TC4

TC4

鈦合金TC4材料的組成為Ti-6Al-4V,屬於(α+β)型鈦合金,具有良好的綜合力學機械性能。比強度大。TC4的強度sb=1.012GPa,密度g=4.51g/cm3,比強度sb/g=23.5,而合金鋼的比強度sb/g小於18。 鈦合金熱導率低。 鈦合金的熱導率為鐵的1/5、鋁的1/10,TC4的熱導率l=7.955W/m·K。

基本介紹

  • 中文名:TC4
  • 組成:為Ti-6Al-4V
  • 材料:屬於(a+b)型鈦合金
  • 比熱:=0.612j/g·℃
材料簡介,試件製備,離子注入條件,硬度測量,

材料簡介

線膨脹係數=8.6*10-6℃(0-100℃)比熱=0.612j/g·℃鈦合金的彈性模量較低。TC4的彈性模量E=110GPa,約為鋼的1/2,故鈦合金加工時容易產生變形。其泊松比為0.34。 TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)鈦合金,採用兩種注入方案進行表面改性,試驗表明,鈦合金經離子注入後,提高了顯微硬度,顯著地降低了滑動摩擦係數,有效地提高了耐磨性.為探明其改性機理,對注入與未注入樣品進行了X射線光電子能譜(XPS)分析,獲得滿意的結果.

試件製備

選航空用的TC4、TA7鈦合金,試件製成圓盤狀,尺寸為40*5mm,所有試件表面均拋光至鏡面.

離子注入條件

兩種鈦合金都分別採用兩種注入方案:
① 在TC4及TA7鈦合金試件上濺射鍍Ti,Ti膜總厚度為540nm(5400A).在鍍Ti膜過程中,同時用(N+ +N+2)進行動態反衝注入,束流能量為50keV,束流密度為45μA/cm2,劑量為7*1017/cm2,靶室真空度為1.33*10-2Pa;
② 在①的基礎上,再注入C+,束流能量為40keV,劑量為3*1017/cm2.

硬度測量

用HXD-1000數字式顯微硬度計測量了注入與未注入試件的顯微硬度,測量載荷為4.9×10-2N,測量結果列於表1.
表1 顯微硬度測量結果
材料 表面狀態 顯微硬度/MPa 硬度提高倍數
未注入 2690 0
TC4 注入(N+ +N+2) 6399 1.38
注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28
未注入 3133 0
TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36
注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30
從表1看出,離子注入後,試件的顯微硬度都有不同程度的提高,其中TC4鈦合金注入(N+ +N+2)混合束後硬度約提高1.4倍.
●TC4 熱膨脹係數:
TC4鈦合金具有優良的耐蝕性、小的密度、高的比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優點,在航空航天、石油化工、造船、汽車,醫藥等部門都得到成功的套用。
●TC4鈦合金力學性能:
抗拉強度σb/MPa≥895,規定殘餘伸長應力σr0.2/MPa≥825,伸長率δ5(%)≥10,斷面收縮率ψ(%)≥25
●TC4鈦合金密度:
4.5(g/cm3)工作溫度-100~550(℃)
●TC4鈦合金化學成分:
TC4含鈦(Ti) 餘量,鐵(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氫(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,鋁(Al)5.5~6.8,釩(V)3.5~4.5

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們