我國自主研發(fā)鈦合金現(xiàn)狀與進展

趙永慶， 葛 鵬

(西北有色金屬研究院，西安710016)

鈦合金具有密度低、比強度高、耐腐蝕、熱強性好、無磁以及生物相容性好等優(yōu)良特性，已被廣泛應用于航空、航天、艦船、化工、冶金及生物醫(yī)用等領域。根據(jù)合金本身特性及應用狀況的不同，鈦合金可分為高強鈦合金、損傷容限鈦合金、高溫鈦合金、低溫鈦合金、耐蝕船用鈦合金、低成本鈦合金、醫(yī)用鈦合金等幾大類。中國鈦工業(yè)經(jīng)過60年的發(fā)展已取得舉世矚目的成績，海綿鈦和鈦加工材產量都已居于世界前列，并形成了完整的研發(fā)與生產體系。近二十年，我國開發(fā)成功的新型鈦合金超過30 種，本工作將對主要的新型鈦合金研發(fā)現(xiàn)狀與進展進行介紹。

1 高強及損傷容限鈦合金

高強及損傷容限鈦合金最初主要是針對航空飛行器的應用而研發(fā)的。20 世紀60年代以來，航空飛行器除向高速、高機動的方向發(fā)展，高可靠性和長壽命成為其越來越重要的發(fā)展方向，飛機的設計準則從早期的疲勞安全壽命設計發(fā)展到現(xiàn)今的耐久性/損傷容限設計［1，2］。這種變化對材料的損傷容限性提出更高要求，因此飛機構件的選材必須在強度、塑性基礎上，綜合考慮斷裂韌度、抗疲勞性能、比強度、壽命期成本等多方面性能。在這種需求的推動下，具有高斷裂韌度、高強度、低裂紋擴展速率的高強及高損傷容限性鈦合金越來越受到重視［3］。國內自主研發(fā)并獲得應用的高強及損傷容限鈦合金主要有高強高韌損傷容限TC21 合金、中強高韌損傷容限TC4－DT 合金、超高強Ti－1300 合金、超高強Ti－26 合金四種，同時也研制出高強Ti－B20 和TB10合金，高強韌BTi－6554 合金、超高強Ti－7333 合金等。……