TC4鈦合金

　　TC4鈦合金是由美國于1954年研制成功的α-β型鈦合金，含有6%的α穩定元素和4%的β穩定元素V。TC4鈦合金名義成分的鋁當量為7.0，鉬當量為2.9，退火狀態含10%-15%β相。Al在Ti-Al-V系中通過固溶強化α相提高合金的室溫強度和熱強性能，而V是鈦合金中既能提高強度又能改善塑性的少數合金元素之一。V對鈦合金塑性的有利影響，是因為它不像大多數合金元素那樣增大α態晶格c/a軸的比值，而是減少該比值，從而提高α相的形成，避免在長時間使用過程中出現合金脆化。

　　TC4鈦合金的主要特點是優異的綜合性能和良好的工藝性能。TC4鈦合金具有中等室溫強度和高溫強度，良好的蠕變抗力和熱穩定性，較高的抗疲勞性能和海水中的裂紋擴展抗力，以及令人滿意的斷裂韌性和抗熱鹽應力腐蝕性能，對氫的敏感性也比TC2、TC1合金小，適合于制造-196~450℃較寬的溫度范圍內工作的各種零件，特別是采用損傷容限制原則設計的零部件。TC4鈦合金還具有優良的工藝塑性和超塑性，適合于用各種壓力加工方法進行成形，并采用各種方式進行焊接和機械加工。

　　TC4鈦合金的主要半成品形式為棒材、鍛件、薄板、厚板、型材和絲材等，也用于鑄件（ZTC4）。

　　TC4ELI鈦合金

　　TC4ELI是TC4的改進型，其主要區別是不同的Al含量和較低的間隙元素Fe、N、H、O的含量。

　　TC4ELI鈦合金以其生物相容性良好、彈性模量低、密度低、防腐性能好、無毒、屈服強度高、疲勞壽命長、室溫下塑性較大、易成形等優點而成為醫用外科植入物的理想材料。醫用TC4ELI鈦合金板材主要用于顱骨修復、接骨等方面，這對其強度、疲勞壽命、塑性等有更高的要求。

　　鈦合金是以鈦元素為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：鈦是同屬素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α-鈦；在882℃以上呈體心立方品格結構，稱為β-鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及組分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。

　　和雜質元素Fe的含量，強度有所降低，但可顯著提高容韌性。TC4 ELI具有較好的塑性、韌性、良好的焊接性能及低溫使用性能，廣泛應用于低溫工程、醫療、艦船及飛行器等重要領域。

　　TC4合金可在普通環境或者高溫環境下使用，TC4ELI合金可在超低溫環境下使用。

　　TC4鈦合金與TC4ELI鈦合金相近牌號有：T-6A-4V/Grade 5（美國牌號），BT 6（俄羅斯牌號）、IMI 318（英國牌號）、TiAI6V4（德國牌號）。

　　醫療設備制造在人體內因外傷、腫瘤造成的骨、關節損傷，采用鈦及鈦合金制造人工關節，接骨板和螺釘，現已廣泛應用于臨床。還用于髖關節（包括股骨頭）、膝關節、肘關節、掌指關節、指間關節、下頜骨、人造椎體（脊柱矯形器）、心臟起博器外殼、人工心臟（心形瓣膜）、人工種植牙、鈦鎳牙齒正畸器以及鈦網在頭蓋骨整形方面等。

　　鈦及鈦合金由于比強度高、生物相容性和耐體液腐蝕性好等特點，正日益受到重視。

　　Ti 6Al-4V ELI是Ti 6Al-4V組織間隙較小的一款牌號，由此可以達到最大韌性，適用于海水和低溫環境。這款牌號的合金通常在退火狀態進行使用。Ti 6Al-4V在醫療植入領域是一個較好的選擇材料。

　　生產工藝為：在900-120華氏度1-4小時中弛力退火、空冷。雙重退火，圓棒和鍛件的工藝為：在50-100的華氏度beta轉變溫度下固溶退火，至少保持1小時后空冷，之后在1300-1400華氏度重新加熱，保持至少1小時后，空冷。弛力退火適合在焊接后進行。