国标tc4钛合金线材 tc4钛线 tc4钛合金线 钛合金线材
概述
钛合金tc4材料的组成为ti-6al-4v，属于(a+b)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=4.4*103，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1/10，tc4的热导率l=7.955w/m·k。线膨胀系数=7.89*10-6℃，比热=0.612cal/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。tc4(ti-6al-4v)和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.
试件制备及注入条件 
1.1 试件制备
选航空用的tc4、ta7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.
1.2 离子注入条件
两种钛合金都分别采用两种注入方案：
① 在tc4及ta7钛合金试件上溅射镀ti，ti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；
② 在①的基础上，再注入c+，束流能量为40kev，剂量为3*1017/cm2.
硬度测量 
用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.
表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倍.[1]
●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,铁(fe)≤0.30,碳(c)≤0.10,氮(n)≤0.05,氢(h)≤0.015,氧(o)≤0.20,铝(al)5.5～6.8,钒(v)3.5～4.5

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