[科普中国]-超高强钛合金

超高强钛合金（ultra-high strength titanium alloy）指的是在室温拉伸强度超过1400MPa的钛合金。

简介目前这类合金还处于发展阶段，如美国波音公司的研究指标为：室温拉伸强度≥1500MPa；剪切强度≥860MPa；伸长率≥8%；加载应力等于45%室温拉伸强度时的疲劳循环次数不少于10万次；断裂韧性和屈服强度的比值与4340M超高强度钢相当。比较有发展前途的是Ti8V5FelAl亚稳定β钛合金，其典型的力学性能已达到室温拉伸强度为1480MPa；伸长率为8%。1

高强钛合金高强钛合金是指室温拉伸强度在1100～1400MPa之间的钛合金，由近β钛合金和亚稳定β钛合金组成。第一个在工业中应用的是Ti13V11Cr3Al亚稳定β钛合金，其室温拉伸强度达到1350MPa，后来又开发了可冷成型的板材钛合金Ti15V3Cr3A13Sn以及用于弹簧和紧固件的Ti8V6Cr4Mo3A14Zr等亚稳定β型高强钛合金。

组成由近β钛合金和亚稳定β钛合金组成。主要用来代替飞机结构中常用的高强度结构钢，可减轻结构重量的10%。

举例及用途第一个获得实际应用的是Ti-13V-11Cr-3Al亚稳定钛合金，其室温拉伸强度达到1350MPa，主要用于制造板材零件和弹簧。

研究成果后来出现了可冷成型的板材钛合金Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn及用于弹簧和紧固件的Ti-8V-6Cr-4Mo-3A1-4Zr等亚稳定β型高强钛合金。

性能及应用Ti-10V-2Fe-3Al近β型高强度钛合金，是为适应损伤容限设计原则的需要，而发展起来的高结构效益、高可靠性和低制造成本的锻造钛合金。该合金通过不同的固溶时效处理，可以实现三种不同拉伸强度和断裂韧性。它还具有优异的锻造工艺性能，可以在760-800摄氏度进行等温或热模锻造，生产精密或半精密模锻件。可在320摄氏度以下长时间工作，已广泛用于制造飞机起落架和机身、机翼中的各种重要受力结构件。2

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学