1、TC4ELI钛合金钢板是以钛元素为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：钛是同素异构体，熔点为1668，在低于882时呈密排六方晶格结构，称为α-钛；在882以上呈体心立方品格结构，称为β-钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及组分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。
2、TC4ELI钢板及同标准钢板的化学成分
| 合金牌号 | 名义化学成分 | 化学成分，% | ||||||||||||||||
| 主要成分 | 杂质，不大于 | |||||||||||||||||
| Ti | Al | Sn | Mo | V | Cr | Fe | Mn | Cu | Si | Fe | C | N | H | O | 其他元素 | |||
| 单一 | 总和 | |||||||||||||||||
| TC1 | Ti-2Al-1.5Mn | 余量 | 1.0~2.5 | 0.7~2.0 | 0.30 | 0.08 | 0.05 | 0.012 | 0.15 | 0.10 | 0.40 | |||||||
| TC2 | Ti-4Al-1.5Mn | 余量 | 3.5~5.0 | 0.8~2.0 | 0.30 | 0.08 | 0.05 | 0.012 | 0.15 | 0.10 | 0.40 | |||||||
| TC3 | Ti-5Al-4V | 余量 | 4.5~6.0 | 3.5~4.5 | 0.30 | 0.08 | 0.05 | 0.015 | 0.15 | 0.10 | 0.40 | |||||||
| TC4 | Ti-6Al-4V | 余量 | 5.5~6.8 | 3.5~4.5 | 0.30 | 0.08 | 0.05 | 0.015 | 0.20 | 0.10 | 0.40 | |||||||
| TC4ELI | Ti-6Al-4VELI | 余量 | 5.5~6.5 | 3.5~4.5 | 0.25 | 0.08 | 0.03 | 0.0125 | 0.13 | 0.10 | 0.30 | |||||||
| TC6 | Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si | 余量 | 5.5~7.0 | 2.0~3.0 | 0.8~2.3 | 0.2~0.7 | 0.15~0.40 | - | 0.08 | 0.05 | 0.015 | 0.18 | 0.10 | 0.40 | ||||
| TC8 | Ti-6.5Al-3.5Mo-0.25Si | 余量 | 5.8~6.8 | 2.8~3.8 | 0.2~0.35 | 0.40 | 0.08 | 0.05 | 0.015 | 0.15 | 0.10 | 0.40 | ||||||
| TC9 | Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si | 余量 | 5.8~6.8 | 1.8~2.8 | 2.8~3.8 | 0.2~0.4 | 0.40 | 0.08 | 0.05 | 0.015 | 0.15 | 0.10 | 0.40 | |||||
| TC10 | Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe | 余量 | 5.5~6.5 | 1.5~2.5 | 5.5~6.5 | 0.35~1.0 | 0.35~1.0 | - | 0.08 | 0.04 | 0.015 | 0.20 | 0.10 | 0.40 | ||||
3、概述
线膨胀系数=7.89*10-6，比热=0.612cal/g·。钛合金的弹性模量较低。TC4的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金，采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，提高了显微硬度，显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理，对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果.
4、TC4ELI试件制备及注入条件
TC4注入(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
从表1看出，离子注入后，试件的显微硬度都有不同程度的提高，其中TC4钛合金注入(N+N+2)混合束后硬度约提高1.4倍
TC4热膨胀系数：
TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。
TC4钛合金力学性能：
抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
TC4钛合金密度:
5、（g/cm3）工作温度-100～550℃
TC4钛合金化学成分:
TC4含钛(Ti)余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5～6.8,钒(V)3.5～4.5
钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(α+β)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa，密度g=4.4*103，比强度sb/g=23.5，而合金钢的比强度sb/g小于18。 钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=7.955W/m·K。
