Ti-6Al-4V，Grade 5（UNS R56400）是一種廣泛應(yīng)用的鈦合金，以下是對(duì)該材料的詳細(xì)介紹：

材料概述

Ti-6Al-4V是一種雙相α+β鈦合金，鋁作為α穩(wěn)定元素，釩作為β穩(wěn)定元素。這種高強(qiáng)度合金可以在低溫至800°F（427°C）的溫度范圍內(nèi)使用。通常在退火或固溶處理加時(shí)效處理的條件下使用。應(yīng)用領(lǐng)域包括噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)葉片、盤和環(huán)；飛機(jī)和宇宙艙組件；壓力容器；火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼；直升機(jī)轉(zhuǎn)子輪轂；緊固件；以及需要高強(qiáng)度-重量比的緊要鍛件。

生產(chǎn)工藝

• 使用真空電?。╒AR）、電子束（EB）或等離子電弧爐（PAM）進(jìn)行初熔。
• 通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)真空電弧步驟進(jìn)行重熔。

物理特性

• 熔化范圍: 2,800-3,000°F (1,538 - 1,649°C)
• 密度: 0.160 lbs/cu. in.; 4.47 gm/cc
• β轉(zhuǎn)變溫度: 1830°F (± 25°); 999°C (± 14°)

熱處理

• 退火: 在1,700-1,900°F (927 - 1,038°C)進(jìn)行，以獲得高硬度、拉伸和疲勞強(qiáng)度。
• 固溶處理: 在1,675 -1,750°F; (913 - 954°C)進(jìn)行1小時(shí)，水淬。
• 時(shí)效處理: 在975 -1,025°F; (524 - 552°C)進(jìn)行4到8小時(shí)，空氣冷卻。

加工性

• 鍛造/成形: 從1,750°F (954°C)開(kāi)始，以1,450°F(788°C)完成，推薦最小減少量為35%以獲得最佳性能。
• 機(jī)械加工: 可以使用奧氏體不銹鋼的加工方法，使用慢速、重進(jìn)給、剛性刀具和大量的非氯化切削液。
• 焊接性: 在退火或固溶和部分時(shí)效條件下容易焊接，焊接后熱處理中完成時(shí)效。

特殊注意事項(xiàng)

• 合金可能在不當(dāng)?shù)乃嵯催^(guò)程中受到氫污染，或在鍛造、熱處理、釬焊等過(guò)程中受到氧、氮和碳的污染。這種污染可能導(dǎo)致延展性下降，從而不利地影響缺口敏感性和成形特性。

硬度

• 退火條件下的典型硬度為HRC30-34，固溶和時(shí)效條件下約為HRC35-39。

規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)

• AMS 4928 - 退火狀態(tài)的棒材、鍛件和鍛件坯料
• AMS 4965 - 固溶處理和時(shí)效處理的棒材、鍛件
• AMS 4967 - 退火、可熱處理的棒材、鍛件

結(jié)論

Ti-6Al-4V, Grade 5是一種高性能的鈦合金，以其高強(qiáng)度、良好的鍛造性和焊接性，以及優(yōu)異的耐腐蝕和生物相容性而受到重視。它適用于多種工業(yè)應(yīng)用，尤其是在航空航天、醫(yī)療和高性能工業(yè)領(lǐng)域。