TC4钛合金是一种中等强度的α-β型两相钛合金，其名义成分为Ti-6Al-4V，即含有6%的α稳定元素铝（Al）和4%的β稳定元素钒（V）。α相为密排六方结构，赋予合金良好的高温强度和热稳定性；β相为体心立方结构，改善合金的塑性和加工性能。这种独特的双相结构使TC4在强度、塑性、韧性、耐热性、焊接性、成形性等方面实现了良好的平衡，被誉为“钛合金工业中的王牌合金” TC4钛合金，名义成分为Ti-6Al-4V，是一种钛、铝和钒组成的合金。其名称中的“T”代表钛，“C”代表α+β型。该合金由α相（密排六方结构）和β相（体心立方结构）组成，其中β相含量一般为8%～10%，该结构赋予了TC4良好的强度、塑性、韧性和热稳定性的平衡，使其成为钛合金工业中应用最广泛、综合性能最均衡合金之一 。航空航天领域是TC4最主要应用方向，被广泛用于制造航空发动机风扇叶片、压气机盘、机匣，以及飞机结构中的梁、接头、隔框、紧固件等承力构件。在海洋工程领域，凭借其优异的耐海水腐蚀性能和无磁性，TC4被用于制造舰船海水冷却系统、热交换器、泵体、阀门、推进器及潜艇耐压壳体等。在石油化工领域，被用于制造在含硫化氢、二氧化碳、氯离子等强腐蚀介质中工作的热交换器、反应塔、高压釜等设备。

TC4钛合金的密度为4.44 g/cm3，约为钢的56%，这一低密度特性使其在航空航天领域具有显著的减重优势。合金的熔点范围为1530 ℃~1650 ℃，熔化潜热较高，具有良好的高温稳定性。

（1）热性能：TC4合金的热导率相对较低。室温（20 ℃）时热导率为6.8 W/(m·℃)，随着温度升高，热导率缓慢增加，至500 ℃时约为11.8 W/(m·℃)。该数值约为铁的1/5、铝的1/10，较低的导热性使得TC4在切削加工时热量不易散发，刀具容易升温，这是钛合金加工难度较大的原因之一。合金的比热容在室温下为611 J/(kg·℃)，随温度升高而增加，至500 ℃时约为703 J/(kg·℃)

（2）线膨胀性能：TC4合金的线膨胀系数相对较低，室温至100 ℃范围内为9.1×10-6/℃，随温度升高略有增加，至500 ℃时约为9.7×10-6/℃。较低的线膨胀系数使TC4在温度变化时尺寸稳定性较好，适用于对热变形要求严格的零部件 。

（3）电性能：TC4合金的电阻率在室温下为1.70 μΩ·m，随温度升高而增加，至500 ℃时约为1.92 μΩ·m。该合金无磁性，在1592 A/m磁场强度条件下的磁导率仅为1.00005 H/m，这一特性使其在舰船、潜艇等对磁性敏感的设备中具有独特优势，可有效避免磁性探测和磁性引信的影响。

（4）力学性能：TC4合金的弹性模量约为110 GPa，约为钢的1/2，较低的弹性模量意味着刚性相对较低，加工时容易产生变形，泊松比为0.34。合金的硬度在退火状态下为HBS 255~341（HRC为30左右），固溶时效处理后硬度有所提高 。

化学性质

TC4钛合金的化学性质主要体现为其优异的耐腐蚀性能和高温抗氧化性能，这主要得益于钛与氧的高亲和力以及表面致密氧化膜的形成。

（1）抗氧化性能：TC4合金在430 ℃以下长时间加热时，表面会生成一层极薄且致密的氧化膜，该氧化膜具有保护性，可阻止氧向金属内部进一步扩散。随着加热温度的升高，氧化膜逐渐增厚，其保护性相应变化。当合金在700 ℃加热时，氧化膜厚度可达到25 μm；在800 ℃以上加热时，氧化膜变得疏松，保护性下降；在1000 ℃加热1 h后，氧化层厚度可达0.65 mm。钛在含氧气氛中加热时，氧化膜颜色随温度变化呈现规律性：200 ℃时为银白色，300 ℃时为浅黄色，400 ℃时为金黄色，500 ℃时为蓝色，600 ℃时为紫色，700～800 ℃时为红灰色，900 ℃时为灰色 。

（2）耐腐蚀性能：TC4钛合金对大多数化学介质具有优异的耐蚀性。这是由于钛与氧的亲和力很大，在空气中或含氧介质中，钛表面会生成一层致密、附着力强、惰性大的氧化膜，保护基体不被腐蚀。即使氧化膜受到机械损伤，也会很快自愈或重新生成。这一特性使TC4在氧化性、中性和弱还原性介质中均表现出良好的稳定性。然而，TC4对氢氟酸敏感，可与氢氟酸发生剧烈反应