钛具有质轻、比强度高、抗冲击性高、耐海水腐蚀性能优异、断裂韧性好、疲劳强度高、焊接性能好、无磁、透声性好、耐冷热性优异、抗放射性、减震抗噪等一系列优点,被誉为“海洋金属”,是一种理想的、具前景的海洋工程装备用结构材料。 钛合金在海洋工程装备领域应用非常广泛,如船体结构件、潜艇和深潜器的耐压壳体、管件、阀及附件等,动力驱动装置中的推进器和推进器轴,冷凝 器、冷却器、换热器等,舰船声呐导流罩、螺旋桨等。但目前国内仍未见有关海洋工程装备用钛材的选材手册的报道,未见有关完善的海洋工程装备用钛及钛合金使用评价体系的报道,这在很大程度上制约了钛材在海洋工程装备上的推广使用。 有关我国舰船用钛及钛合金体系、性能及应用等,利泰金属结合相关资料,整理如下: 类别 牌号 合金成分 Rm/MPa Rp0.2/MPa A/% Z/% KV2/J 性能特点 应用 低强 TA2 Cp-Ti ≥400 275~450 ≥25 — — 成型、焊接性能好,耐海水腐蚀 非耐压铸件、冷成型件、管 路等 TA3 Cp-Ti ≥500 380~550 ≥20 — — 成型、焊接性能好,耐海水腐蚀 非耐压铸件、冷成型件、管 路等 TA4 Cp-Ti ≥580 485~655 ≥20 — — 成型、焊接性能好,耐海水腐蚀 低强度承压壳体、冷成型 件、结构件等 Ti- 31(TA22) Ti-3Al-1Mo-1Zr-0.8Ni >637 >490 ≥18 ≥35 ≥47 成型、焊接性好,耐180 ℃ 海水腐蚀 换热器、冷凝器、泵体、管路、阀门、压力容器、承载 焊接结构件等 ZTA5 Ti-4Al-0.005B ≥590 ≥490 ≥10 ≥25 ≥24 铸造性能好 船舶推进、电子及辅助系统 的泵、阀等 中强 TA18 M Ti-3Al-2.5V ≥620 ≥515 ≥15 — — 冷成型性、焊接性优异 舰船排气管、喷气偏导装置,舱盖、舱门等 TA17 Ti-4Al-2V 685~835 ≥560 ≥10 — — 良好焊接性能、抗腐蚀性能、 冲击韧性高 封头、声呐导流罩骨架、结构件等 TA5 Ti-4Al-0.005B ≥685 ≥585 ≥12 — — 耐蚀、可焊性好 鱼雷发射装置、框架结构件、船舶各类机械部件等 ZTi60 Ti-5.5Al-4Sn- 2Zr-1Mo-1.0Ta- 0.5Nd-0.5Si ≥670 ≥590 ≥10 ≥20 ≥43 铸造性能好、耐蚀、可焊 各种耐压系统铸件等 Ti70(TA23) Ti-2.5Al-2Zr-1Fe ≥700 ≥590 ≥10 — — 耐蚀性、透声性、冷成型、 焊接性好 透声罩、声呐导流罩、桅 杆、冷成型件等 Ti75(TA24) Ti-3Al-2Mo-2Zr ≥730 ≥630 ≥13 ≥25 — 耐蚀性、焊接性、成型性优异, 断裂韧性、冲击韧性高 船舶结构、压力容器、耐高 压管路、推进系统构件等 Bti431 Ti-5Al-3Mo-1V ≥770 ≥650 ≥9 ≥25 — 焊接性、铸造性良好 管材结构、紧固件、气瓶等 耐压罐体等 Ti91 Ti-3Al-1V-1Zr-1Fe ≥700 ≥660 ≥20 ≥35 — 冷成型性、焊接性、耐蚀性、透 声性优异 透声罩、声呐导流罩等 ZTC4 Ti-6Al-4V ≥835 ≥765 ≥5 ≥12 — 抗裂纹扩展、抗疲劳、 铸造性能好 螺旋桨、可承受重载荷的壳 体等高强铸件 Ti80(TA31) Ti-6Al-3Nb-2Zr- 1Mo ≥880 ≥785 ≥10 ≥40 — 耐蚀、可焊 紧固件、结构件、壳体等 高强 TC4ELI Ti-6Al-4VELI ≥860 ≥795 ≥10 ≥25 ≥24 抗裂纹扩展、抗疲劳、耐腐蚀、 焊接性好 耐压壳体、高压容器、结构 件、船舶部件、紧固件等 TC4 Ti-6Al-4V ≥895 ≥830 ≥10 — — 抗裂纹扩展、抗疲劳、耐腐蚀、焊接性好 耐压壳体、发动机外壳、蒸汽透平机叶片、蓄电器、船 舶部件、紧固件等 TB8 Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.25Si 825~1000 795~965 ≥6 — — 高强、塑性、韧性,耐蚀 高强紧固件、海水管路、弹 簧、弹射装置等 TB9 Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr — — — — — 塑性好、强度和弹性高、 淬透性好、耐蚀性和抗盐应力 腐蚀性能优异 弹簧、紧固件等 TC11 Ti-6.5V-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si ≥1010 ≥910 ≥8 ≥23 ≥24 高强、高韧、耐高温 高压压气机转子、低压压气 机叶片及轮盘等 TiB19 Ti-3Al-1Mo-5V-4Cr-2Zr ≥1175 ≥1130 ≥5 ≥10 — 强度高、塑韧性好、焊接性好 船舶高压容器、筒体、机械 部件等 Ti62A Ti-6Al-2Sn-2Zr- 3Mo-1Cr-1V ≥1010 ≥930 ≥9 ≥18 ≥20 高强、高韧、耐冲击 大深度耐压壳体、耐压罐 体、紧固件等 注:1)舰船用钛合金锻件规范 GJB 943A—2018;2)舰船用钛及钛合金板材规范 GJB 944A—2018;3)舰船用钛及钛合金棒材规范 GJB 9571—2018;4)舰船用钛及钛合金铸件规范 GJB 9574—2018;5)舰船用钛及钛合金无缝管材规范 GJB 9579—2018。 相关链接 2021-11-14 舰船用钛合金材料的特点及影响其发展的因素 2021-10-15 Ti80/TA5/TiB19钛合金材料在船舶建造耐压壳体中的应用特点 2021-10-15 利泰金属热销海洋工程船舶制造用Ti31钛棒 2021-08-13 Ti75钛合金锻件热处理工艺对组织和性能的影响 2021-06-30 钛合金材料在舰艇中的应用及需求分析 2021-06-23 Ti31Ti75Ti80钛合金材料在海洋工程中的应用与特性 2021-06-21 宝鸡TC4/Ti75钛合金厂家谈海洋金属的特性与主要应用 2021-05-25 TI80/Ti75/Ti31钛棒钛锻件耐压壳体在船舶建造中的应用 2021-01-29 海洋工程用Ti31/Ti75/Ti80/TC4钛合金的特性与应用 2021-01-11 热处理对Ti31钛合金棒钛锻件显微组织与力学性能的影响