牌号 TC4
其他名称 Ti-6Al-4V
对应标准 GB /T 42159-2022
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材
Titanium and titanium alloy bars and wire for fastener
归类 钛及钛合金
性能 强度
标签 钛合金 工作温度400°C 紧固件材料
说明 TC4(Ti-6Al-4V Grade 5)是一种中等强度的(α+β)型双相钛合金，含有6%的α稳定元素Al和4%的β稳定元素V。该合金具有优异的综合性能。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合金长时间工作温度可达400°C，在航空工业中用于制造发动机的风扇和压气机盘及叶片，以及飞机结构中的梁、接头等重要承力构件和制造各种航空航天用紧固件。比强度高，该合金可取代30CrMnSiA等结构钢，实现减轻零件重量约30%。Ti-6Al-4V/Gr5是美国牌号，TC4是在此基础上我国研制的牌号。
⒈化学性能：该合金在430°C以下长时间加热，形成很薄且具有保护性的氧化膜。随着加热温度的升高，氧化膜加厚，但保护性变差。
⒉力学性能：参见GJB2218A-2008、GJB2219-1994、GJB1538A-2008、GJB2505A-2008标准中对力学性能的规定。该合金可以通过热处理进行强化。
⒊加工性能：该合金是典型的难加工材料，其导热性差、化学活性高、弹性模量小，加工硬化严重，使得切削速度低、*寿命短、加工效率低。该合金磨削时易产生烧伤、波纹和变形，其加工难度和成本高。
该合金通常采用热镦或温镦成型，因其导热性差，加热时间比其他材料应适当延长，但不能造成过热过烧。
⒋应用：该合金在国内紧固件行业使用非常广泛，是使用好多的钛合金牌号，产品包括各类螺栓、高锁螺栓及少量螺母。
抗拉强度在800~1300MPa内，剪切强度≥670MPa，在400°C以下长期工作，需要较高比强度的场合，建议选用该合金。可生产产品包括各规格螺栓、螺钉、高锁螺栓、铆钉钉体、垫圈等。
密度 4.44 g/cm3
TC4 化学元素成分含量(%)
| 成分 | Fe | C | N | V | Al | H | Y | O | 其他单个 | 其他合计 |
| 好小值 | - | - | - | 3.5 | 5.5 | - | - | - | - | - |
| 好大值 | 0.3 | 0.08 | 0.05 | 4.5 | 6.75 | 0.015 | 0.005 | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
TC4 机械性能
| 直径 | 热处理或状态 | 屈服点 | 断后伸长率或延伸率 | 断面收缩率 |
| d | σs | δ | ψ | |
| mm | Mpa | % | % | |
| 3~20 | 固溶时效（STA） | Rp0.2: ≥860 | ≥10 | ≥25 |
| 剪切强度: ≥600 | ||||
| 3~12.7 | 固溶时效（STA） | Rp0.2: ≥1070 | ≥10 | ≥20 |
| 剪切强度: ≥665 | ||||
| ＞12.7~20 | 固溶时效（STA） | Rp0.2: ≥1035 | ≥10 | ≥20 |
| 剪切强度: ≥665 |