UNS R56410 钛β合金——高强度与热处理强化
材料概述
UNS R56410(Ti-10V-2Fe-3Al)是一种典型的钛β合金,具有比许多钛合金更高的硬度和强度。该合金可热处理强化、可焊接、易于成形。主要加工挑战包括侧向磨损、回弹和切屑控制,建议采用正前角断屑槽配合轻刃口钝化刀具。
主要性能参数
一般物理性能
| 性能 | 数值 | 形态 |
|---|---|---|
| 密度 | 4.65 g/cm³ | 棒材、坯料 |
尺寸规格
| 项目 | 温度 | 数值 | 形态 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 直径 | — | 7 mm | 棒材 | |
| — | 115 mm | 棒材 | ||
| — | 130 mm | 坯料 | ||
| 尺寸范围 | — | 350 mm | 坯料 | |
| 尺寸范围 | — | 15–65 mm直径,长度至6000 mm | 棒材 | |
| 长度 | — | 3000 mm | 坯料 | |
| — | 4500 mm | 坯料 | ||
| — | 6000 mm | 棒材 | 最大 |
力学性能 (棒材/坯料)
| 性能 | 数值 | 形态 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | 110 GPa | 棒材、坯料 |
| 断后伸长率 | 9.0 % | 棒材、坯料 |
| 布氏硬度 | 304 HB | 棒材、坯料 |
| 洛氏硬度 (HRC) | 32 | 棒材、坯料 |
| 维氏硬度 | 318 HV | 棒材、坯料 |
| 剪切模量 | 41 GPa | 棒材、坯料 |
| 抗拉强度 | 970 MPa | 棒材、坯料 |
| 屈服强度 | 900 MPa | 棒材、坯料 |
热学性能
| 性能 | 数值 | 形态 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | 7.1–9.7×10⁻⁶ 1/K | — | 钛β合金典型值 |
| 熔点 | 1550–1815 °C | — | 钛β合金典型值 |
| 比热容 | 490–580 J/(kg·K) | — | 钛β合金典型值 |
| 热导率 | 7.8 W/(m·K) | 棒材、坯料 |
化学成分 (wt%)
| 元素 | 含量范围 | 形态 |
|---|---|---|
| 铝 (Al) | 2.6–3.4 % | 棒材、坯料 |
| 碳 (C) | 0.05 % | 棒材、坯料 |
| 氢 (H) | 0.015 % | 棒材、坯料 |
| 铁 (Fe) | 1.6–2.2 % | 棒材、坯料 |
| 氮 (N) | 0.05 % | 棒材、坯料 |
| 氧 (O) | 0.13 % | 棒材、坯料 |
| 钒 (V) | 9.0–11.0 % | 棒材、坯料 |
加工建议
- 热处理制度:固溶处理 800–850 °C + 时效 500–600 °C
- 切削加工:正前角刀具、轻刃口钝化、高压内冷
- 焊接:惰性气体保护(Ar),焊后消除应力退火
- 成形:温度 650–800 °C 热成形,冷成形需中间退火
典型应用
- 航空航天结构件(起落架、机翼梁)
- 高性能紧固件、弹簧
- 医疗植入器械
- 化工高压容器部件
金属
- Alloy 31 不锈钢板 – 极端环境下的卓越强度与延展性
- ASTM Alloy 20 热处理不锈钢——性能与表现
- FeNi42 合金:精密封接用低热膨胀镍铁合金
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- UNS R50700 钛合金:商业纯钛中强度最高、耐腐蚀性最强的牌号
- UNS R58153:用于航空航天板材、箔材和铸件的亚稳态 β 钛合金
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- AA 2014 T351 铝合金:高强度、加工性与焊接性能的平衡之选