǒng)泵體（抗Cl?腐蝕性能優(yōu)于316L）。

化工

反應容器：硫酸濃縮塔內(nèi)襯（耐70%濃度硫酸，溫度≤80℃）。

能源

地熱管道：耐硫化氫（H?S）腐蝕，使用壽命較不銹鋼提升5倍。

航空航天

發(fā)動機外機匣：低溫段非承力部件（450℃以下抗氧化）。

5、制造工藝

熔煉：兩次真空自耗電弧熔煉（VAR），控制Al偏析≤0.2%。

鍛造：

α相區(qū)鍛造：950-1000℃開坯，終鍛溫度≥800℃，避免β相析出。

組織控制：獲得均勻等軸α晶粒（尺寸20-50μm）。

熱處理：

退火工藝：750℃×2h空冷，消除殘余應力并穩(wěn)定組織。

加工：

熱軋：變形量控制在50-70%，需中間退火（700℃×1h）。

冷加工：僅限輕微成型（如矯直），避免開裂。

6、與其他合金對比

7、采購方法與注意事項

供應商篩選

資質(zhì)認證：需通過ISO 9001及NADCAP特種工藝認證，具備軍工供貨經(jīng)驗。

檢測能力：供應商需提供高溫蠕變測試報告（450℃/200 MPa下蠕變速率≤1×10??/s）。

合同要點

成分控制：明確Al含量（3.5-4.5%）、B含量（0.003-0.008%），O≤0.15%。

組織要求：規(guī)定α晶粒尺寸≤50μm，不允許β相殘留。

到貨檢驗

化學成分：采用OES光譜分析，重點監(jiān)控Fe（≤0.20%）、H（≤0.010%）。

高溫拉伸：按GJB 2218測試450℃下抗拉強度（≥600 MPa）。

使用建議

焊接工藝：推薦脈沖TIG焊（電流80-120A，氬氣純度≥99.999%）。

表面處理：酸洗（HF:HNO ?=1:3）后鈍化處理（HNO? 30%溶液浸泡20min）。