TA19钛棒 Ti-6242 高温钛合金圆棒 航空航天锻棒 可零切探伤

一、基本信息

• 国标牌号：TA19

• 名义成分：Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（常含少量 Si，约 0.06%～0.10%）

现场实拍：

• 国际对应牌号：

◦ 美国：Ti-6242、Ti-6242S

◦ UNS：R54620

◦ 常见美标材料牌号：Grade 19 / Grade 19 对应体系

• 合金类型：近 α 型钛合金（近 α / 弱 β 稳定型）

• 金相组织：以 α 相为基体，含少量 β 相；通常呈等轴 α + 转变 β 组织（双态组织），初生 α 体积分数可按锻造及热处理工艺调控

• β 相变温度（Tβ）：约 990～1020℃（常见取 1020±20℃）

• 钛含量：基体元素为 Ti，余量（约 83%～87%，按成分平衡计算）

二、执行标准

• 国家标准：

◦ GB/T 3620.1《钛及钛合号和化学成分》

◦ GB/T 2965《钛及钛合金棒材》

◦ GB/T 39799《钛及钛合金棒、型材尺寸外形偏差》

• 国际/行业常用标准：

◦ ASTM B348《钛及钛合金棒材和坯料》

◦ AMS 4928（Ti-6242S 棒材）等

三、化学成分

元素 Al Sn Zr Mo Si Fe O N C H

含量范围 5.5–6.5 1.8–2.2 3.6–4.4 1.8–2.2 ≤0.13 ≤0.25 ≤0.15 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.0125

Ti 为余量；航空订单常要求更严格杂质控制，如 O≤0.12%。

四、交货状态

• 常用交货状态：

◦ 热加工态（R）

◦ 退火态（M）

◦ 冷加工态（Y）

• 推荐热处理状态：双重退火态（航空主流）

◦ 典型制度：970℃×1h 空冷 + 595℃×8h 空冷（具体按标准或客户要求调整）

• 表面状态：黑皮锻棒、车光棒、磨光棒等，可按需提供扒皮、磨光或抛光表面

五、物理性能参数

性能 典型值

密度 约 4.54 g/cm³

熔点 约 1660～1705℃

弹性模量（室温） 约 110～120 GPa

导热率（20℃） 约 6～7 W/(m·K)

热膨胀系数（20～600℃） 约 8.8×10⁻⁶ /℃

泊松比 约 0.32

六、力学性能参数（退火/双重退火态）

1. 室温拉伸性能

项目 典型值/常用要求

抗拉强度 Rm ≥895 MPa（常见实测约 930～1050 MPa）

规定塑性延伸强度 Rp0.2 ≥825 MPa（常见约 850～920 MPa）

断后伸长率 A ≥10%（常见约 10%～15%）

断面收缩率 Z ≥25%（常见约 25%～35%）

2. 高温拉伸性能

温度 抗拉强度 屈服强度

500℃ 约 620～750 MPa 约 485～650 MPa

600℃ 约 700～750 MPa 约 600～650 MPa

高温延伸率通常明显优于室温，断后伸长率可达 15%～20% 左右。

3. 其他常用性能

• 疲劳极限（10⁷ 周次）：室温约 550 MPa，600℃约 400 MPa

• 断裂韧性（室温）：约 70～85 MPa√m

• 高温持久/蠕变：540～550℃下具有优良抗蠕变性能，常用于长期高温承力件

七、锻造/加工工艺

典型工艺流程：

真空熔炼（通常采用真空自耗电弧炉多次熔炼）→ 铸锭 → 探伤 → β 区开坯锻造 → α+β 区多火次镦拔改锻 → 空冷 → 机加工（车光/磨光）→ 双重退火 → 无损检测

→ 检验出厂。

锻造工艺要点：

• 开坯常在 β 相变点以上进行，以破碎铸态组织、细化晶粒；

• 终锻控制在 α+β 两相区，以获得均匀细晶双态组织；

• 大规格棒材常采用“β 区开坯 + 近 β/α+β 区多火次镦拔”工艺，保证组织均匀性和超声探伤合格率。

加工优势：

• 可锻性好，适合自由锻、模锻、镦饼、轧制等多种成形方式；

• 可通过锻造+热处理调控组织与强韧性匹配；

• 切削加工性能良好，但属典型钛合金加工特性，建议使用硬质合金刀具、合理切削参数并充分冷却；

• 可氩弧焊、电子束焊等，焊后一般需去应力退火以恢复性能。

八、供货规格

• 圆棒直径：Φ6～Φ320mm（常见 Φ10～Φ320mm）

• 长度：1000～4000mm（可按客户要求定尺、零切）

• 方棒/扁棒/六角棒：可按图纸定制

• 其他形态：钛锻件、钛饼、钛环、钛方块等可配套供应

九、适用行业与应用场景

适用行业：

• 航空航天（航空发动机、飞机结构件）

• 燃气轮机及能源装备

• 化工与海洋工程等

典型应用场景：

• 航空发动机压气机盘、整体叶盘、压气机叶片、机匣、转子零件；

• 高温承力锻件、发动机环形件及结构框架；

• 燃气轮机高温部件；

• 海洋及盐雾环境下的高温、耐蚀承力结构件。

十、产品卖点与核心特性

• 高温抗蠕变性能突出：在 500～550℃长期服役仍保持良好强度与低蠕变变形，是航空发动机中温热端关键用材。

• 高温强度高：540℃抗拉强度仍可保持在 620MPa 以上，优于 TC4 等中温钛合金。

• 比强度高、轻量化：密度约 4.54g/cm³，可实现显著减重。

• 组织性能稳定：采用 β 锻造+双重退火，组织均匀、批次稳定性好。

• 耐高温 + 耐腐蚀兼顾：耐盐雾、海水及高温氧化环境，但需注意热盐应力腐蚀敏感性。

• 可焊性良好：支持氩弧焊、电子束焊等，焊后可通过退火恢复性能。

• 质量可控：可 100% 超声探伤，提供材质证明及第三方检测报告。

十一、使用与选型注意事项

1. TA19 为高温承力钛合金，不建议用于常温结构件“盲目替代 TC4”，应综合考虑成本、温度及性能需求。

2. 对热盐应力腐蚀环境需谨慎评估，长期高温服役应结合具体介质、应力状态做适用性验证。

3. 订货时建议明确：执行标准及版本、交货状态、热处理制度、尺寸公差、超声探伤等级、高温性能及检测项目。

4. 本报告数据为行业常规典型值，不作为单一验收依据；最终以供货技术协议、质量证明书及第三方检测报告为准。