鈦餅是以鈦及鈦合金為原料,通過鍛造、軋制等塑性加工工藝制成的圓形餅狀金屬材料,常見材質(zhì)包括工業(yè)純鈦(TA1、TA2)及鈦合金(TC4、TA10等)。其核心性能表現(xiàn)為:① 高比強度(TC4抗拉強度達(dá)895-1050MPa,密度僅為鋼的57%);② 卓越耐腐蝕性(耐海水、強酸、氯離子腐蝕,TA2在10%鹽酸中年腐蝕率<0.001mm);③ 生物相容性(符合ISO 10993標(biāo)準(zhǔn),適用于長期植入器械);④ 寬溫域穩(wěn)定性(TA10在-196~300℃保持力學(xué)性能,TC4在600℃下強度保留率>80%)。鈦餅兼具輕量化(比鋼減重40%以上)、抗疲勞(10?次循環(huán)壽命)、可加工性(冷熱成型性能優(yōu)異)及表面可改性(微弧氧化/鍍層提升功能性)等優(yōu)勢。
生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格遵循ASTM B348(美標(biāo))、ISO 5832(國際)、GB/T 2965(國標(biāo))等規(guī)范,關(guān)鍵工藝包含:① 真空自耗電弧爐(VAR)熔煉(氧含量≤0.20%);② β相區(qū)等溫鍛造(950℃±10℃控溫,鍛比≥4);③ 固溶時效熱處理(TC4:950℃水淬+540℃時效);④ 精密機加工(五軸數(shù)控精度±0.02mm);⑤ 表面處理(酸洗鈍化/激光強化)。
鈦餅廣泛應(yīng)用在航空航天、醫(yī)療植入、能源裝備、化工設(shè)備、海洋工程等領(lǐng)域。關(guān)于鈦餅鍛件的主要應(yīng)用及案例,永益鈦以多表分類呈現(xiàn)。
一、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
發(fā)動機壓氣機盤 | 工作溫度600℃/抗拉強度≥900MPa | 高比強度、抗蠕變 | 某型渦扇發(fā)動機三級壓氣機盤(直徑Φ650mm) |
航天器結(jié)構(gòu)件 | 耐-196~300℃交變/真空出氣率≤1×10??Pa·m3/s | 極低熱膨脹系數(shù) | 衛(wèi)星推進系統(tǒng)燃料貯箱底座 |
飛機起落架軸承座 | 疲勞壽命≥10?次循環(huán)(載荷譜符合MIL-STD-1530) | 高疲勞強度 | C919主起落架鈦合金軸承座 |
二、醫(yī)療植入領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
人工關(guān)節(jié)臼杯 | 孔隙率50-70%/孔徑200-400μm | 骨組織長入能力 | 髖關(guān)節(jié)置換用多孔鈦餅(3D打印成型) |
顱骨修復(fù)體 | 厚度3-5mm/抗彎強度≥300MPa | 生物相容性(ISO 10993認(rèn)證) | 個性化鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)體(激光切割成型) |
牙科種植體基臺 | 表面粗糙度Ra 0.8-1.2μm/抗扭力矩≥35N·cm | 耐口腔腐蝕環(huán)境 | 全口種植體一體化基臺 |
三、能源裝備領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
核電蒸汽發(fā)生器管板 | 耐壓15MPa/耐輻射劑量≥10?Gy | 抗應(yīng)力腐蝕開裂(SCC) | 華龍一號核電蒸汽發(fā)生器支撐管板 |
氫能儲罐封頭 | 耐氫脆(氫含量≤0.0015%)/-40℃沖擊韌性≥40J | 氫擴散系數(shù)低 | 70MPa高壓儲氫罐鈦合金封頭 |
油氣井封隔器 | 耐H?S分壓≥0.1MPa/耐Cl?200,000ppm | 耐酸性介質(zhì)腐蝕 | 深海油氣田用鈦合金封隔器主體 |

四、化工設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
鹽酸反應(yīng)釜底蓋 | 耐10%HCl/年腐蝕率<0.01mm | 全濃度鹽酸耐蝕性 | 50m3鈦鋼復(fù)合板反應(yīng)釜底蓋(爆炸焊接成型) |
PTA氧化反應(yīng)器攪拌槳 | 耐醋酸+溴化物/耐溫230℃ | 抗晶間腐蝕 | 百萬噸級PTA裝置攪拌系統(tǒng)主軸 |
電解槽陽極板 | 析氯過電位≤0.1V@10kA/m2 | 表面鍍釕/銥涂層穩(wěn)定性 | 氯堿工業(yè)用鈦陽極板(壽命≥8年) |
五、海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
深潛器耐壓艙體 | 耐壓100MPa(等效水深10,000米) | 高比強度+耐海水腐蝕 | 蛟龍?zhí)栞d人潛水器觀察窗壓環(huán) |
海水淡化泵葉輪 | 耐空蝕(重量損失<0.1g/h) | 超疏水表面處理(接觸角>150°) | 10萬噸/日反滲透裝置高壓泵鈦葉輪 |
海洋平臺緊固件 | 抗拉強度≥800MPa/耐鹽霧5000h無銹蝕 | 免維護設(shè)計 | 南海某鉆井平臺鈦合金螺栓組 |
六、高端制造領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
半導(dǎo)體設(shè)備腔體 | 純度≥99.99%/氣體滲透率<1×10?11Pa·m3/s | 超高真空保持能力 | 7nm光刻機真空傳輸腔體 |
超導(dǎo)磁體支撐座 | 非磁性(磁化率<1.01)/低溫韌性≥50J(-269℃) | 極低溫穩(wěn)定性 | ITER托卡馬克裝置超導(dǎo)線圈支撐 |
精密儀器基座 | 熱膨脹系數(shù)≤8×10??/℃(20-100℃) | 尺寸穩(wěn)定性 | 引力波探測儀激光干涉儀基準(zhǔn)平臺 |

七、新興技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
3D打印粉末原料 | 粒徑15-53μm/球形度≥95%/氧增量≤0.05% | 高流動性+低雜質(zhì) | 航空發(fā)動機空心葉片打印用TC4鈦粉 |
固態(tài)儲氫載體 | 儲氫密度≥2.5wt%/循環(huán)壽命≥5000次 | 鈦基合金吸放氫可逆性 | 燃料電池汽車用鈦釩儲氫餅 |
空間站結(jié)構(gòu)件 | 耐原子氧侵蝕/抗微流星撞擊(速度≥10km/s) | 空間環(huán)境適應(yīng)性 | 中國空間站"問天"實驗艙對接機構(gòu)承力件 |
八、特殊環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用
應(yīng)用場景 | 技術(shù)參數(shù)要求 | 核心優(yōu)勢 | 典型案例 |
極地裝備部件 | -60℃沖擊韌性≥35J/抗冰載荷≥500MPa | 低溫韌性保留率≥85% | 南極科考站破冰船推進軸系法蘭 |
地?zé)峋坠?/strong> | 耐pH2-11地?zé)崃黧w/耐溫300℃ | 抗硫化物應(yīng)力腐蝕 | 西藏羊八井地?zé)犭娬旧罹坠?/td> |
核廢料容器 | 耐輻射≥10?Gy/泄漏率<1×10?12Pa·m3/s | 長期輻射穩(wěn)定性 | 高放廢料玻璃固化體貯存容器密封蓋 |

每個表格均包含具體技術(shù)指標(biāo)、性能優(yōu)勢及實際工程案例,如需特定領(lǐng)域的更詳細(xì)數(shù)據(jù)(如材料熱處理工藝或成本分析),可提供進一步擴展說明。
未來發(fā)展方向聚焦增材制造(電子束熔融成型復(fù)雜結(jié)構(gòu))、智能化(嵌入式傳感器實時監(jiān)測)、綠色制造(氫化脫氧再生技術(shù))等創(chuàng)新方向,持續(xù)拓展其在極端環(huán)境與高科技產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用邊界。
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