一、TC4钛合金的定义
TC4（Ti-6Al-4V） 是一种典型的 α+β型钛合金，由 钛（Ti） 作为基体，添加 6%铝（Al） 和 4%钒（V） 组成。因其优异的综合性能，广泛应用于新能源、航空航天、医疗等领域。
二、TC4钛棒的性能特点
高强度：抗拉强度 ≥895 MPa，屈服强度 ≥825 MPa，优于多数钛合金。
耐腐蚀性：在海水、酸性环境（如氢燃料电池电解液）中表现优异。
轻量化：密度仅4.43 g/cm³，比钢轻40%，适合新能源设备减重。
热稳定性：工作温度可达400°C，适用于高温工况（如地热发电）。
可加工性：可通过锻造、轧制、热处理优化性能。
三、制造工艺
真空熔炼：采用真空自耗电弧炉（VAR）熔炼，确保成分均匀。
锻造/轧制：通过β相区锻造提升韧性，α+β区轧制细化晶粒。
热处理：双重退火（950°C固溶 + 550°C时效）增强综合性能。
表面处理：酸洗、喷砂或阳极氧化提升耐蚀性。
四、新能源应用领域
| 领域 | 具体应用 | 核心需求 |
| 氢能源 | 电解槽双极板、储氢罐阀门 | 耐氢脆、耐酸性腐蚀 |
| 动力电池 | 电池壳体、连接件 | 轻量化、抗振动疲劳 |
| 风电 | 海上风机紧固件、轴承 | 耐海水腐蚀、高强度 |
| 核能 | 核反应堆冷却系统管道 | 耐高温、抗辐射 |
五、执行标准
| 标准类型 | 标准号 | 适用范围 |
| 中国国标 | GB/T 2965-2020 | 钛及钛合金棒材 |
| 美国标准 | ASTM B348 | 钛合金棒材及坯料 |
| 国际标准 | ISO 5832-3 | 外科植入物用TC4材料 |
六、与其他钛合金对比（关键指标）
| 牌号 | 类型 | 主要成分 | 抗拉强度 (MPa) | 耐腐蚀性 | 典型应用 |
| TC4 | α+β | Ti-6Al-4V | 895-930 | ★★★★☆ | 氢能设备、航空航天结构件 |
| TA1 | 工业纯钛 | Ti (≥99.5%) | 240-370 | ★★★★★ | 化工管道、海水淡化 |
| TA2 | 工业纯钛 | Ti (≥99.3%) | 440-620 | ★★★★☆ | 低温换热器 |
| TA9 | α型 | Ti-0.2Pd | 480-620 | ★★★★★ | 强酸环境（如硫酸电解液） |
| TA10 | α型 | Ti-0.3Mo-0.8Ni | 620-795 | ★★★★☆ | 高浓度氯化物环境 |
| TC11 | α+β | Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr | 1030-1100 | ★★★☆☆ | 航空发动机压气机叶片 |
| TA15 | 近α型 | Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V | 980-1080 | ★★★☆☆ | 高温结构件（≤500°C） |
七、选购方法
1、明确需求
耐腐蚀性优先：选择TA9（含Pd）或TA10（含Mo/Ni）。
强度优先：TC4或TA15（高温场景）。
成本敏感：TA1/TA2（纯钛）。
2、验证材料资质
要求供应商提供 材质报告（MTC） 和 第三方检测证书（如SGS）。
检查执行标准是否匹配（如ASTM B348或GB/T 2965）。
3、加工工艺匹配
需焊接的部件：选择杂质含量低的TA1/TA2。
需热成型的零件：优先TC4（α+β两相区易加工）。
4、表面质量检测
观察表面无裂纹、氧化皮残留，尺寸公差符合GB/T 13810。
八、注意事项
1、避免牌号混淆
TC4与TA15均含Al，但TA15含Zr/Mo，高温性能更优。
2、加工硬化控制
TC4冷加工时需中间退火，防止开裂。
3、氢脆风险
氢能源应用中需严格检测氢含量（≤150 ppm）。
4、成本优化
非关键部件可用TA2替代TC4，降低成本30%-50%。
在新能源领域，TC4钛棒凭借高强度、轻量化及耐腐蚀性，成为氢能设备、动力电池的核心材料。选购时需结合具体工况，对比不同合金特性，并严格把控供应商资质与检测流程。对于强酸环境（如电解制氢），TA9/TA10更优；高温场景（如核能）则考虑TA15或TC11。
