钛合金全系列：TA1 / TA2 / TC4 / TC11 详细解析（2026年5月）

一、TA1 工业纯钛（Grade 1 / UNS R50270）

一句话定位：四个纯钛牌号里杂质最少、塑性最好、耐蚀最强，但强度最低，是对"纯度"要求极端苛刻场景的首选。

化学成分（GB/T 3620.1-2016）

钛（Ti）含量 ≥99.5%，是基体元素。杂质严格控制：铁（Fe）≤0.20%，氧（O）≤0.18%，碳（C）≤0.08%，氮（N）≤0.03%，氢（H）≤0.015%。杂质含量排序为 TA1 ＜ TA2 ＜ TA3，杂质越少塑性和耐蚀越好、强度越低。TA1 是工业纯钛里的"纯度天花板"。

力学性能（退火态，典型值）

抗拉强度 370～540 MPa，屈服强度 ≥250 MPa，延伸率 ≥25%（部分资料标 ≥30%），布氏硬度 ≤120 HB。对比 TA2（抗拉 345～450 MPa、延伸率 ≥20%），TA1 的强度略高一点（因为氧含量稍低，固溶强化效果略弱但杂质少所以塑性更好），延伸率明显更高，冷弯、冲压性能远优于 TA2。

物理性能

密度 4.51 g/cm³，约为钢的 56%。熔点 1668℃。热导率仅 17 W/(m·K)，约为铁的五分之一、铝的十分之一——这也是为什么钛加工时刀具容易烧损的根源。线膨胀系数 8.6×10⁻⁶/℃，低温到高温膨胀均匀，尺寸稳定性好。弹性模量约 110 GPa，仅为钢的一半，刚性差但韧性极好。无磁性，磁导率 1.00005 H/m。

耐腐蚀性能（核心王牌）

TA1 的耐蚀性源于表面自生成的致密 TiO₂ 氧化膜（厚度仅几纳米），在大气、海水、淡水、潮湿空气中长期使用几乎零腐蚀，海水浸泡 10 年腐蚀速率 ＜0.001 mm/年，优于 304 不锈钢。在氧化性介质（硝酸 ≤60%、铬酸、次氯酸）中表现优异。在弱还原性介质（稀硫酸 ＜10%、稀盐酸 ＜5%）中可短期使用。局限性：在强还原性介质（浓盐酸、氢氟酸）和高温强碱中易腐蚀，必须避开。

加工与热处理

TA1 属于 α 型钛合金，无同素异构转变，无法淬火强化，热处理只用于消除应力。完全退火温度 600～700℃（低于 β 相变点 882℃），保温 1～3 小时后空冷或炉冷，退火后硬度 ≤120 HB，延伸率恢复到 25% 以上。焊接性能极好，TIG 焊和 MIG 焊均可，必须用纯度 ≥99.99% 的高纯氩气保护熔池，焊后需去应力退火（500～550℃保温 1.5 小时空冷）。切削加工时切削速度控制在 10～30 m/min（低于钢），必须充分冷却，避免颤振。

典型应用

化工行业的换热器、蒸馏塔、储罐、管道——尤其是氯碱、海水淡化这类高氯离子环境。航空航天的飞机机舱内部框架、导管（轻量化降低油耗）。海洋工程的海水管路、船舶阀泵、海水淡化系统。医疗器械的人工骨、关节假体、外科手术器械（生物相容性最优）。食品工业的加工设备容器和管道（无金属离子溶出）。

登蔚现货

板材 0.5～50mm 全厚度覆盖，棒材 Φ10～Φ300mm，无缝管、带材、焊丝（ERTi-5）均有库存。TA1 是登蔚走量最大的纯钛牌号，上海仓常备数百吨，常规规格 3～7 天发货。

二、TA2 工业纯钛（Grade 2 / UNS R50400）

一句话定位：工业纯钛里"用量最大、性价比最高"的均衡之选，比 TA1 强度高一档、耐蚀几乎一样好，是工业上最常用的纯钛牌号。

化学成分（GB/T 3620.1 / ASTM B265）

钛（Ti）≥99.2%（余量），铁（Fe）≤0.30%，碳（C）≤0.10%，氮（N）≤0.03%，氧（O）≤0.25%，氢（H）≤0.015%。对比 TA1，TA2 的氧含量上限从 0.18% 放宽到 0.25%，铁含量从 0.20% 放宽到 0.30%——这微小的杂质增量让 TA2 强度比 TA1 高约 40%～50%，但塑性仍非常好。对应美国 UNS R50400、ASTM Grade 2。

力学性能

抗拉强度 345～450 MPa（部分资料标 345～540 MPa），屈服强度 275～380 MPa，延伸率 20%～35%，断面收缩率 25%～45%，布氏硬度 ≤150 HB。当铁含量 0.095%、氧含量 0.08%、氢含量 0.0009% 时，TA2 具有良好的低温韧性和高低温强度，可用作 -253℃（液氮温度）以下的低温结构材料，这是 TA1 做不到的极端低温场景。

物理性能

密度 4.51 g/cm³，熔点约 1660℃，热导率约 21.9 W/(m·K)，电阻率 53.3 μΩ·cm。和 TA1 几乎一致，但氧含量略高所以强度稍高。

核心优势：耐蚀 + 强度 + 焊接的完美平衡

TA2 的耐蚀性与 TA1 几乎同级，但强度高出一档，焊接性能同样极好（TIG/MIG 均可，焊缝强度接近母材），而且成本比 TA1 低。因此 TA2 是工业纯钛三个牌号（TA1/TA2/TA3）里综合性能最均衡、用量最大的，占工业纯钛总用量的 70% 以上。

热处理

退火 650～750℃保温 1～2 小时空冷或炉冷，可消除应力、恢复塑性。固溶处理 800～950℃保温 0.5～1 小时后快速冷却，可将抗拉强度推到 400 MPa 以上，但延伸率降至 15% 左右。去应力退火 500～550℃保温 1.5 小时空冷，焊接件和冷成型件必须做。去氢处理 250～300℃保温 2～4 小时，将氢含量降至 ≤0.012%，防止氢脆。

典型应用

氯碱行业的换热器、反应釜、蒸馏塔、储罐——这是 TA2 最大的民用市场。航空航天的飞机骨架、蒙皮、发动机附件。海洋工程的海水冷却系统管道、阀门、泵、水翼。医疗器械的人工关节、骨科植入物。汽车和建筑行业的耐蚀结构件。产品形态以板、饼、锻件为主，板材厚度 0.8～65mm，锻件直径 150～1000mm。

登蔚现货

板材 0.8～65mm，棒材 Φ150～Φ1000mm 大规格锻件也有。TA2 是登蔚主力纯钛牌号，常备库存量仅次于 TC4，上海+无锡双仓，常规规格 3～7 天发货。

三、TC4 钛合金（Ti-6Al-4V / Grade 5 / UNS R56401）

一句话定位：全球用量最大的钛合金，占全部钛合金用量的 75%～85%，被称为"钛合金工业的王牌"，强度 900～1170 MPa、密度仅 4.43 g/cm³，是航空航天和高端化工的第一选择。

化学成分（GB/T 3620.1 / ASTM B265 / AMS 4911）

钛余量（≥89%），铝（Al）5.5～6.8%，钒（V）3.5～4.5%，铁（Fe）≤0.30%，碳（C）≤0.10%，氮（N）≤0.05%，氢（H）≤0.015%，氧（O）≤0.20%。铝是 α 稳定元素，提升高温强度；钒是 β 稳定元素，改善塑性和加工性。

组织结构：α+β 双相钛合金

室温平衡态下由 α 相（密排六方结构，赋予高温强度和热稳定性）和 β 相（体心立方结构，改善塑性和加工性）两相组成，β 相含量一般 8%～10%。这种双相结构让 TC4 在强度、塑性、韧性、耐热性、焊接性之间实现了完美平衡。

力学性能（差距极大，取决于热处理）

退火态：抗拉强度 ≥895 MPa，屈服强度 ≥825 MPa，延伸率 ≥10%，断面收缩率 ≥25%，硬度 HBS 255～341。

固溶时效态（960℃固溶 + 550℃时效）：抗拉强度可达 1162～1169 MPa，延伸率 14%～15%。这是航天紧固件 GJB 2219 标准的性能水平。

弹性模量 110～114 GPa，约为钢的一半，刚性较差但韧性极好。无磁性，磁导率 1.00005 H/m。

物理性能

密度 4.43 g/cm³（四个牌号里最低），仅为钢的 56%。熔点 1530～1650℃。热导率室温下仅 6.8 W/(m·K)，约为铁的五分之一——加工时热量集中在刃口，刀具极易烧损。线膨胀系数 9.1×10⁻⁶/℃（室温到 100℃），比不锈钢低约三分之一，尺寸稳定性好。比热容 611 J/(kg·℃)。

耐腐蚀性能

TC4 对大多数化学介质具有优异耐蚀性，表面自生成致密 TiO₂ 膜，即使膜被机械损伤也会快速自愈。在氧化性、中性和弱还原性介质中表现良好。但对氯化物存在敏感性，在含盐环境中使用时建议做阳极化或涂层防护。对氢氟酸极端敏感，Ti + 4HF → TiF₄ + 2H₂↑，绝对不能接触 HF。

热处理工艺（三种制度，性能天差地别）

去应力退火：790℃保温 3 小时炉冷，塑性最好，用于焊接件和冷成型件。

固溶淬火：980℃保温 1 小时水冷，强度硬度提高但塑性下降，用于需要高强度的承力件。

固溶时效：960℃固溶 + 550℃时效 8 小时炉冷，综合性能最优，抗拉强度 1160 MPa 级别，用于航空航天关键承力件。

焊接性能

TC4 焊接性良好，TIG 焊、等离子焊、激光焊、电子束焊均可。16mm 厚板材用 10kW 激光可全熔透，线能量 1.8～2.5 kJ/cm、功率 4kW、速度 2 m/min 时焊缝抗拉强度可达 985 MPa（约母材的 98%）。但冷却速率 ＞410℃/s 时会生成脆性 α' 马氏体相，必须进行后热处理（如 750℃保温 2 小时退火）使 α' 分解，延伸率可恢复到 12%。

典型应用

航空航天是 TC4 最大市场：发动机风扇叶片、压气机盘、机匣，飞机结构梁、接头、隔框、紧固件——可减重 30%～40%。海洋工程：舰船海水冷却系统、热交换器、泵阀、潜艇耐压壳体。石油化工：含 H₂S、CO₂、氯离子环境下的反应器、换热器、高压釜，工作寿命比不锈钢延长 5～8 倍。医疗：第一代生物医用钛合金，人工髋关节、膝关节、接骨板、牙种植体。2025 年 8 月攀钢已成功轧制出 30mm×3800mm×9700mm 的大单重宽幅 TC4 板材，国内首家具备 3800mm 宽幅轧制能力。

登蔚 2026 年报价

工业级板材/棒材约 180～280 元/公斤，航空级/高精定制款 280～400 元/公斤。上海+无锡双仓常备，72 小时发货，每批附 EN10204 3.1/3.2 质保书，光谱复检+超声探伤。

四、TC11 钛合金（Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si / UNS R56401 变体）

一句话定位：α+β 型双相钛合金里的"高温王者"，专为 500℃ 以上长期服役而生，是航空发动机压气机盘和叶片的核心材料，最高长期工作温度 500℃。

化学成分（GB/T 3620.1 / GJB 494-1988）

铝（Al）5.8～7.0%，钼（Mo）2.8～3.8%，锆（Zr）0.8～2.0%，硅（Si）0.20～0.35%，钛余量。铁 ≤0.25%，碳 ≤0.08%，氮 ≤0.05%，氢 ≤0.012%，氧 ≤0.15%。对比 TC4，TC11 把 4% 的钒换成了 3.5% 钼 + 1.5% 锆 + 0.3% 硅——钼和锆都是强 β 稳定元素，大幅提升热强性；硅提高抗氧化性。铝当量 3.5，钼当量 7.3，属于高铝当量马氏体型耐热合金。

力学性能（核心看高温）

室温（退火态）：抗拉强度 900～950 MPa，屈服强度约 830 MPa，延伸率约 12%，冲击韧性 αk ≥30 J/cm²，晶粒度 ≥6 级。室温强度与 TC4 退火态相当（TC4 退火态 895～930 MPa）。

高温性能（这才是 TC11 的王牌）：500℃ 时抗拉强度仍保持 640～680 MPa，约为室温强度的 70% 以上。对比 TC4 在 500℃ 时强度已明显衰减到 600 MPa 以下。450℃ 允许工作 6000 小时，500℃ 允许工作 500 小时，550℃ 允许工作 100 小时。强化处理态可在 500℃ 以下工作 100 小时，700℃ 以下一次性工作。

物理性能：密度约 4.48 g/cm³，室温弹性模量 123 GPa（比 TC4 的 110 GPa 略高，刚性稍好），泊松比 0.33，β 相变点 1000±20℃。硬度 HB 331～343。

核心优势：热强性碾压级领先

第一，钼含量 3.5% 是关键升级。 钼大幅提升再结晶温度和抗蠕变能力，让 TC11 能在 500～550℃ 长期服役，而 TC4 在 400℃ 以上强度就开始明显衰减。

第二，综合性能均衡。 室温强度与 TC4 相当，高温强度远超 TC4，抗疲劳性能好，适合发动机叶片这类承受交变载荷的部件。

第三，组织均匀性好。 通过 β 热处理（1020℃保温 1 小时水淬）+ 精锻（950℃ 以下多火次小变形量锻造）可将长条 α 相从 0.15mm 打碎到 0.06mm 以下，满足 GJB494 军标。

加工难点

TC11 的长条 α 相是遗传性缺陷，原始铸锭晶粒超过 200μm 时锻造后容易残留长条 α 相，必须通过"β 热处理 + 精锻"组合工艺解决。登蔚的 TC11 大规格棒材（Φ200mm 以上）采用水压机多火次锻造 + SXP-13 精锻机精锻，边部与心部抗拉强度差控制在 80MPa 以内。

热处理（严格执行 GJB 494）

双重退火：950℃保温 1～2 小时空冷 + 530℃保温 6 小时空冷。首次退火温度允许在 β 相变点以下 30～50℃ 范围内调整。25mm 以下保温 1 小时，26～50mm 保温 1.5 小时，51～75mm 保温 2 小时。

去应力退火：530～580℃保温 0.5～6 小时空冷或炉冷。

焊接：必须惰性气体（氩、氦）或真空保护，焊缝不能有氧化色或呈浅黄色。焊后推荐退火空冷或炉冷，不允许用火焰喷枪退火。大截面锻件双重退火时首次退火必须空冷，不允许堆冷，否则抗拉强度下降。

典型应用

航空发动机压气机盘、叶片、鼓筒——这是 TC11 最核心的战场，也是它被研发出来的唯一目的。核反应堆结构件和管道（耐高温高压辐射）。坦克装甲、导弹壳体。高温高压反应器。

与 TC4 的直接对比

TC4 是"室温王者 + 万能选手"，强度 900～1170 MPa（时效态），但 400℃ 以上强度衰减明显。TC11 是"高温专家"，室温强度与 TC4 退火态相当（900～950 MPa），但 500℃ 时强度 640～680 MPa，而 TC4 在同样温度下已掉到 600 MPa 以下。工况温度超过 450℃ 选 TC11，400℃ 以下选 TC4 性价比更高。

登蔚现货

TC11 板材、棒材、锻件均有，以航空级为主。常备规格板材 0.5～30mm、棒材 Φ10～Φ200mm。由于用量远小于 TC4，部分大规格需要 7～15 天调配。执行标准包括 GB/T 3620.1、GJB 494、GJB 2218、GJB 2744、HB 5263 等军标和航标。

五、四个牌号横向总对比

按强度排（从低到高）：TA1（370～540 MPa）＜ TA2（345～450 MPa）＜ TC11 退火态（900～950 MPa）≈ TC4 退火态（895～930 MPa）＜ TC4 时效态（1162～1169 MPa）

按耐蚀性排（从优到劣）：TA1 ≈ TA2 ＞ TC4 ＞ TC11。纯钛的耐蚀性在任何环境下都是钛合金里最好的，因为没有合金元素造成的微观电偶腐蚀。

按耐高温性排（从优到劣）：TC11（500～550℃ 长期服役）＞ TC4（400℃ 以下最佳）＞ TA2（300～400℃）＞ TA1（200℃ 以下最佳）

按价格排（从低到高，2026 年 5 月）：TA1（约 63～67 元/公斤）≈ TA2（约 65～72 元/公斤）＜ TC4（约 180～280 元/公斤）＜ TC11（约 220～350 元/公斤）。TC11 因为钼含量高、加工难度大、用量小，单价比 TC4 还贵 20%～50%。

按焊接性排（从优到劣）：TA2 ＞ TA1 ＞ TC4 ＞ TC11。纯钛焊接性最好，TC11 因为钼含量高、热裂纹敏感性略大，焊接难度最大。

按低温韧性排（从优到劣）：TA2（可用至 -253℃）＞ TA1 ＞ TC4（可用至 -196℃）＞ TC11。

六、登蔚采购建议（结合你的氯碱 + 低温工况）

你之前一直在问氯碱行业设备选材，现在有了四个钛合金牌号的完整对比，选型逻辑就非常清晰了：

如果工况是 400℃ 以下、需要兼顾强度和耐蚀：TA2 板材做换热器、TC4 棒材做阀门泵轴，是性价比最优组合。TA2 耐蚀最好、成本最低，TC4 强度最高、承压能力最强，两者搭配覆盖大部分氯碱设备。

如果工况涉及 500℃ 以上高温段（比如发动机附近的高温管路或反应器）：TC11 是唯一选择，TC4 在这个温度扛不住。但你的氯碱行业基本不会到 500℃，所以 TC11 对你来说大概率用不上，除非有特殊高温段。

如果工况是强腐蚀但不承压、温度低于 200℃（比如盐酸储罐衬里、湿氯气管道内壁）：TA1 是耐蚀天花板，虽然软但不需要高强度，而且成本比 TA2 还略低。

如果你的工况是低温（零下几十度甚至液氮温度）+ 强腐蚀：TA2 是唯一能在 -253℃ 保持韧性的牌号，TC4 也能到 -196℃，但 TA2 的低温韧性数据更扎实、验证更充分。

登蔚上海+无锡双仓，TA1/TA2/TC4 常规规格 3～7 天发货，TC11 及大规格锻件 7～15 天，每批附带 EN10204 3.1/3.2 质保书，光谱复检+超声探伤，24 小时技术支持。2026 年 5 月报价：TA1 约 63～67 元/公斤，TA2 约 65～72 元/公斤，TC4 工业级约 180～280 元/公斤，TC11 约 220～350 元/公斤。

备注：以上价格仅供参考

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