钛及钛合金棒凭借其密度小、强度高、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、医疗、化工等领域应用广泛。以下是其分类、牌号及应用领域的详细介绍：
一、分类
钛及钛合金棒通常根据化学成分、组织类型或性能特点进行分类，常见分类方式如下：
1. 按组织类型分类
α 型钛合金
主要含有 α 稳定元素（如铝、锡等），室温下为单相 α 组织，强度中等，焊接性和耐腐蚀性优异。
α+β 型钛合金
含有 α 稳定元素和 β 稳定元素（如钒、钼等），室温下为 α+β 双相组织，强度高、塑性好，可通过热处理强化。
β 型钛合金
主要含有 β 稳定元素（如钼、铌、钛等），室温下为单相 β 组织，可通过固溶和时效处理显著提高强度，工艺性较好但耐腐蚀性稍弱。
2. 按用途分类
工业纯钛棒
纯度较高（钛含量 99% 以上），强度较低但塑性和耐腐蚀性，常用于化工、海洋工程等领域。
结构钛合金棒
用于承受载荷的结构件，如航空航天中的机身框架、发动机部件等，要求高强度和轻量化。
耐蚀钛合金棒
重点强化耐腐蚀性能，适用于化工、冶金、海水处理等强腐蚀环境。
高温钛合金棒
可在较高温度（如 500℃以上）下长期工作，用于航空发动机高温部件。
医用钛合金棒
具备生物相容性和耐体液腐蚀性能，用于人工关节、牙种植体等医疗植入物。
二、典型牌号及性能
以下为国内外常见钛及钛合金棒牌号（以中国 GB/T 标准为主，兼顾国际主流牌号）：
1. 工业纯钛（α 型）
2. α 型钛合金
3. α+β 型钛合金
4. β 型钛合金
三、应用领域
1、航空航天领域
核心需求：轻量化、高强度、耐疲劳、耐高温及复杂应力环境
1. 发动机系统
应用场景：压气机叶片、涡、燃烧室部件、发动机机匣
执行标准：
中国：GB/T 2965《钛及钛合金棒材》、GJB 2218A《钛合金棒材规范》
国际：ASTM B348（钛棒一般要求）、AMS 4928（Ti-6Al-4V 棒材）
典型牌号：
TC11（Ti-6Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si）：用于 500℃以下高温叶片，抗氧化性优于 TC4
TA15（Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V）：焊接性好，用于发动机机匣焊接结构
2. 机身结构
应用场景：起落架、翼梁、隔框、紧固件（螺栓 / 铆钉）
执行标准：
中国：HB 5492《钛合金棒材》
国际：AMS 4965（Ti-10V-2Fe-3Al 高强度棒材）
典型牌号：
TC4（Ti-6Al-4V）：占航空钛合金用量 50% 以上，用于起落架锻件
TB6（Ti-10V-2Fe-3Al）：超高强度 β 钛合金，用于主承力螺栓
3. 与航天器
应用场景：壳体、发动机喷嘴、卫星支架
执行标准：
中国：Q/3B 4085（航天用钛合金棒材）
典型牌号：
TA7ELI（Ti-5Al-2.5Sn 低间隙）：耐低温至 - 253℃，用于液氢燃料储箱支架
2、医疗植入领域
核心需求：生物相容性（无毒性、无致敏性）、耐体液腐蚀、力学性能匹配骨组织
1. 人工关节
应用场景：髋关节假体、膝关节假体、肩关节假体
执行标准：
中国：GB/T 13810《外科植入物用钛及钛合金加工材》、YY/T 0605《外科植入物用钛及钛合金棒材》
国际：ASTM F136（外科植入用 Ti-6Al-4V ELI 标准）、ISO 5832-3
典型牌号：
TA28（Ti-6Al-4V ELI）：低间隙元素（O、N、C），减少金属离子析出
TA29（Ti-6Al-7Nb）：无钒设计，适合对钒敏感患者
2. 骨科内固定器械
应用场景：骨钉、骨板、脊柱融合器
执行标准：
中国：GB/T 23102《外科植入物用钛及钛合金加工棒》
典型牌号：
TC4 ELI（Ti-6Al-4V ELI）：强度与皮质骨接近，用于承重骨钉
3. 牙科种植体
应用场景：牙种植体基台、义齿支架
执行标准：
国际：ISO 14801（牙科学种植体基台用钛及钛合金）
典型牌号：
工业纯钛 TA4（Grade 4）：表面易氧化形成生物活性 TiO?层，促进骨结合
3、化工与海洋工程领域
核心需求：耐酸碱腐蚀、抗海水电化学腐蚀、抗应力腐蚀开裂
1. 化工设备
应用场景：氯碱工业电解槽、尿素合成塔、石化反应釜
执行标准：
中国：GB/T 13810（化工用钛棒）、HG/T 2737《钛制设备用钛及钛合金棒材》
典型牌号：
TA1（Grade 1）：纯度 99.5%，用于稀、环境中的换热器管束
TA9（Ti-0.2Pd）：添加钯提高缝隙腐蚀抗性，用于含氯离子的化工介质
2. 海洋工程
应用场景：海水淡化设备（蒸馏塔、冷凝管）、海洋平台螺栓、船舶推进轴
执行标准：
国际：ASTM B381（海洋用钛棒规范）
典型牌号：
TA2（Grade 2）：耐海水点蚀，用于海水管道法兰
TC4（Ti-6Al-4V）：耐海洋大气腐蚀，用于 offshore 平台紧固件
4、能源与电力领域
核心需求：耐高温高压、抗流体冲刷、耐辐射（核电场景）
1. 核电行业
应用场景：压水堆蒸汽发生器传热管、安全壳内衬
执行标准：
中国：NB/T 20002.3《核电厂用钛及钛合金棒材》
典型牌号：
TA10（Ti-0.3Mo-0.8Ni）：耐氯离子应力腐蚀，用于核电站循环水系统
2. 石油与天然气
应用场景：深海油气井套管、页岩气开采压裂设备
执行标准：
国际：API Spec 5L（管线管规范，钛合金可选）
典型牌号：
TC4（Ti-6Al-4V）：抗 H?S 腐蚀，用于含硫油气田井下工具
5、制造与消费品领域
核心需求：轻量化、表面处理性能（如阳极氧化着色）、加工精度
1. 体育器材
应用场景：竞技自行车架（公路车 / 山地车）、高尔夫球杆杆头、滑雪板固定器
执行标准：
企业标准：如 Shimano 自行车钛合金部件标准
典型牌号：
TC4（Ti-6Al-4V）：通过锻造实现高强度轻量化，自行车架重量可低于 1kg
2. 消费电子
应用场景：手表表壳（如 Apple Watch 钛金属款）、折叠屏手机铰链
执行标准：
企业标准：如 Apple Material Specification（AMS）钛合金部分
典型牌号：
工业纯钛 TA2（Grade 2）：表面阳极氧化可呈现深空灰等颜色，用于手表外壳
四、标准体系总结
六、特殊场景标准补充
高温应用（≥500℃）：需符合 GB/T 15073《铸造钛及钛合号和化学成分》中高温合金要求
低温应用（≤-196℃）：参考 GJB 3317《低温用钛合金棒材规范》
食品接触场景（如制药设备）：需通过 GB 4806.9《食品安全国家标准 食品接触用金属材料及制品》认证
