鈦及鈦合金棒憑借其密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在航空航天、醫(yī)療、化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。以下是其分類、牌號及應(yīng)用領(lǐng)域的詳細(xì)介紹：
一、分類
鈦及鈦合金棒通常根據(jù)化學(xué)成分、組織類型或性能特點(diǎn)進(jìn)行分類，常見分類方式如下：
1. 按組織類型分類
α 型鈦合金
主要含有 α 穩(wěn)定元素（如鋁、錫等），室溫下為單相 α 組織，強(qiáng)度中等，焊接性和耐腐蝕性優(yōu)異。
α+β 型鈦合金
含有 α 穩(wěn)定元素和 β 穩(wěn)定元素（如釩、鉬等），室溫下為 α+β 雙相組織，強(qiáng)度高、塑性好，可通過熱處理強(qiáng)化。
β 型鈦合金
主要含有 β 穩(wěn)定元素（如鉬、鈮、鈦等），室溫下為單相 β 組織，可通過固溶和時(shí)效處理顯著提高強(qiáng)度，工藝性較好但耐腐蝕性稍弱。
2. 按用途分類
工業(yè)純鈦棒
純度較高（鈦含量 99% 以上），強(qiáng)度較低但塑性和耐腐蝕性，常用于化工、海洋工程等領(lǐng)域。
結(jié)構(gòu)鈦合金棒
用于承受載荷的結(jié)構(gòu)件，如航空航天中的機(jī)身框架、發(fā)動機(jī)部件等，要求高強(qiáng)度和輕量化。
耐蝕鈦合金棒
重點(diǎn)強(qiáng)化耐腐蝕性能，適用于化工、冶金、海水處理等強(qiáng)腐蝕環(huán)境。
高溫鈦合金棒
可在較高溫度（如 500℃以上）下長期工作，用于航空發(fā)動機(jī)高溫部件。
醫(yī)用鈦合金棒
具備生物相容性和耐體液腐蝕性能，用于人工關(guān)節(jié)、牙種植體等醫(yī)療植入物。
二、典型牌號及性能
以下為國內(nèi)外常見鈦及鈦合金棒牌號（以中國 GB/T 標(biāo)準(zhǔn)為主，兼顧國際主流牌號）：
1. 工業(yè)純鈦（α 型）
2. α 型鈦合金
3. α+β 型鈦合金
4. β 型鈦合金
三、應(yīng)用領(lǐng)域
1、航空航天領(lǐng)域
核心需求：輕量化、高強(qiáng)度、耐疲勞、耐高溫及復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境
1. 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)
應(yīng)用場景：壓氣機(jī)葉片、渦、燃燒室部件、發(fā)動機(jī)機(jī)匣
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：GB/T 2965《鈦及鈦合金棒材》、GJB 2218A《鈦合金棒材規(guī)范》
國際：ASTM B348（鈦棒一般要求）、AMS 4928（Ti-6Al-4V 棒材）
典型牌號：
TC11（Ti-6Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si）：用于 500℃以下高溫葉片，抗氧化性優(yōu)于 TC4
TA15（Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V）：焊接性好，用于發(fā)動機(jī)機(jī)匣焊接結(jié)構(gòu)
2. 機(jī)身結(jié)構(gòu)
應(yīng)用場景：起落架、翼梁、隔框、緊固件（螺栓 / 鉚釘）
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：HB 5492《鈦合金棒材》
國際：AMS 4965（Ti-10V-2Fe-3Al 高強(qiáng)度棒材）
典型牌號：
TC4（Ti-6Al-4V）：占航空鈦合金用量 50% 以上，用于起落架鍛件
TB6（Ti-10V-2Fe-3Al）：超高強(qiáng)度 β 鈦合金，用于主承力螺栓
3. 與航天器
應(yīng)用場景：殼體、發(fā)動機(jī)噴嘴、衛(wèi)星支架
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：Q/3B 4085（航天用鈦合金棒材）
典型牌號：
TA7ELI（Ti-5Al-2.5Sn 低間隙）：耐低溫至 - 253℃，用于液氫燃料儲箱支架
2、醫(yī)療植入領(lǐng)域
核心需求：生物相容性（無毒性、無致敏性）、耐體液腐蝕、力學(xué)性能匹配骨組織
1. 人工關(guān)節(jié)
應(yīng)用場景：髖關(guān)節(jié)假體、膝關(guān)節(jié)假體、肩關(guān)節(jié)假體
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：GB/T 13810《外科植入物用鈦及鈦合金加工材》、YY/T 0605《外科植入物用鈦及鈦合金棒材》
國際：ASTM F136（外科植入用 Ti-6Al-4V ELI 標(biāo)準(zhǔn)）、ISO 5832-3
典型牌號：
TA28（Ti-6Al-4V ELI）：低間隙元素（O、N、C），減少金屬離子析出
TA29（Ti-6Al-7Nb）：無釩設(shè)計(jì)，適合對釩敏感患者
2. 骨科內(nèi)固定器械
應(yīng)用場景：骨釘、骨板、脊柱融合器
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：GB/T 23102《外科植入物用鈦及鈦合金加工棒》
典型牌號：
TC4 ELI（Ti-6Al-4V ELI）：強(qiáng)度與皮質(zhì)骨接近，用于承重骨釘
3. 牙科種植體
應(yīng)用場景：牙種植體基臺、義齒支架
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
國際：ISO 14801（牙科學(xué)種植體基臺用鈦及鈦合金）
典型牌號：
工業(yè)純鈦 TA4（Grade 4）：表面易氧化形成生物活性 TiO?層，促進(jìn)骨結(jié)合
3、化工與海洋工程領(lǐng)域
核心需求：耐酸堿腐蝕、抗海水電化學(xué)腐蝕、抗應(yīng)力腐蝕開裂
1. 化工設(shè)備
應(yīng)用場景：氯堿工業(yè)電解槽、尿素合成塔、石化反應(yīng)釜
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：GB/T 13810（化工用鈦棒）、HG/T 2737《鈦制設(shè)備用鈦及鈦合金棒材》
典型牌號：
TA1（Grade 1）：純度 99.5%，用于稀、環(huán)境中的換熱器管束
TA9（Ti-0.2Pd）：添加鈀提高縫隙腐蝕抗性，用于含氯離子的化工介質(zhì)
2. 海洋工程
應(yīng)用場景：海水淡化設(shè)備（蒸餾塔、冷凝管）、海洋平臺螺栓、船舶推進(jìn)軸
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
國際：ASTM B381（海洋用鈦棒規(guī)范）
典型牌號：
TA2（Grade 2）：耐海水點(diǎn)蝕，用于海水管道法蘭
TC4（Ti-6Al-4V）：耐海洋大氣腐蝕，用于 offshore 平臺緊固件
4、能源與電力領(lǐng)域
核心需求：耐高溫高壓、抗流體沖刷、耐輻射（核電場景）
1. 核電行業(yè)
應(yīng)用場景：壓水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管、安全殼內(nèi)襯
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
中國：NB/T 20002.3《核電廠用鈦及鈦合金棒材》
典型牌號：
TA10（Ti-0.3Mo-0.8Ni）：耐氯離子應(yīng)力腐蝕，用于核電站循環(huán)水系統(tǒng)
2. 石油與天然氣
應(yīng)用場景：深海油氣井套管、頁巖氣開采壓裂設(shè)備
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
國際：API Spec 5L（管線管規(guī)范，鈦合金可選）
典型牌號：
TC4（Ti-6Al-4V）：抗 H?S 腐蝕，用于含硫油氣田井下工具
5、制造與消費(fèi)品領(lǐng)域
核心需求：輕量化、表面處理性能（如陽極氧化著色）、加工精度
1. 體育器材
應(yīng)用場景：競技自行車架（公路車 / 山地車）、高爾夫球桿桿頭、滑雪板固定器
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如 Shimano 自行車鈦合金部件標(biāo)準(zhǔn)
典型牌號：
TC4（Ti-6Al-4V）：通過鍛造實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度輕量化，自行車架重量可低于 1kg
2. 消費(fèi)電子
應(yīng)用場景：手表表殼（如 Apple Watch 鈦金屬款）、折疊屏手機(jī)鉸鏈
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如 Apple Material Specification（AMS）鈦合金部分
典型牌號：
工業(yè)純鈦 TA2（Grade 2）：表面陽極氧化可呈現(xiàn)深空灰等顏色，用于手表外殼
四、標(biāo)準(zhǔn)體系總結(jié)
六、特殊場景標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充
高溫應(yīng)用（≥500℃）：需符合 GB/T 15073《鑄造鈦及鈦合號和化學(xué)成分》中高溫合金要求
低溫應(yīng)用（≤-196℃）：參考 GJB 3317《低溫用鈦合金棒材規(guī)范》
食品接觸場景（如制藥設(shè)備）：需通過 GB 4806.9《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸用金屬材料及制品》認(rèn)證
