TC4概述 鈦合金TC4材料的組成為Ti-6Al-4V，屬于(a+b)型鈦合金，具有良好的綜合力學(xué)機(jī)械性能。 比強(qiáng)度大。TC4的強(qiáng)度sb=1.012MPa，密度g=4.4*103，比強(qiáng)度sb/g=23.5， 而合金鋼的比強(qiáng)度sb/g小于18。 鈦合金熱導(dǎo)率低。 鈦合金的熱導(dǎo)率為鐵的1/5、鋁的1/10， TC4的熱導(dǎo)率l=7.955W/m•K。鈦合金的彈性模量較低。TC4的彈性模量E=110GPa， 約為鋼的1/2，故鈦合金加工時容易產(chǎn)生變形。 TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)鈦合金 鈦合金TC4采用兩種注入方案進(jìn)行表面改性，試驗(yàn)表明，鈦合金經(jīng)離子注入后，提高了顯微硬度， 顯著地降低了滑動摩擦系數(shù)，有效地提高了耐磨性.為探明其改性機(jī)理， 對注入與未注入樣品進(jìn)行了X射線光電子能譜(XPS)分析，獲得滿意的結(jié)果. 鈦合金TC4試件制備及注入條件1.1 試件制備 　　選航空用的TC4、TA7鈦合金，試件制成圓盤狀，尺寸為40*5mm，所有試件表面均拋光至鏡面. 　　1.2 離子注入條件 　　兩種鈦合金都分別采用兩種注入方案： ① 在TC4及TA7鈦合金試件上濺射鍍Ti，Ti膜總厚度為540nm(5400A).在鍍Ti膜過程中， 同時用(N+ +N+2)進(jìn)行動態(tài)反沖注入，束流能量為50keV，束流密度為45μA/cm2， 劑量為7*1017/cm2，靶室真空度為1.33*10-2Pa； 　　② 在①的基礎(chǔ)上，再注入C+，束流能量為40keV，劑量為3*1017/cm2. 鈦合金TC4 硬度測量 用HXD-1000數(shù)字式顯微硬度計(jì)測量了注入與未注入試件的顯微硬度， 測量載荷為4.9×10-2N，測量結(jié)果列于表1. 　　表1 顯微硬度測量結(jié)果 　　材料 表面狀態(tài) 顯微硬度/MPa 硬度提高倍數(shù) 　　未注入 2690 0 　　TC4 注入(N+ +N+2) 6399 1.38 　　注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28 　　未注入 3133 0 　　TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36 　　注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30 從表1看出，離子注入后，試件的顯微硬度都有不同程度的提高， 其中TC4鈦合金注入(N+ +N+2)混合束后硬度約提高1.4倍. 高溫鈦合金是Ti-6Al-4V，使用溫度為300-350℃。隨后相繼研制出使用 溫度達(dá)400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用溫度為450~500℃的 IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地應(yīng)用在軍用和 民用飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的新型高溫鈦合金有.英國的ＩＭＩ８29、ＩＭＩ83４合金； 美國的Ti-1100合金；俄羅斯的BT18Y、BT36合金等。