一、 公司简介：

    宝鸡辰源昌金属材料有限公司坐落于中国重要的工业基地——陕西宝鸡。公司专注于有色金属材料的研发、生产、加工与销售，同时致力于有色金属设备制造及相关业务。依托宝鸡钛谷产业群得天独厚的地理优势、丰富的材料资源以及雄厚的科研实力，公司已发展成为以钛及钛合金材料为核心，集板、棒、管、丝及其制品生产、钛设备制造、精密加工于一体的多元化高新技术企业。 咨询电话：133-9917-3070，我们将竭诚为您服务！

二、TA15钛合金棒材料简介

    TA15钛合金（国内牌号，对应俄罗斯牌号BT20）是一种中强型近α型钛合金，具有优异的高温性能、焊接性能和抗蠕变能力，广泛应用于航空航天、船舶制造及化工等领域。

（一）核心材料特性

1. 成分体系优化

• 主成分：Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V（铝、锆、钼、钒协同强化）

• 杂质控制：Fe≤0.25%，C≤0.1%，N≤0.05%，O≤0.15%

• 相变温度：α+β/β相变点约1020℃

1. 力学性能层级

• 室温性能：抗拉强度≥930MPa，屈服强度≥850MPa，延伸率≥10%（退火态）

• 高温性能：500℃下强度保持率＞80%，600℃短时使用仍具结构稳定性

• 疲劳性能：高周疲劳强度＞450MPa（R=0.1，10⁷次循环）

1. 环境适应性

• 耐蚀性：在Cl⁻介质中耐点蚀能力优于TC4，耐海水腐蚀速率＜0.001mm/a

• 抗氧化性：600℃下氧化增重＜2mg/cm²（100h暴露）

（二）棒材制备关键技术

1. 熔铸工艺

• 采用三次真空自耗电弧熔炼（VAR），确保成分偏析＜5%

• 铸锭β晶粒尺寸控制＜500μm（电磁搅拌辅助细化）

1. 热机械加工

• 开坯锻造：β相区（1050-1100℃）多火次镦拔，累积变形量＞70%

• 精锻成型：α+β两相区（950-980℃）等温锻造，应变速率＜0.1s⁻¹

• 棒材规格：Φ20-300mm，长度可达6m（航空级）

1. 热处理制度

• 双重退火：950℃×1h/AC + 750℃×2h/AC（消除残余应力，稳定组织）

• 特定应用可进行固溶时效（如900℃/1h WQ + 550℃/6h AC）

（三）典型应用场景

1. 航空结构件

• 发动机压气机盘、叶片（工作温度450-550℃）

• 机身承力框架（替代30CrMnSiA减重40%）

1. 航天高温部件

• 火箭发动机壳体（瞬时耐温达650℃）

• 卫星推进系统管路（-196℃至300℃交变工况）

1. 船舶与能源

• 核潜艇耐压壳体焊接结构（代替TA5提升强度15%）

• 地热电站高压阀体（耐Cl⁻+H2S复合腐蚀）

（四）加工难点与对策

1. 切削加工

• 刀具选择：金刚石涂层硬质合金刀具，线速度30-50m/min

• 冷却策略：高压乳化液（浓度≥10%），避免钛屑自燃

2. 焊接工艺

• 优选方法：真空电子束焊（深宽比＞10:1）

• 参数控制：线能量＜30kJ/cm，层间温度＜150℃

1. 表面强化

• 微弧氧化：生成50μm陶瓷层，硬度＞1500HV

• 激光熔覆：Stellite 6合金涂层，耐800℃冲蚀

（五） 市场与技术趋势

1. 成本优化路径

• 残料回收：EBCHM工艺实现返回料利用

• 近净成形：3D打印棒材毛坯材料利用率提升至85%

1. 新型衍生牌号

• TA15-ELI：超低间隙元素（O≤0.12%），提升低温韧性

• TA15G：梯度组织设计（表层细晶+心部片层组织）

1. 全球供应链

• 中国主导产能（宝钛、西部超导占全球60%份额）

• 航空认证：NADCAP热处理+AMS 4928标准
  

（六） 选材对比决策树

三、TA15钛合金棒材料性能

TA15钛合金棒是一种中强型近α型钛合金，其性能特点结合了高强度、优异高温稳定性和良好的工艺性，是航空航天、船舶制造及高温工业领域的关键结构材料。以下是其核心性能特点的简介：

（一）核心性能优势

1. 高温性能较好

1. 长期耐温性：可在450~550℃下长期稳定工作（短时可达600℃），高温抗蠕变能力显著优于TC4钛合金。

2. 高温强度保持率：500℃时抗拉强度仍能保持室温强度的80%以上（约750 MPa），优于多数中温钛合金。

3. 抗氧化性：600℃下暴露100小时，氧化增重＜2 mg/cm²，表面形成致密氧化膜（Al₂O₃为主），阻止进一步氧化。

2. 力学性能均衡

1. 室温强度：退火态抗拉强度≥930 MPa，屈服强度≥850 MPa，延伸率≥10%（兼具高强与塑性）。

2. 疲劳性能：高周疲劳强度（R=0.1, 10⁷循环）＞450 MPa，优于TC4（约400 MPa）。

3. 断裂韧性：K_IC值达60~70 MPa·m^1/2，抗裂纹扩展能力突出。

3. 耐腐蚀性强

1. 耐Cl⁻腐蚀：在3.5% NaCl溶液中点蚀电位＞1.2 V，耐海水腐蚀速率＜0.001 mm/a（优于TC4）。

2. 耐酸碱介质：对稀硫酸（浓度≤10%）、弱碱环境（pH=8~12）具有良好抗腐蚀性。

3. 抗应力腐蚀：在高温含硫（H₂S）环境中抗应力腐蚀开裂（SCC）能力显著。

4. 焊接与加工性能优异

1. 焊接性：采用电子束焊或氩弧焊时，焊接接头系数≥0.95（接近母材强度），热影响区（HAZ）窄。

2. 热加工窗口宽：α+β两相区锻造温度窗口（950~980℃）较宽，便于复杂棒材成型。

3. 冷加工能力：退火态冷变形量可达20%~30%（需中间退火）。

（二）独特组织特征

1. 显微组织可控性

1. 通过双重退火（950℃+750℃）获得双态组织（初生α相+β转变组织），平衡强度与塑性。

2. 高温β锻造后可形成网篮组织，提升高温持久性能。

2. 低密度高比强度

1. 密度4.45 g/cm³，比强度（强度/密度）达285 MPa·cm³/g，高于30CrMnSiA结构钢（约200 MPa·cm³/g）。

（三）典型应用性能匹配

（四）对比其他钛合金

（五）局限性及应对

1. 成本较高：原材料及加工成本比TC4高约30%，可通过近净成形技术（如3D打印）降低损耗。

2. 低温韧性不足：-50℃以下冲击韧性下降，需选用TA15-ELI（超低间隙元素）改进。

3. 切削难度大：需专用刀具（金刚石涂层）和高压冷却，避免刀具粘着磨损。

  TA15钛合金棒凭借其高温强度、耐腐蚀性、焊接性能的三重优势，成为航空发动机、航天器结构及海洋装备的优选材料。在500℃以上高温或腐蚀、载荷复合工况下，其综合性能显著优于TC4等常规钛合金，是提升装备推重比与可靠性的关键材料。

四、TA15钛合金棒材料参数

1.化学成分（质量分数，%）

2.物理性能

3.力学性能（退火态棒材）

4.高温持久性能

5.耐腐蚀性能

6.工艺参数

热处理制度

1. 双重退火：950℃×1h（空冷） + 750℃×2h（空冷）

2. 固溶时效：900℃×1h（水淬） + 550℃×6h（空冷）

热加工规范

1. 锻造温度：β相区 1050~1100℃ / α+β相区 950~980℃

2. 终锻温度：≥850℃（避免冷作硬化）

焊接参数

1. 电子束焊：加速电压 60 kV，束流 80 mA，焊接速度 15 mm/s

2. 氩弧焊（TIG）：电流 120~150 A，氩气流量 15~20 L/min

7.执行标准

8.典型规格

五、TA15钛合金棒产品实拍