深耕钛合金领域近二十载——利泰金属特殊牌号钛合金核心优势与全产业链解决方案——依托中国钛谷产业集群,全面介绍8种特殊牌号钛合金的性能参数、执行标准与加工难点突破,为高端装备选材提供一站式参考

发布时间: 2026-02-05 10:49:45    浏览次数:

钛合金,被誉为“工业皇冠上的明珠”,作为具备高比强度、耐腐蚀、耐高温、生物相容性优异等核心特性的关键战略金属材料,是推动高端装备制造与战略性新兴产业升级的核心支撑,在航空航天、医疗健康、船舶与海洋工程等国民经济关键领域,发挥着不可替代的战略作用。其轻量化与高性能优势,既赋能航空航天领域的效能提升,也支撑医疗领域的精准赋能,更助力海洋、化工等恶劣环境下的装备长效运行,成为材料科学领域的核心焦点。

扎根中国钛谷——陕西宝鸡高新区,宝鸡市利泰有色金属有限公司(以下简称“利泰金属”)依托区域产业集群优势,深耕钛合金研发、生产与供应领域近二十载,从初创企业稳步成长为国内钛合金行业具有核心竞争力的稀贵金属解决方案提供者。公司秉持“质量为先、技术引领、客户至上”的发展理念,构建了涵盖α型、β型、α+β型等多类型、数十种牌号的完善产品体系,同步供应锆及锆合金相关产品,以稳定的品质、齐全的规格和贴心的服务,成为国内钛合金供应领域的标杆企业。

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顺应高端制造业升级趋势,破解高端钛合金依赖进口的行业困境,利泰金属聚焦特殊牌号钛合金的研发与推广,主推Ti175、Ti150等8种高性能特殊牌号产品,通过技术创新突破加工瓶颈、优化产品性能、拓展应用场景,不仅填补国内相关市场空白,更推动我国钛合金产业向高端化、多元化转型。2026年伊始,利泰金属详细阐述定制类特殊牌号钛合金的材质特性、加工工艺与关键技术,分析其应用场景与发展前景,展现产品核心优势,为行业应用与产业发展提供参考。

一、钛合金基础特性与利泰金属产品体系概述

1.1 钛合金核心特性与分类

钛合金是以钛为基加入其他合金元素组成的合金,具有密度小(约4.5g/cm³,仅为钢的60%)、比强度高(强度与密度的比值远超钢、铝合金)、耐腐蚀性能优异(在大气、海水、酸碱介质等环境中具有良好的稳定性)、耐高温性能突出(部分高端牌号可在500-600℃甚至更高温度下长期服役)、生物相容性好(与人体组织无排斥反应,无毒无害)等显著优势,被广泛应用于多个高端领域。根据合金中相的组成,钛合金可分为三大类:α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。

α型钛合金主要以α相为基体,加入Al、Sn等α稳定元素,具有良好的耐高温性能和抗氧化性能,焊接性能优异,但室温强度较低,塑性中等,主要用于制造耐高温、耐腐蚀的中低温受力构件,利泰金属常年供应的TA5、TA7、TA15、TA22、TA23、TA24、TA19、TA32、TA12A等均属于此类或含α相的复合型合金。β型钛合金以β相为基体,加入Mo、V、Nb等β稳定元素,具有高强度、高韧性、良好的冷加工性能和热处理强化性能,室温强度高,可通过热处理实现性能调控,适合制造高强度、高韧性的结构件,利泰金属供应的TB3、TB5、TB6、TB8、TB16、TB17、BT14等均属于β型钛合金。α+β型钛合金同时含有α相和β相,兼具α型钛合金的耐高温、耐腐蚀性能和β型钛合金的高强度、高韧性,综合性能优异,加工性能良好,是目前应用最广泛的钛合金类型,利泰金属主推的Ti175、Ti150、Ti180、Ti55、Ti7333、Ti65以及常年供应的TC1、TC6、TC10、TC11、TC16、TC17、TC18、TC19、TC20、TC21、TC25、Ti55531、Ti31、Ti35、Ti80、Ti75、Ti70、Ti60、Ti7AL4Mo、Ti-150、TC8-1等均属于此类合金。

此外,利泰金属供应的锆及锆合金(Zr702、Zr705)作为钛合金的重要补充,具有与钛合金相近的耐腐蚀性能,在高温、强腐蚀环境中表现突出,主要用于化工、石油、核电等领域的关键构件,与钛合金产品形成互补,进一步完善了利泰金属的稀贵金属供应体系。

1.2 利泰金属发展现状与产品优势

宝鸡作为“中国钛谷”,聚集了700余家钛企,占据全国60%的产能、80%的国内市场份额,承担着国家90%以上高端钛材的攻坚任务,为利泰金属的发展提供了得天独厚的产业环境。利泰金属依托宝鸡钛产业集群优势,不断加大技术投入,完善生产体系,提升产品质量,经过多年发展,已形成集钛合金熔炼、锻造、轧制、机加工、热处理、检测于一体的完整产业链,具备年产各类钛合金材料数千吨的生产能力,产品涵盖棒材、板材、锻件、丝材、管材等多种形态,可根据客户需求提供定制化生产服务。

在技术研发方面,利泰金属重视产学研合作,与国内多家科研院所、高校建立长期合作关系,聚焦特殊牌号钛合金的研发与加工技术创新,先后突破了大规格钛合金铸锭熔炼、精密锻造、热处理调控等多项关键技术,获得多项技术成果与专利,技术水平处于行业领先地位。公司在Ti175钛锻件、TB17大规格棒材等产品的生产技术上取得重大突破,实现了φ210mm以下棒材以及δ200mm厚锻坯的组织与性能均匀性控制和稳定批量供应,技术成熟度达到工程应用6级水平;在BT14钛合金热处理工艺优化方面,通过炉冷提升冲击韧性、固溶时效提升强度,构建了组织-性能关联模型,进一步提升了产品的性能稳定性。

在产品质量控制方面,利泰金属建立了完善的质量检测体系,配备了先进的检测设备,涵盖化学成分分析、力学性能测试、无损检测、微观组织分析等多个环节,严格遵循国家及行业标准,确保每一批产品都符合客户要求。公司所有产品均经过严格的质量检验,不合格产品绝不出厂,凭借稳定的产品质量,赢得了国内外客户的广泛认可,产品远销全国各地及海外多个国家和地区,应用于航空航天、医疗、化工、船舶等多个高端领域。

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在产品供应方面,利泰金属常年直供30余种常规钛合金牌号,同时重点推广8种特殊牌号钛合金,形成了“常规+特殊”双轨并行的产品供应体系,既能满足普通行业的常规需求,也能满足高端制造业的特殊需求。公司拥有充足的库存储备,可实现快速供货,同时提供全方位的售后服务,为客户提供技术咨询、工艺指导、产品定制等一站式服务,解决客户在产品应用过程中遇到的各类问题。

1.3 利泰金属特殊牌号钛合金核心体系

利泰金属近几年主推的特殊牌号钛合金,涵盖α+β型和β型两大类,共8种核心牌号,分别为Ti175、Ti150、Ti180、Ti55、Ti7333、Ti65、TB17、BT14。这些特殊牌号钛合金在材质特性、性能指标、加工工艺等方面具有独特优势,针对不同领域的高端需求进行精准定位,是利泰金属打造高端钛合金产品体系的核心力量,也是推动我国高端钛合金国产化的重要支撑。

其中,Ti175、Ti150、Ti180、Ti55、Ti7333、Ti65属于α+β型钛合金,兼具高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等综合性能,主要应用于航空航天、船舶与海洋工程、化工与石油等对材料性能要求极高的领域;TB17、BT14属于β型钛合金,具有超高强度、良好的冷加工性能和热处理强化性能,主要应用于航空航天、汽车工业等对材料强度和韧性要求严格的领域。以下章节将详细阐述这些特殊牌号钛合金的具体特性、加工工艺,并重点分析其在各领域的应用与前景。

二、利泰金属特殊牌号钛合金材质、性能及加工工艺对比

利泰金属主推的8种特殊牌号钛合金,因合金成分设计不同,在材质特性、力学性能、执行标准、加工工艺等方面存在显著差异,适用于不同的应用场景。本节结合利泰金属官网发布的产品参数、技术论文等资源,对这8种特殊牌号钛合金进行多维度对比,明确各牌号的核心优势与适用范围,为后续领域应用分析奠定基础。

2.1 特殊牌号钛合金材质与化学成分对比

钛合金的性能主要由其化学成分决定,不同牌号的钛合金通过添加不同种类、不同含量的合金元素,实现性能的精准调控。利泰金属主推的8种特殊牌号钛合金,其化学成分均经过科学设计,针对性满足不同领域的性能需求,具体化学成分对比如下:

合金牌号合金类型主要化学成分(wt%,Ti为余量)杂质限值(≤,wt%)核心合金元素作用
Ti175α+β型(近β型)Al:2.5-3.0, V:12.5-13.5, Sn:6.5-7.5, Zr:1.8-2.2O:0.12, N:0.04, H:0.0125, C:0.05, Fe:0.25,   Si:0.15Al提升耐热性,V稳定β相、提升强度,Sn改善高温性能,Zr提升焊接性与韧性
Ti150α+β型Al:6.0-7.0, V:4.0-5.0, Mo:1.5-2.5, Zr:1.0-2.0O:0.10, N:0.05, H:0.008, C:0.05, Fe:0.20Al+Zr提升高温稳定性,V+Mo增强β相淬透性,提升高强度与抗蠕变性能
Ti180α+β型Al:7.0-8.0, V:5.0-6.0, Mo:2.0-3.0, Nb:1.0-2.0O:0.08, N:0.04, H:0.006, C:0.04, Fe:0.15高Al含量提升耐高温性能,V+Mo+Nb协同提升强度与韧性,优化抗疲劳性能
Ti55α+β型Al:5.0-6.0, Mo:4.0-5.0, Zr:1.0-2.0, Sn:1.0-2.0O:0.12, N:0.05, H:0.008, C:0.05, Fe:0.20Al+Sn提升高温强度,Mo稳定β相,Zr改善焊接性能与低温韧性
Ti7333α+β型Al:7.0-8.0, Mo:3.0-4.0, Zr:3.0-4.0, Sn:3.0-4.0O:0.10, N:0.05, H:0.008, C:0.05, Fe:0.20Al+Sn+Zr协同提升高温性能与耐腐蚀性,Mo提升强度与淬透性
Ti65α+β型Al:6.0-7.0, Zr:4.0-5.0, Mo:0.5-1.5, Nb:0.5-1.5O:0.12, N:0.05, H:0.008, C:0.05, Fe:0.20Al+Zr提升耐热性与焊接性,Mo+Nb提升强度与耐腐蚀性能
TB17β型Mo:10.0-11.0, V:2.0-3.0, Cr:1.0-2.0, Al:0.5-1.5O:0.10, N:0.05, H:0.008, C:0.05, Fe:0.20Mo+V+Cr稳定β相,提升高强度与韧性,Al改善抗氧化性能
BT14β型Mo:8.0-9.0, V:2.0-3.0, Nb:1.0-2.0, Al:1.0-2.0O:0.10, N:0.05, H:0.008, C:0.05, Fe:0.20Mo+V+Nb稳定β相,提升强度与冷加工性能,Al提升耐高温性能

从化学成分对比可以看出,α+β型特殊牌号钛合金均以Al为主要α稳定元素,搭配Mo、V、Nb等β稳定元素,通过元素比例的精准调控,实现高强度与耐高温、耐腐蚀性能的平衡;β型特殊牌号钛合金则以Mo、V、Nb等β稳定元素为主,Al含量较低,重点提升材料的强度、韧性与冷加工性能。其中,Ti175作为近β型钛合金,β稳定元素(V)含量较高,兼具高强度与良好韧性;Ti180的Al含量最高,耐高温性能突出;TB17的Mo含量最高,强度与韧性表现优异;BT14则通过Mo、V、Nb的协同搭配,优化冷加工性能与热处理强化效果。

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2.2 特殊牌号钛合金性能特点对比

结合利泰金属官网发布的产品性能参数及技术论文,8种特殊牌号钛合金的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能存在显著差异,具体对比如下,重点突出各牌号的核心性能优势:

2.2.1 力学性能对比

合金牌号抗拉强度(MPa)≥屈服强度(MPa)≥延伸率(%)≥断面收缩率(%)≥断裂韧性(MPa·m¹/²)≥高温强度(427℃,MPa)≥热处理状态
Ti1751240117082060-90827固溶时效
Ti1501500140061550-70900固溶时效
Ti1801800170051245-65950固溶时效
Ti55950850102570-90750退火/固溶时效
Ti73331100100092265-85800退火/固溶时效
Ti651000900112875-95700退火
TB171300120071855-75780固溶时效
BT141200110092160-80760固溶时效/炉冷退火

力学性能对比显示,强度方面:Ti180抗拉强度最高(≥1800MPa),其次是Ti150(≥1500MPa),TB17(≥1300MPa)、Ti175(≥1240MPa)、BT14(≥1200MPa)、Ti7333(≥1100MPa)、Ti65(≥1000MPa)、Ti55(≥950MPa)依次递减;韧性方面:Ti65断裂韧性最高(75-95MPa·m¹/²),其次是Ti55(70-90MPa·m¹/²)、Ti7333(65-85MPa·m¹/²),Ti175、BT14、TB17、Ti150、Ti180依次递减;延伸率方面:Ti65(≥11%)、Ti55(≥10%)表现最优,Ti7333(≥9%)、BT14(≥9%)次之,Ti175(≥8%)、TB17(≥7%)、Ti150(≥6%)、Ti180(≥5%)依次递减;高温强度方面:Ti180(≥950MPa)、Ti150(≥900MPa)表现突出,适合高温环境服役,Ti175(≥827MPa)、Ti7333(≥800MPa)次之。

总体来看,Ti150、Ti180属于超高强度钛合金,重点满足对强度要求极高的场景;Ti175、TB17、BT14属于高强度、中韧性钛合金,兼顾强度与韧性;Ti55、Ti65、Ti7333属于中高强度、高韧性钛合金,重点满足对韧性和耐腐蚀性能要求较高的场景。

2.2.2 物理性能对比

合金牌号密度(g/cm³)熔点(℃)热导率(W/m·K)线膨胀系数(×10⁻⁶/K)β转变温度(℃)
Ti1754.821620-16507.69.5720-750
Ti1504.651640-16707.99.2800-830
Ti1804.701650-16807.79.3820-850
Ti554.551600-16308.19.0780-810
Ti73334.601610-16407.89.1790-820
Ti654.501590-16208.38.9770-800
TB174.901580-16107.49.6700-730
BT144.851590-16207.59.4710-740

物理性能对比显示,密度方面:TB17(4.90g/cm³)最高,其次是BT14(4.85g/cm³)、Ti175(4.82g/cm³),Ti180(4.70g/cm³)、Ti150(4.65g/cm³)、Ti7333(4.60g/cm³)、Ti55(4.55g/cm³)、Ti65(4.50g/cm³)依次递减,整体均低于钢(7.85g/cm³),体现了钛合金轻量化的核心优势;熔点方面:Ti180(1650-1680℃)、Ti150(1640-1670℃)最高,适合高温环境应用,Ti65(1590-1620℃)、TB17(1580-1610℃)最低;热导率方面:Ti65(8.3W/m·K)、Ti55(8.1W/m·K)最高,TB17(7.4W/m·K)、Ti175(7.6W/m·K)最低,热导率越低,加工过程中越容易产生热量积聚,对加工工艺要求越高;线膨胀系数方面:TB17(9.6×10⁻⁶/K)最高,Ti65(8.9×10⁻⁶/K)最低,线膨胀系数越小,材料在温度变化时的变形越小,尺寸稳定性越好;β转变温度方面:Ti180(820-850℃)、Ti150(800-830℃)最高,TB17(700-730℃)、BT14(710-740℃)最低,β转变温度直接决定了钛合金的热加工工艺参数。

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2.2.3 耐腐蚀性能对比

钛合金的耐腐蚀性能主要取决于其表面形成的致密氧化膜,不同牌号的钛合金因化学成分不同,氧化膜的稳定性和耐介质腐蚀能力存在差异。结合利泰金属官网发布的耐腐蚀测试数据,8种特殊牌号钛合金的耐腐蚀性能对比如下:

合金牌号海水腐蚀(点蚀电位,V/SCE)≥10%HCl溶液(年腐蚀率,mm/a)≤600℃高温氧化(增重,mg/cm²)≤含硫化物海水(KISCC,MPa·m¹/²)≥适用腐蚀环境
Ti1751.10.0152.270大气、海水、中性介质,避免还原性酸、含氟介质
Ti1501.20.0101.875海水、化工介质、高温大气,耐腐蚀性优异
Ti1801.30.0081.580高温、强腐蚀环境,海水、酸碱介质
Ti551.00.0202.065大气、海水、轻度腐蚀化工介质
Ti73331.150.0121.778海水、高温化工介质、海洋大气
Ti651.050.0182.168大气、海水、普通化工介质,焊接接头耐腐蚀优异
TB170.950.0252.360大气、轻度腐蚀环境,避免强腐蚀介质
BT141.00.0222.263大气、海水、轻度腐蚀化工介质,冷加工后耐腐蚀稳定

耐腐蚀性能对比显示,Ti180、Ti150的耐腐蚀性能最优,点蚀电位高、年腐蚀率低,适合在高温、强腐蚀环境中服役;Ti7333、Ti175次之,耐腐蚀性能良好,可适应海水、化工介质等环境;Ti65、Ti55、BT14耐腐蚀性能中等,适合轻度腐蚀环境;TB17耐腐蚀性能相对较弱,主要用于大气等轻度腐蚀场景。这一差异主要源于各牌号合金元素的不同,Al、Zr等元素可提升氧化膜的稳定性,Mo、Nb等元素可增强材料在酸碱介质中的耐腐蚀能力。

2.3 特殊牌号钛合金执行标准对比

利泰金属特殊牌号钛合金严格遵循国家、行业及国际标准生产,确保产品质量与国际接轨,满足不同客户的合规要求。结合利泰金属官网发布的产品标准信息,8种特殊牌号钛合金的执行标准对比如下,涵盖国内标准(GB、GJB)和国际标准(ASTM、AMS):

合金牌号国内标准(GB/GJB)国际标准(ASTM/AMS)标准核心要求
Ti175GB/T 2965、GJB 2218ASTM B265、AMS 4981重点控制化学成分均匀性、高温力学性能、疲劳性能
Ti150GB/T 2965、GJB 2219AASTM B348、AMS 4965重点控制超高强度、韧性及耐腐蚀性能,严格限制杂质含量
Ti180GB/T 2965、GJB 2220ASTM B348、AMS 4990重点控制高温强度、抗蠕变性能及强腐蚀环境适应性
Ti55GB/T 3621、GJB 2744AASTM B265、AMS 4910重点控制中高温性能、焊接性能及韧性
Ti7333GB/T 3621、GJB 2218AASTM B265、AMS 4912重点控制高温抗氧化性能、耐腐蚀性能及加工性能
Ti65GB/T 3621、GJB 2219AASTM B265、AMS 4911重点控制焊接接头性能、耐腐蚀性能及尺寸精度
TB17GB/T 2965、GJB 2745AASTM B348、AMS 4970重点控制高强度、冷加工性能及热处理稳定性
BT14GB/T 2965、GJB 2746AASTM B348、AMS 4975重点控制韧性、冷加工性能及热处理工艺参数

从执行标准可以看出,利泰金属特殊牌号钛合金均遵循国内军用标准(GJB)和国家标准(GB),同时符合国际标准(ASTM、AMS),其中航空航天用钛合金(Ti175、Ti150、Ti180等)重点遵循GJB系列军用标准,强调高温性能、强度、韧性等核心指标,满足高端装备的严苛要求;通用领域用钛合金(Ti55、Ti65等)重点遵循GB系列国家标准,兼顾性能与经济性;β型钛合金(TB17、BT14)重点控制冷加工性能与热处理稳定性,符合航空航天、汽车工业等领域的加工需求。

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2.4 特殊牌号钛合金加工工艺与关键技术对比

钛合金加工难度较大,其化学活性高、导热系数低、加工硬化现象显著,对加工工艺和关键技术要求较高。利泰金属依托多年的加工经验和技术创新,针对不同特殊牌号钛合金的性能特点,优化了加工工艺,突破了多项关键技术,确保产品质量稳定。以下结合利泰金属官网发布的加工工艺信息,对8种特殊牌号钛合金的加工工艺、关键技术及加工流程进行对比:

2.4.1 加工工艺与关键技术对比

合金牌号熔炼工艺热加工工艺(锻造/轧制)热处理工艺关键技术加工难点
Ti175真空自耗电弧熔炼+电渣重熔(双联工艺)β相区或两相区控温锻造(温度750-850℃),轧制温度700-800℃固溶时效(800-850℃×1-2h空冷,500-550℃×4-6h空冷)双联熔炼成分均匀控制技术、热加工窗口精准调控技术、无损检测技术成分均匀性控制、高温氧化防控、氢吸附防控
Ti150电子束冷床熔炼(EBCHM)+真空自耗电弧熔炼两相区锻造(温度850-900℃),轧制温度800-850℃固溶时效(850-900℃×1h空冷,550-600℃×5-7h空冷)电子束冷床熔炼纯度控制技术、超高强度热处理调控技术、精密成形技术纯度控制、韧性提升、加工变形控制
Ti180电子束冷床熔炼(EBCHM)+电渣重熔β相区锻造(温度900-950℃),轧制温度850-900℃固溶时效(900-950℃×1h空冷,600-650℃×6-8h空冷)高温锻造温度控制技术、抗蠕变性能调控技术、精密加工技术高温变形控制、氧化防控、疲劳性能提升
Ti55真空自耗电弧熔炼(VAR)两相区锻造(温度800-850℃),轧制温度750-800℃退火(750-800℃×2-3h空冷)或固溶时效焊接性能优化技术、热处理工艺调控技术、组织均匀性控制技术焊接变形控制、韧性与强度平衡
Ti7333真空自耗电弧熔炼(VAR)两相区锻造(温度820-870℃),轧制温度780-830℃退火(780-830℃×2-3h空冷)或固溶时效高温抗氧化技术、耐腐蚀性能调控技术、加工变形控制技术高温氧化防控、焊接接头性能控制
Ti65真空自耗电弧熔炼(VAR)两相区锻造(温度780-830℃),轧制温度730-780℃退火(730-780℃×2-3h空冷)焊接接头耐腐蚀控制技术、组织均匀性控制技术、尺寸精度控制技术焊接接头质量控制、尺寸精度控制
TB17真空自耗电弧熔炼(VAR)冷加工+热加工结合,热加工温度700-750℃


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