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高温合金、钛主要用途的示意图
示意图（高温合金、钛的主要用途）

Ti-6Al-4V

ISO S（高温合金、钛）

α+β 型钛合金。编号为 Grade 5、UNS R56400（ELI：Grade 23、UNS R56407／外科植入物用 ASTM F136、UNS R56401）。相关标准为 ASTM B348/B348M（棒材）、B265（板材）、B381（锻件）、ASTM F136（ELI、外科植入物用）、AMS 4928（棒材、线材、锻件，退火）、AMS 4911（板材、带材、厚板，退火）、AMS 4965／4967（棒材、锻件，热处理）、AMS 4930／4907（ELI）。

🌐JIS 及国外对应牌号

“相近”是指化学成分或力学性能并不完全相同的材料。替换使用时，请核对各标准中的规定值。

标准牌号编号关系可信度
ASTM/UNSTi-6Al-4VGrade 5、UNS R56400（ELI：Grade 23、UNS R56407／外科植入物用 ASTM F136、UNS R56401）―
JIS60 种棒材代号 TAB6400H。板材代号未确认JIS H 4600（板材及带材）／JIS H 4650（棒材）对应多份资料一致[8][12][6][13]
JIS60E 种ELIJIS H 4600 等相当（Grade 23）多份资料一致[8][6][12]
EN/DIN3.7165工程用）／3.7164（航空用DIN 材料号对应单一资料·仅供参考[11]
GB——一手资料中未能确认
各对应牌号的差异（资料记载）
  • JIS 60 种：日本钛协会、神户制钢、日本制铁均将其列为 ASTM Gr.5 的对应牌号，成分、力学性能也基本相同（仅屈服强度 ASTM 为 828、JIS 为 825）。代号 TAB6400H 已在爱知制钢的圆棒页面（对应 JIS H4650、ASTM B348）确认，但未找到明确写明 60 种的日本国内一手资料
  • JIS 60E 种：日本钛协会、日本制铁、神户制钢均将其列为 ASTM Gr.23（日本制铁还列有 F136）的对应牌号。但 Al 上限存在分歧，日本焊接协会为 6.75，日本制铁为 6.5
  • EN/DIN 3.7165：TIMET 的合金一览中，作为 TIMETAL 6-4（ASTM Gr.5）的独立标准列出。法国 T-A6V、英国 BS TA.10～13、28、56 也在同一行
  • GB ：有较多资料写作 TC4，但未能找到中国制造商、标准组织的一手资料（仅见于 Wikipedia、经销商、Xometry）

📄相关标准（AMS、ASTM 等）

订单和图纸中会指定的标准。AMS 是 SAE 的航空航天材料标准，按产品形态（棒材、板材、锻件）、熔炼方法和热处理分别编号。标准正文需付费，因此这里只列出在标准组织公开页面上确认过的标题和适用范围。

标准内容可信度
B348/B348M-25棒材、坯料（退火）。包含 Grade 5＝UNS R56400、Grade 23＝UNS R56407Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets多份资料一致[1]
B265-25带材、板材（退火）。包含 Grade 5、Grade 23Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate多份资料一致[15]
B381-26锻件（退火）。包含 Grade F-5＝UNS R56400、Grade F-23＝UNS R56407Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Forgings多份资料一致[16]
F136-26外科植入物用 ELI 材（UNS R56401）。带材、板材、棒材、锻造用棒、线材，退火Standard Specification for Wrought Titanium-6Aluminum-4Vanadium ELI (Extra Low Interstitial) Alloy for Surgical Implant Applications (UNS R56401)多份资料一致[17]
AMS 4928X棒材、线材、锻件、闪光焊环、拉拔型材，退火Titanium Alloy Bars, Wire, Forgings, Flash-Welded Rings, and Drawn Shapes, 6Al - 4V Annealed多份资料一致[18][19]
AMS 4911T板材、带材、厚板（厚度至 4 英寸），退火Titanium Alloy, Sheet, Strip, and Plate, 6Al - 4V, Annealed多份资料一致[20]
AMS 4965N棒材、线材、锻件、环件，固溶时效Titanium Alloy, Bars, Wire, Forgings, and Rings 6.0Al - 4.0V Solution Heat Treated and Aged多份资料一致[21]
AMS 4967N棒材、线材、锻件、环件，退火（可供之后热处理的状态）Titanium Alloy, Bars, Wire, Forgings, and Rings 6.0Al - 4.0V Annealed, Heat Treatable多份资料一致[22]
AMS 4930MELI 材的棒材、线材、锻件、环件，退火Titanium Alloy Bars, Wire, Forgings, and Rings, 6Al - 4V, Extra Low Interstitial, Annealed多份资料一致[23]
AMS 4907NELI 材的板材、带材、厚板，退火Titanium Alloy, Sheet, Strip, and Plate, 6.0Al - 4.0V, Extra Low Interstitial, Annealed多份资料一致[24]
MIL-T-9047G航空级棒材、再锻造用坯料（退火、STA）。标题依据 TIMET 数据表的参考文献栏。日本制铁将 AMS 6930、6931（AMS-T-9047）列为后续标准Titanium and Titanium Alloy Bars (Rolled or Forged) and Reforging Stock, Aircraft Quality单一资料·仅供参考[3][6]

ASTM 标准一览见 ASTM 标准速查表。

✈在航空器上的主要用途（资料记载）

⚗化学成分（质量分数 %）

各标准的范围不同，因此按标准分列显示（颜色较深的数字表示多份资料一致，颜色较浅的数字表示仅有一份资料）。

元素标准 ①标准 ②标准 ③
Al5.50 〜 6.75[3][6][7]—5.5 〜 6.5[3][6]
V3.5 〜 4.5[3][6][7]—3.5 〜 4.5[3][6]
Fe≤0.4[3][6][7]≤0.3[6]≤0.25[3][6]
O≤0.2[3][6][7]—≤ 0.13[3][6]
C≤0.08[3][6][7]—≤0.08[3][6]
N≤0.05[3][6][7]—≤0.03[3][6]
H≤0.015[3][7]—≤ 0.0125[3]
其他（单个/合计）≤ 0.10/0.40[3]——
Ti余量[3][7]—余量[3]
  1. 标准 ①　ASTM Grade 5
  2. 标准 ②　AMS 4928（棒材、锻件，退火）
  3. 标准 ③　ASTM Grade 23（ELI）

⚖密度

4.43 g/cm³

多份资料一致[10][7][3]

日本钛协会、ATI 产品页面为 4.43。TIMET、ATI 均为 0.160 lb/in³（＝约 4.43），但 SI 栏中 TIMET 为 4.42，ATI 2012 年版数据表为 4.47，换算值不一。日本制铁、爱知制钢的表引自日本钛协会，为 4.43

用此材料计算重量 →

💪力学性能

“参考值”并非标准的规定值，而是厂商资料等中记载的数值。

状态抗拉强度 MPa屈服强度 MPa伸长率 %硬度数值类型
退火（Grade 5，棒材 3 英寸以下）≥895≥ 828≥10—规定值（ASTM B348。TIMET 的最低值表。日本制铁也按 ASTM Gr.5 列为 895／828／10）
多份资料一致[3][6]
退火（Grade 5，板材、厚板）≥895≥ 828≥10—规定值（ASTM B265。TIMET 的最低值表、ATI 产品页面的 Plate）
多份资料一致[3][7]
退火（JIS 60 种）≥895≥ 825≥10—规定值（JIS H 4600 等。日本钛协会、日本焊接协会 WES 7102 勘误表、日本制铁）
多份资料一致[8][9][6]
退火（AMS 4928）≥895≥ 827≥10—规定值示例（日本制铁“常温拉伸特性（min.）示例”）
单一资料·仅供参考[6]
退火（MIL-T-9047G，4 英寸以下／超过 4 至 6 英寸）≥ 896≥ 827≥10—规定值（MIL-T-9047G 的一部分。TIMET 的最低值表）
单一资料·仅供参考[3]
固溶时效 STA（MIL-T-9047G，0.500 英寸以下）≥ 1137≥ 1068≥10—规定值（MIL-T-9047G。TIMET 的最低值表。直径变粗则下降，2～3 英寸时为 965／896）
单一资料·仅供参考[3]
硬度（退火／固溶时效）———退火 HRC 30～34，STA HRC 35～39（ATI）／HV 320（日本钛协会）代表值（制造商、行业协会）
单一资料·仅供参考[2][10]
退火（Grade 23、ELI，棒材 3 英寸以下）≥ 828≥ 759≥10—规定值（ASTM B348。TIMET 的最低值表）
单一资料·仅供参考[3]
退火（ELI、外科植入物用 ASTM F136，小于 1.75 英寸）≥ 860≥ 795≥10—规定值（依据 ASTM F136-96 的 TIMET 表。1.75～2.50 为 825／760／8／20，2.50～4.00 为 825／760／8／15）
单一资料·仅供参考[3]
退火（JIS 60E 种）≥ 825≥ 755≥10—规定值（JIS。日本钛协会、日本焊接协会、日本制铁）
多份资料一致[8][9][6]
退火（TIMETAL 6-4：板材／棒材）1035／985980／88512／15—代表值（TIMET 合金一览）
单一资料·仅供参考[11]

📊图示

化学成分的标准范围（质量分数 %）

048%刻度Al5.50 〜 6.75V3.5 〜 4.500.20.4%刻度Fe≤0.4O≤0.2C≤0.08N≤0.0500.010.02%刻度H≤0.015范围（下限–上限）仅有上限（从 0 起）仅有下限（以上）
各元素含量的数量级相差很大，因此分成刻度不同的几段（每段上方的数字为该段刻度，请勿跨段比较条形长度）。 所绘标准：表中标准①（ASTM Grade 5）。Ti 为余量。

抗拉强度在全部 62 种材料中处于什么位置

0500100015002000PE-UHMW：19 MPaPTFE：32.4 MPaPP：34 MPaPOM（共聚物）。板棒材厂商标为 POM-C：66–67 MPaPC：69 MPaPOM（均聚物）。板棒材厂商标为 POM-H：78–79 MPaPMMA：80 MPaPA6（浇铸型，MC 尼龙）：88 MPaPA66：90 MPaPL-PEM（纸基）/PL-FLE（布基、细布）：100–150 MPaPEEK（未填充）：115–116 MPaFC250：≥250 MPaA5052：262 MPaC1100：≥275 MPaA6061：平均 324.9 MPaA2618：390–430 MPaSS400：400-510 MPaA2017：427 MPaFCD450-10：≥450 MPaC3604：460 MPaA2219：469 MPaA2014：483 MPaC2801：483 MPa纯钛 Grade 2：485 MPaA2024：496 MPaAlloy 400：517–620 MPaA7475：≥517 MPaSUS303：≥520 MPaSUS304：≥520 MPaSUS316：≥520 MPaA7050：≥531 MPaAlloy 600：550–690 MPaA7075：590 MPaS45C：≥690 MPaC95400：724 MPaS50C：≥740 MPaSUS420J2：≥740 MPaC17510：760–970 MPaUNS N06002：793 MPaC63000：814 MPaAlloy 625：827–1034 MPaTi-3Al-2.5V：≥862 MPaSCM435：≥930 MPaA286：≥965 MPaSCM440：≥980 MPaTi-6Al-2Sn-4Zr-2Mo：≥1035 MPaTi-5Al-5Mo-5V-3Cr：1100 MPaC72900：≥1140 MPa4130：≥1241 MPaTi-10V-2Fe-3Al：≥1241 MPaAlloy 718：≥1275 MPa9310：1289 MPaUNS N07001：1304 MPaC17200：1310–1520 MPa17-4PH：1340 MPa15-5PH：1340 MPaPH13-8Mo：≥1517 MPa17-7PH：≥1655 MPa4340：1905 MPa300M：1972–1986 MPa18% 镍马氏体时效钢 300 级：2027 MPaTi-6Al-4V：≥1137 MPaTi-6Al-4V　≥ 1137 MPa
单位为 MPa。圆点取各材料表中抗拉强度最高状态的值（标准下限值与代表值混在一起；以范围给出的值按下限绘制）。Ti-6Al-4V 采用的是“固溶时效 STA”的值。

切削加工性评分（退火 Ti-6Al-4V＝100）

050100Ti-6Al-4V（退火，基准）100Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr（BASCA 状态）57Ti-10V-2Fe-3Al（固溶＋时效）56Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr（固溶＋时效）51
数字越大越容易切削（ISCAR 的评分（平均值））。仅列出在同属 ISO S（耐热合金、钛）的材料中，资料里载有相同基准评分的材料。

🔧切削加工性与加工注意事项（资料记载）

📚出处

按数值逐一用编号标示的一手资料（厂商、行业协会、标准组织的公开资料）。

  1. store.astm.org https://store.astm.org/b0348_b0348m-25.html
  2. atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/titanium/alloyed/ati_6-4_tds_en…
  3. timet.com https://www.timet.com/documents/datasheets/alpha-and-beta-alloys/timetal-6-4.pdf
  4. sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
  5. kyocera.co.jp https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2014/07/2024-2026_A.pdf#page=3
  6. nipponsteel.com https://www.nipponsteel.com/product/titan/feature/pdf/T001_16-23.pdf
  7. atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/ati-6-4-grade5
  8. titan-japan.com https://www.titan-japan.com/technology/titanium.html
  9. webdesk.jsa.or.jp https://webdesk.jsa.or.jp/pdf/jwes/errata/WES_7102_000_000_j___2012_rec_1_202112.pdf
  10. titan-japan.com https://www.titan-japan.com/technology/physical_properties.html
  11. timet.com https://www.timet.com/assets/local/documents/technicalmanuals/TiAlloys.pdf
  12. kobelco.co.jp https://www.kobelco.co.jp/products/advanced-materials/titan/pdf/spec.pdf
  13. aichi-steel.co.jp https://www.aichi-steel.co.jp/ENGLISH/products/stainless_company/titanium/round/
  14. titan-japan.com https://www.titan-japan.com/manufacturing/machining.html
  15. store.astm.org https://store.astm.org/b0265-25.html
  16. store.astm.org https://store.astm.org/b0381-26.html
  17. store.astm.org https://store.astm.org/f0136-26.html
  18. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4928x
  19. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/standards/ams4928v-titanium-alloy-bars-wire-forgings-rings-draw…
  20. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4911t
  21. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4965n
  22. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4967n
  23. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4930m
  24. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4907n

其他材料

钛及钛合金

纯钛 Grade 2

钛及钛合金

Ti-3Al-2.5V

钛及钛合金

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo

钛及钛合金

Ti-10V-2Fe-3Al

钛及钛合金

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr

钢

SS400

钢

S45C

钢

SCM435

钢

SKD11

不锈钢

SUS303

不锈钢

SUS304

铝合金

A5052

铝合金

A6061

铝合金

A7075

铜合金

C3604

航空用钢

4130

航空用钢

4340

航空用钢

300M

航空用钢

9310

航空用钢

17-4PH

航空用钢

15-5PH

航空用钢

PH13-8Mo

航空用钢

17-7PH

航空用钢

A286

航空用钢

18% 镍马氏体时效钢 300 级

航空用钢

52100

航空用钢

440C

镍合金

Alloy 718

镍合金

Alloy 625

镍合金

Alloy 600

镍合金

UNS N07001

镍合金

UNS N06002

镍合金

Alloy 400

航空用铝合金

A2024

航空用铝合金

A2014

航空用铝合金

A2219

航空用铝合金

A7050

航空用铝合金

A7475

航空用铝合金

A2618

钢

S50C

钢

SCM440

钢

SKD61

钢

SKH51

不锈钢

SUS316

不锈钢

SUS420J2

铝合金

A2017

铝合金

A5056

铜合金

C1100

铜合金

C2801

铸铁

FC250

铸铁

FCD450-10

工程塑料

PA6（浇铸型，MC 尼龙）

工程塑料

PA66

工程塑料

POM（共聚物）。板棒材厂商标为 POM-C

工程塑料

POM（均聚物）。板棒材厂商标为 POM-H

工程塑料

PEEK（未填充）

工程塑料

PTFE

工程塑料

PE-UHMW

工程塑料

PC

工程塑料

PMMA

工程塑料

PVC-U

工程塑料

PP

工程塑料

PL-PEM（纸基）/PL-FLE（布基、细布）

航空用铜合金

C17200

铜合金

C17510

航空用铜合金

C63000

航空用铜合金

C95400

航空用铜合金

C72900