TC4（Ti-6Al-4V）α-β两相钛合金在中等强度应用中占据重要地位，核心在于相变温度与热膨胀特性的综合控制。本文面向设计与工艺决策，给出关键技术要点、标准对照、市场行情参考，以及常见选型误区与争议点，便于跨国供应链协同。
技术参数要点
- 成分与密度：Ti-6Al-4V，密度约4.43 g/cm3，铝、钒为强化相，具备良好的比强度与抗腐蚀性。
- 相变温度：β转变温度（Tβ）约在995–1000°C附近，α→β相变区受热处理和成分微调影响显著，DSC/热机械分析常用于现场判定。
- 热膨胀系数：在20–100°C区间约8.6×10^-6/K；在100–300°C区间约9.1×10^-6/K，温度升高时系数略有上升，350–500°C范围仍维持较低到中等水平，热疲劳设计需考虑温度梯度的微观效应。
- 力学与加工：室温退火态屈服强度约830–880 MPa，抗拉强度接近890–950 MPa，延伸率约12–15%；可进行常规机械加工，焊接性中等，焊后需要热处理或表面处理稳定晶粒。
- 标准对照要素：材料规格、化学成分、热处理等级与成品状态在美标与国标体系中有对照性要求，跨系统采购时以等效状态进行比对。
标准与合规要点
- 美标参照：常以 ASTM B348 作为材料规格的核心，对 Ti-6Al-4V 的棒材、板材、板锭、锻件等形状给予公差与成分限定；AMS 系列对热处理等级、表面处理及最终状态提供对照指引。
- 国标对照：与国家标准体系对化学成分、热处理工艺及质量等级的要求对应，通常以等效状态建立国内外对照表，确保部件在国内采购与加工环节的可追溯性。
- 数据源混用提示：设计与采购时可结合 LME 的公开报价与上海有色网的国内行情，行情受地缘、供求与加工状态影响较大，实际数值以最新公开信息为准。
市场行情参考
- 行情波动与材料状态紧密相关，公开渠道如 LME 与上海有色网提供的报价在不同成分级别、热处理状态下差异显著。对比时需标注具体形状、尺寸、热处理等级及供应厂家，以避免误差传递到结构设计与成本核算。
材料选型误区（3条）
- 仅以名义强度指标定优劣，忽略韧性、疲劳寿命、耐腐蚀性与高温稳定性的综合要求。
- 将室温性能等同于高温工况，忽视 β相含量、β转变温度对热处理后周期性载荷下性能的影响。
- 以单一成本维度驱动选材，忽略加工难易度、焊接质量与热处理工艺对寿命与可靠性的作用。
技术争议点
- 关于在提高可加工性与成形性时，是否应降低β相比例或通过不同等温时效来优化α+β结构，存在分歧。一方主张保持稳定的 α+β 微观结构以提升疲劳寿命及耐腐蚀，另一方主张通过调控β相含量以提升成形窗口与变形均匀性，实际效果需结合部件工况与后续热处理综合评估。
总结 TC4 的相变温度与热膨胀系数决定了热处理工艺与热疲劳设计的核心参数。美标与国标的对照、以及国内外行情数据的混用，需以具体部件状态与加工流程为基准，避免单一指标导向的误判。通过 DSC/热分析与实际热处理验证相结合的工艺路径，方能实现设计目标与长期可靠性。
