Ti80钛板-宝鸡市利泰有色金属有限公司

详细描述

Ti80（名义成分Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo）是我国自主研发的‌近α型钛合金‌，主要应用于航空航天、船舶制造及化工领域的高强度耐蚀结构件，如潜艇耐压壳体、螺栓及动力系统部件。有关Ti80钛板的性能、应用、制造工艺等，利泰金属整理如下：

1、定义

Ti80是中国自主研发的近α型钛合金，名义成分为：

钛（Ti）：基体金属

铝（Al）：约5.5–6.5%（强化α相）

钼（Mo）：0.5–1.5%（增强β相稳定性）

铌（Nb）：2.0–3.0%（细化晶粒，提升韧性）

锆（Zr）：1.5–2.5%（抗氢脆，改善耐蚀性）

杂质（Fe、C、N等）：严格限制（总和<0.3%）

特点：

深海专用：抗高压（>7000米水深）、耐海水腐蚀、抗氢脆性能突出。

高强韧：兼具高强度（≥980 MPa）与良好韧性，适合焊接与复杂成型。

2、性能特点

性能	Ti80表现
力学性能	抗拉强度≥980 MPa，屈服强度≥880 MPa，延伸率≥10%（优于TC4的塑性）。
耐腐蚀性	抗海水、氯离子应力腐蚀，氢脆敏感性极低（氢含量<50 ppm）。
加工性能	热加工性能优异（需β相区锻造），焊接性良好（需氩气保护）。
耐温性	长期使用温度≤350℃，短时可耐400℃（抗氧化性优于普通α+β合金）。

3、应用领域

深海装备：潜艇耐压壳体、深海探测器外壳（抗高压腐蚀）。

船舶工业：船舶推进器轴、海水泵阀（抗空泡腐蚀）。

海洋工程：海底油气管道、钻井平台紧固件。

特殊领域：核潜艇核反应堆屏蔽结构（低中子吸收截面）。

4、制造工艺

熔炼：真空自耗电弧炉（VAR）+电子束冷床炉（EBCHM）双联工艺，确保高纯净度。

热加工：β相区（1000–1050℃）锻造或轧制，细化β晶粒。

热处理：双重退火（950℃固溶+550℃时效），平衡强度与韧性。

焊接：电子束焊或激光焊，需后热处理消除残余应力。

5、执行标准

中国：

国军标：GJB 2218-2018（舰船用钛合金规范）。

国标：GB/T 3620-2016（名义成分参考）。

国际对比：

美国无直接对应牌号，性能接近Ti-6Al-4V ELI（超低间隙元素级），但Ti80深海性能更优。

6、与其他钛合金的区别

牌号	类型	典型成分	强度（MPa）	核心特性	主要应用
Ti80	近α型	Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo	980–1120	深海抗压、抗氢脆	潜艇壳体、深海设备
Ti31	α型	Ti-3Al-1Mo-1Zr	590–735	低成本、耐海水腐蚀	船舶管路、滨海电站冷凝器
Ti55	近α型	Ti-5Al-4Sn-4Zr-1Mo-1W	1030–1180	高温蠕变抗力（550℃）	航空发动机高压压气机叶片
Ti60	近α型	Ti-5.8Al-4Sn-3Zr-1Mo-0.3Si	1050–1200	高温抗氧化性（600℃）	航天发动机燃烧室部件
Ti75	近α型	Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo	900–1050	抗硫化腐蚀、生物相容性	化工反应釜、医疗植入物

7、选购方法与注意事项

选购方法：

应用场景匹配：

深海高压环境必选Ti80，避免用TC4或Ti31替代（抗氢脆不足）。

供应商审核：

优先选择具备军工生产资质（如GJB 9001认证）的厂家。

材料验证：

要求提供氢含量检测报告（需≤50 ppm）、超声波探伤（UT）及渗透检测（PT）结果。

注意事项：

氢脆防控：

酸洗时使用低浓度HF（<3%），时间控制在5分钟内，酸洗后立即烘干。

焊接工艺：

焊后需进行600–650℃去应力退火，防止焊缝脆化。

加工温度：

热成型温度严格控制在β相区（1000–1050℃），避免低温加工导致开裂。

8、未来新应用领域探索

超深潜器：

万米级载人潜水器耐压壳（需进一步提升Ti80的屈服强度至≥1100 MPa）。

氢能储运：

液氢储罐（利用其低温韧性及抗氢渗透性）。

极地开发：

北极冰下探测设备（耐低温冲击与海水腐蚀）。

3D打印：

激光粉末床熔融（LPBF）制造一体化深海部件（需优化Ti80粉末球形度与流动性）。

Ti80钛板是中国深海装备领域的**“卡脖子”材料**，其抗高压、抗氢脆的核心性能填补了国际深海钛合金空白。与Ti31、Ti55等相比，Ti80专攻深海极端环境，而Ti55/Ti60侧重高温航空航天应用。未来在极地开发、氢能等新兴领域的拓展需依赖材料改性（如纳米强化）与先进制造技术（如增材制造）。选购时需严控氢含量，并关注军工供应链的特殊要求。