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18930163533

tc4钛合金

tc4钛合金

TC4 钛合金热处理:mpaTC4材料固溶强化处理后,强度增加不大,也就到1100MPa,退火状态下强度一般在900MPa钛合金

●TC4 热膨胀系数:

TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。

●TC4钛合金力学性能:

规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,

●TC4钛合金密度:

4.5(g/cm3)

●TC4钛合金化学成分:

TC4含钛(Ti) 余量,(Fe)≤0.30,(C)≤0.10,(N)≤0.05,(H)≤0.015,(O)≤0.20,(Al)5.5~6.8,(V)3.5~4.5[1]

●TC4钛合金密度:

4.5(g/cm3)工作温度-100~550(℃)

化学成分

TC4含钛(Ti) 余量,(Fe)≤0.30,(C)≤0.10,(N)≤0.05,(H)≤0.015,(O)≤0.20,(Al)5.5~6.8,(V)3.5~4.5

tc4

钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(α+β)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa,密度g=4.51g/cm3,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。 钛合金热导率低。钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10TC4的热导率l=7.955W/m·K

线膨胀系数=8.6*10-6℃(0-100℃)比热=0.612j/g·℃钛合金的弹性模量较低。TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的1/2,故钛合金加工时容易产生变形。其泊松比为0.34TC4(Ti-6Al-4V)TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金,采用两种注入方案进行表面改性,试验表明,钛合金经离子注入后,提高了显微硬度,显著地降低了滑动摩擦系数,有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理,对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,获得满意的结果.

试件制备

选航空用的TC4TA7钛合金,试件制成圆盘状,尺寸为40*5mm,所有试件表面均抛光至镜面.

离子注入条件

两种钛合金都分别采用两种注入方案:

TC4TA7钛合金试件上溅射镀TiTi膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中,同时用(N+ +N+2)进行动态反冲注入,束流能量为50keV,束流密度为45μA/cm2,剂量为7*1017/cm2,靶室真空度为1.33*10-2Pa;

的基础上,再注入C+,束流能量为40keV,剂量为3*1017/cm2.

硬度测量

HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度,测量载荷为4.9×10-2N,测量结果列于表1.

1 显微硬度测量结果

材料表面状态显微硬度/MPa 硬度提高倍数

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

从表1看出,离子注入后,试件的显微硬度都有不同程度的提高,其中TC4钛合金注入(N+ +N+2)混合束后硬度约提高1.4.

●TC4 热膨胀系数:

TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。

●TC4钛合金力学性能:

抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25

●TC4钛合金密度:

4.5(g/cm3)工作温度-100~550(℃)

●TC4钛合金化学成分:

TC4含钛(Ti) 余量,(Fe)≤0.30,(C)≤0.10,(N)≤0.05,(H)≤0.015,(O)≤0.20,(Al)5.5~6.8,(V)3.5~4.5


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