Ti-6Al-4V，Grade 5（UNS R56400）一种广泛应用的钛合金

Ti-6Al-4V，Grade 5（UNS R56400）是一种广泛应用的钛合金，以下是对该材料的详细介绍：

材料概述

Ti-6Al-4V是一种双相α+β钛合金，铝作为α稳定元素，钒作为β稳定元素。这种高强度合金可以在低温至800°F（427°C）的温度范围内使用。通常在退火或固溶处理加时效处理的条件下使用。应用领域包括喷气发动机的压气机叶片、盘和环；飞机和宇宙舱组件；压力容器；火箭发动机外壳；直升机转子轮毂；紧固件；以及需要高强度-重量比的紧要锻件。

生产工艺

• 使用真空电弧（VAR）、电子束（EB）或等离子电弧炉（PAM）进行初熔。
• 通过一个或两个真空电弧步骤进行重熔。

物理特性

• 熔化范围: 2,800-3,000°F (1,538 - 1,649°C)
• 密度: 0.160 lbs/cu. in.; 4.47 gm/cc
• β转变温度: 1830°F (± 25°); 999°C (± 14°)

热处理

• 退火: 在1,700-1,900°F (927 - 1,038°C)进行，以获得高硬度、拉伸和疲劳强度。
• 固溶处理: 在1,675 -1,750°F; (913 - 954°C)进行1小时，水淬。
• 时效处理: 在975 -1,025°F; (524 - 552°C)进行4到8小时，空气冷却。

加工性

• 锻造/成形: 从1,750°F (954°C)开始，以1,450°F(788°C)完成，推荐最小减少量为35%以获得最佳性能。
• 机械加工: 可以使用奥氏体不锈钢的加工方法，使用慢速、重进给、刚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时效条件下容易焊接，焊接后热处理中完成时效。

特殊注意事项

• 合金可能在不当的酸洗过程中受到氢污染，或在锻造、热处理、钎焊等过程中受到氧、氮和碳的污染。这种污染可能导致延展性下降，从而不利地影响缺口敏感性和成形特性。

硬度

• 退火条件下的典型硬度为HRC30-34，固溶和时效条件下约为HRC35-39。

规格标准

• AMS 4928 - 退火状态的棒材、锻件和锻件坯料
• AMS 4965 - 固溶处理和时效处理的棒材、锻件
• AMS 4967 - 退火、可热处理的棒材、锻件

结论

Ti-6Al-4V, Grade 5是一种高性能的钛合金，以其高强度、良好的锻造性和焊接性，以及优异的耐腐蚀和生物相容性而受到重视。它适用于多种工业应用，尤其是在航空航天、医疗和高性能工业领域。