文 献 综 述

1. 钛合金概述

1.1钛合金的分类

以钛为基体加入其它合金元素组成的合金称为钛合金，其具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、焊接性能好、易加工成型等优点，因此广泛应用在航空航天领域，同时在生物制药和石油化工行业中也得到广泛的应用。

在钛中加入一些合金元素，根据所形成的钛合金的特性，通常将钛合金分为3种^[1]：

α相钛合金，α相钛合金是α相固溶体组成的单相合金，结构为密排六方晶格结构，有很高的韧性、比强度和焊接性，在高温下拥有很强的抗氧化性能，缺点是成型性较差，只能在高温环境下应用。

β相钛合金，β相钛合金是β相固溶体组成的单相合金，结构为体心立方结构，有很好的成型性，未经热处理就具有较高的强度，经过淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1372~1666MPa，但热稳定性较差，不适合在高温下使用。

α β相钛合金，α β相钛合金是一种双相合金，有良好的综合性能，组织稳定性好，韧性、塑性和高温变形性能好，但其热强性不佳。经过热处理强化后，适用于具有高强度要求的部件中，用量最大，用途最为广泛。

1.2 Ti-6Al-4V钛合金

Ti-6Al-4V钛合金简称TC4，是于1954年首先研制成功的等轴马氏体型两相合金^[2]，即为α β相钛合金，其金相组织图如图1所示。TC4合金根据精炼程度可分为普通TC4和TC4(ELI),其成分如表1^[2]所示，其具有良好的综合性能，组织稳定性好，塑性、韧性和高温变形性能良好，能较好的进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化，热处理后的强度比退火状态提高50%~100%，高温强度高，可在400℃~500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。