1、化工用TC4钛合金棒
TC4钛合金棒（对应国际牌号Ti-6Al-4V，国内牌号TC4）是一种以钛为基体，添加6%铝（Al）和4%钒（V）的α+β双相钛合金棒材，专为化工设备中耐腐蚀、耐高温、高强度的需求设计，广泛用于制造泵阀、反应器、管道等关键部件。
2、材质
化学成分（质量分数，%）
Ti：基体（≥89%）
Al：5.5-6.75%
V：3.5-4.5%
Fe：≤0.30%
O：≤0.20%
C：≤0.08%
N：≤0.05%
微观结构：α相（密排六方）与β相（体心立方）共存，通过热处理可调控两相比例，优化性能。
3、性能要求
1）耐腐蚀性：
在氧化性介质（如硝酸、浓硫酸）中耐蚀性优异，但在还原性酸（如盐酸、稀硫酸）中需配合缓蚀剂或表面涂层使用。
抗氯离子应力腐蚀开裂（SCC）能力优于不锈钢。
2）力学性能：
抗拉强度：≥895 MPa（退火态）
屈服强度：≥828 MPa
延伸率：≥10%（标距50 mm）
弹性模量：约110 GPa
3）高温性能：
长期使用温度：≤400℃（短期可达600℃）
高温下仍保持较高强度，抗氧化性优于普通钢。
4）加工性能：
热加工性良好（锻造温度900-950℃），冷加工需中间退火（700-750℃）避免开裂。
4、制造工艺
1）熔炼：
真空自耗电弧熔炼（VAR）：确保成分均匀，减少杂质（O、N、H）。
电子束冷床熔炼（EBCHM）：进一步降低夹杂物，提升纯度。
2、）锻造与轧制：
开坯锻造：将铸锭锻造成棒坯，细化晶粒。
热轧/冷轧：控制棒材直径（常见规格Φ20-200 mm），优化表面光洁度。
3）热处理：
退火：750-800℃保温1-2小时，空冷，消除内应力，提高塑性。
固溶+时效：920℃固溶后水淬，500-600℃时效，提升强度（可达1100 MPa）。
4）表面处理：
酸洗（HF+HNO₃混合液）去除氧化皮。
喷砂或抛光（Ra≤1.6 μm）减少介质附着。
阳极氧化或镀钯（Pd）增强局部耐蚀性。
5、执行标准
1）国际标准：
ASTM B348：钛及钛合金棒材和坯料标准（涵盖TC4）。
ASTM F1472：外科植入用Ti-6Al-4V合金标准（高纯度要求）。
ISO 5832-3：外科植入物用Ti-6Al-4V合金。
2）中国标准：
GB/T 2965-2020：钛及钛合金棒材（对应TC4）。
GB/T 3620.1：钛及钛合金牌号和化学成分。
NB/T 47010：承压设备用钛及钛合金锻件技术条件。
6、具体应用
1）反应器与塔器：
氯碱工业中电解槽电极支架、氯气干燥塔内构件。
2）泵阀与管道：
输送强腐蚀介质（如发烟硝酸、有机氯化物）的离心泵叶轮、阀门阀杆。
3）热交换器：
海水淡化、酸性气体冷却的管束与壳体（需防点蚀设计）。
4）电化学设备：
湿法冶金中的阳极板、电解槽导电棒。
5）环保设备：
烟气脱硫（FGD）系统的喷淋管、搅拌轴。
7、选购注意事项
1）材料认证：
要求供应商提供材质证明（MTC）及第三方检测报告（如SGS），确保符合ASTM B348或GB/T 2965。
2）耐腐蚀适配性：
根据介质类型（pH、Cl⁻浓度、温度）选择表面处理工艺（如镀钯用于含Cl⁻环境）。
3）加工状态选择：
退火态（O）适用于后续冷加工（如弯管），固溶时效态（STA）用于直接承力部件。
4）供应商资质：
优先选择具备军工或核电供货经验的厂商，确保工艺稳定性。
5）成本控制：
TC4棒材价格约300-500元/kg，若仅需耐蚀性，可考虑纯钛（CP-Ti，价格低30%）。
6）检测手段：
超声波探伤（UT）检测内部缺陷，金相分析验证晶粒度（应≤5级）。
TC4钛合金棒在化工领域凭借其高强度、耐腐蚀和高温稳定性，成为苛刻工况下的理想材料。然而，其高成本和对还原性酸敏感的特性需通过合理选材与表面改性技术（如涂层、合金化）弥补。未来，随着钛合金粉末冶金（PM）和增材制造（3D打印）技术的发展，复杂结构钛部件的定制化生产将进一步提升其在化工装备中的应用潜力。选购时需严格把控供应商资质与材料性能数据，确保符合工况需求与安全规范。
