我國艦船用鈦及鈦合金體系、性能、應(yīng)用

發(fā)布時間： 2021-08-29 20:51:58 瀏覽次數(shù)：

鈦具有質(zhì)輕、比強度高、抗沖擊性高、耐海水腐蝕性能優(yōu)異、斷裂韌性好、疲勞強度高、焊接性能好、無磁、透聲性好、耐冷熱性優(yōu)異、抗放射性、減震抗噪等一系列優(yōu)點，被譽為“海洋金屬”，是一種理想的、具前景的海洋工程裝備用結(jié)構(gòu)材料。

Ti31鈦鍛件

鈦合金在海洋工程裝備領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，如船體結(jié)構(gòu)件、潛艇和深潛器的耐壓殼體、管件、閥及附件等，動力驅(qū)動裝置中的推進(jìn)器和推進(jìn)器軸，冷凝器、冷卻器、換熱器等，艦船聲吶導(dǎo)流罩、螺旋槳等。但目前國內(nèi)仍未見有關(guān)海洋工程裝備用鈦材的選材手冊的報道，未見有關(guān)完善的海洋工程裝備用鈦及鈦合金使用評價體系的報道，這在很大程度上制約了鈦材在海洋工程裝備上的推廣使用。

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類別	牌號	合金成分	R_m/MPa	R_p0.2/MPa	A/%	Z/%	KV₂/J	性能特點	應(yīng)用
低強	TA2	Cp-Ti	≥400	275~450	≥25	—	—	成型、焊接性能好，耐海水腐蝕	非耐壓鑄件、冷成型件、管路等
	TA3	Cp-Ti	≥500	380~550	≥20	—	—	成型、焊接性能好，耐海水腐蝕	非耐壓鑄件、冷成型件、管路等
	TA4	Cp-Ti	≥580	485~655	≥20	—	—	成型、焊接性能好，耐海水腐蝕	低強度承壓殼體、冷成型件、結(jié)構(gòu)件等
	Ti- 31(TA22)	Ti-3Al-1Mo-1Zr-0.8Ni	>637	>490	≥18	≥35	≥47	成型、焊接性好，耐180 ℃ 海水腐蝕	換熱器、冷凝器、泵體、管路、閥門、壓力容器、承載焊接結(jié)構(gòu)件等
	ZTA5	Ti-4Al-0.005B	≥590	≥490	≥10	≥25	≥24	鑄造性能好	船舶推進(jìn)、電子及輔助系統(tǒng) 的泵、閥等
中強	TA18 M	Ti-3Al-2.5V	≥620	≥515	≥15	—	—	冷成型性、焊接性優(yōu)異	艦船排氣管、噴氣偏導(dǎo)裝置，艙蓋、艙門等
	TA17	Ti-4Al-2V	685~835	≥560	≥10	—	—	良好焊接性能、抗腐蝕性能、沖擊韌性高	封頭、聲吶導(dǎo)流罩骨架、結(jié)構(gòu)件等
	TA5	Ti-4Al-0.005B	≥685	≥585	≥12	—	—	耐蝕、可焊性好	魚雷發(fā)射裝置、框架結(jié)構(gòu)件、船舶各類機(jī)械部件等
	ZTi60	Ti-5.5Al-4Sn- 2Zr-1Mo-1.0Ta- 0.5Nd-0.5Si	≥670	≥590	≥10	≥20	≥43	鑄造性能好、耐蝕、可焊	各種耐壓系統(tǒng)鑄件等
	Ti70(TA23)	Ti-2.5Al-2Zr-1Fe	≥700	≥590	≥10	—	—	耐蝕性、透聲性、冷成型、焊接性好	透聲罩、聲吶導(dǎo)流罩、桅桿、冷成型件等
	Ti75(TA24)	Ti-3Al-2Mo-2Zr	≥730	≥630	≥13	≥25	—	耐蝕性、焊接性、成型性優(yōu)異，斷裂韌性、沖擊韌性高	船舶結(jié)構(gòu)、壓力容器、耐高壓管路、推進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)件等
	Bti431	Ti-5Al-3Mo-1V	≥770	≥650	≥9	≥25	—	焊接性、鑄造性良好	管材結(jié)構(gòu)、緊固件、氣瓶等耐壓罐體等
	Ti91	Ti-3Al-1V-1Zr-1Fe	≥700	≥660	≥20	≥35	—	冷成型性、焊接性、耐蝕性、透聲性優(yōu)異	透聲罩、聲吶導(dǎo)流罩等
	ZTC4	Ti-6Al-4V	≥835	≥765	≥5	≥12	—	抗裂紋擴(kuò)展、抗疲勞、鑄造性能好	螺旋槳、可承受重載荷的殼體等高強鑄件
	Ti80(TA31)	Ti-6Al-3Nb-2Zr- 1Mo	≥880	≥785	≥10	≥40	—	耐蝕、可焊	緊固件、結(jié)構(gòu)件、殼體等
高強	TC4ELI	Ti-6Al-4VELI	≥860	≥795	≥10	≥25	≥24	抗裂紋擴(kuò)展、抗疲勞、耐腐蝕、焊接性好	耐壓殼體、高壓容器、結(jié)構(gòu) 件、船舶部件、緊固件等
	TC4	Ti-6Al-4V	≥895	≥830	≥10	—	—	抗裂紋擴(kuò)展、抗疲勞、耐腐蝕、焊接性好	耐壓殼體、發(fā)動機(jī)外殼、蒸汽透平機(jī)葉片、蓄電器、船舶部件、緊固件等
	TB8	Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.25Si	825~1000	795~965	≥6	—	—	高強、塑性、韌性，耐蝕	高強緊固件、海水管路、彈簧、彈射裝置等
	TB9	Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr	—	—	—	—	—	塑性好、強度和彈性高、淬透性好、耐蝕性和抗鹽應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異	彈簧、緊固件等
	TC11	Ti-6.5V-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si	≥1010	≥910	≥8	≥23	≥24	高強、高韌、耐高溫	高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、低壓壓氣機(jī)葉片及輪盤等
	TiB19	Ti-3Al-1Mo-5V-4Cr-2Zr	≥1175	≥1130	≥5	≥10	—	強度高、塑韌性好、焊接性好	船舶高壓容器、筒體、機(jī)械部件等
	Ti62A	Ti-6Al-2Sn-2Zr- 3Mo-1Cr-1V	≥1010	≥930	≥9	≥18	≥20	高強、高韌、耐沖擊	大深度耐壓殼體、耐壓罐體、緊固件等
注：1)艦船用鈦合金鍛件規(guī)范 GJB 943A—2018；2)艦船用鈦及鈦合金板材規(guī)范 GJB 944A—2018；3)艦船用鈦及鈦合金棒材規(guī)范 GJB 9571—2018；4)艦船用鈦及鈦合金鑄件規(guī)范 GJB 9574—2018；5)艦船用鈦及鈦合金無縫管材規(guī)范 GJB 9579—2018。

我國艦船用鈦及鈦合金體系、性能、應(yīng)用

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