鈦及鈦合金具有耐腐TC4應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)蝕、比強(qiáng)度高等突出優(yōu)點(diǎn)而被稱(chēng)作“太空金屬”或“海洋金屬”,在國(guó)防工業(yè)和民用工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景。鈦在地殼中的豐度為0.56%,按元素豐度排列居第9位,按結(jié)構(gòu)金屬排列居第4位,僅次于Al、Fe、Mg,比常見(jiàn)金屬Cu、Pb、Zn的儲(chǔ)量的總和還多。我國(guó)Ti資源豐富,儲(chǔ)量世界..,但Ti02的品位稍低且CaO和MgO含量高,增加了利用的難度。由于原生金屬鈦的生產(chǎn)能耗高,并有氯等污染物的排放,因此該金屬的生產(chǎn)有從發(fā)達(dá)國(guó)家向富電及勞動(dòng)力廉價(jià)的發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移的趨勢(shì),因此中國(guó)必將成為鈦金屬的世界生產(chǎn)大國(guó)。

Ti合金主要用于航空、航天、化工、電力等領(lǐng)域,近年來(lái)在體育器械、建筑、汽車(chē)、裝甲等新領(lǐng)域的應(yīng)用雖有所增長(zhǎng),但未取得突破性進(jìn)展。我國(guó)鈦材產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng),但需求量上升更快,目前已供不應(yīng)求,需要大量進(jìn)口。Ti合金TC4是于1954年首先研制成功的等軸馬氏體型兩相合金,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為世界各國(guó)通用的鈦合金。該合金廣泛用于航空構(gòu)件,而其疲勞性能一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

TC4合金根據(jù)精煉程度分為普通TC4和TC4(ELI),所測(cè)力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度：896MPa；屈服強(qiáng)度：869MPa；彈性模量：110GPa；切變模量：42.7GPa，密度：4.43g/cm3。該合金現(xiàn)在占到Ti合金總產(chǎn)量的50%,占到全部Ti合金加工件的95%。自從該合金出現(xiàn)以后,對(duì)它的研究一直持續(xù)不斷。由于對(duì)其長(zhǎng)時(shí)間的深人研究,所以其加工技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)較為成熟。但這些年由于設(shè)計(jì)概念的變化,由過(guò)去單純的靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)槠茡p一安全設(shè)計(jì)概念和損傷容限設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以及對(duì)新的應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā),從而對(duì)它的研究又掀起了高潮。目前已對(duì)該合金的顯微組織、織構(gòu)、熱處理、截面大小、加載方向、應(yīng)力比、表面狀態(tài)及腐蝕環(huán)境對(duì)合金疲勞性能的影響規(guī)律及影響機(jī)理開(kāi)展了大量研究工作,使TC4再度成為新的應(yīng)用材料。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鈦及鈦合金以其優(yōu)異的力學(xué)性能、抗腐蝕性能和良好的生物相溶性,以及接近人骨的彈性模量等綜合性能而日益受到人們的重視,并大量的用于人體植人。鈦在人體植人方面的應(yīng)用開(kāi)始于50年代。主要是使用Ti一6AI一4V合金做為植人材料。時(shí)至今日,Ti一6AI一4V合金在人體植人方面仍占主導(dǎo)地位。

鈦合金以其誘人的特性在汽車(chē)行業(yè)中有很大的應(yīng)用,賽車(chē)和跑車(chē)用鈦合金制氣門(mén)座圈,年產(chǎn)25萬(wàn)個(gè)以上,通常用Tc4合金制造比鋼制品減輕10一12g。

美國(guó)的恐怖事件對(duì)航空領(lǐng)域的打擊使人們認(rèn)識(shí)到需要加強(qiáng)開(kāi)拓新市場(chǎng),TC4可以應(yīng)用于體育用品及賽車(chē),汽車(chē)等。與此相關(guān)的研究,也有類(lèi)似報(bào)道,如利用TC4可以制造高爾夫球頭。