TC4合金由于耐磨性較差，當(dāng)零件發(fā)生微動磨蝕時(shí)，會引起疲勞強(qiáng)度的迅速下降。為減少微動磨蝕，在TC4合金零件與其他金屬零件的配合面之間，應(yīng)涂潤滑脂、油漆，或?qū)C4合金零件表面進(jìn)行陽極化處理。
為確保TC4合金零件在使用過程中的可靠性，對于制造壓氣機(jī)盤、葉片和飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用的棒材、鍛坯、自由鍛件和模鍛件，必須進(jìn)行超聲探傷。航空發(fā)動機(jī)用模鍛件探傷，一般采用平底孔直徑為0.8mm的標(biāo)準(zhǔn)樣塊；飛機(jī)結(jié)構(gòu)用模鍛件探傷，一般采用平底孔直徑為1.2mm的標(biāo)準(zhǔn)樣塊。
TC4抗氧化性能
TC4鈦合金在430℃以下長時(shí)間加熱，形成很薄而且具有保護(hù)性的氧化膜。隨著加熱溫度的升高，氧化膜增厚，同時(shí)其保護(hù)性變差。合金在700°C加熱2h后，氧化膜厚度達(dá)到25μrn。在800℃以上的溫度加熱形成疏的氧化層。在1000℃加熱1h后，氧化層的厚度達(dá)到0.65mm。
TC4焊接性能
1）TC4合金可用氬弧焊、點(diǎn)焊、釬焊、電子束焊和等離子焊等多種方式進(jìn)行焊接。焊接接頭的強(qiáng)度與基體金屬基本相當(dāng)。
2）TC4合金焊接后在550-650℃進(jìn)行去應(yīng)力退火，可以消除70%-80%的焊接應(yīng)力。板材零件焊接后的去應(yīng)力退火，最好在真空爐或保護(hù)氣氛爐中進(jìn)行。
3）TC4合金具有良好的擴(kuò)散連接特性。連接過程全部在真空中完成。典型的擴(kuò)散連接工藝參數(shù)：加熱溫度為820-1040℃，加壓壓力為35-70MPa，保持時(shí)間為0.5-6h。
零件熱處理工藝
1）半成品或零件退火時(shí)，保溫時(shí)間取決于截面厚度。截面厚度小于或等于10mm時(shí)，保溫時(shí)間不超過30min;11-50mm時(shí)為30-60min;大于50mm時(shí)為1-2h。
2）零件熱處理選用各種型式的電爐，處理前必須徹底清掃爐膛。采用煤氣或油爐加熱時(shí)，必須對爐內(nèi)氣氛進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其保持微氧化氣氛，還要注意勿使燃燒噴嘴直接噴向零件。
3）真空退火前應(yīng)清除零件表面的氧化皮和富氧層，入爐前還要認(rèn)真除油。復(fù)雜形狀的零件真空退火時(shí)必須采用夾具固定，以減少零件變形。入爐零件最好用預(yù)先除氣的無氧化鈦屑填滿，以防止零件氧化。
表面處理工藝
1）為提高鈦合金零件的疲勞強(qiáng)度可進(jìn)行表面噴丸處理。一般采用直徑為2-5mm的鋼丸，能產(chǎn)生大約785MPa的表面壓應(yīng)力，表面強(qiáng)化深度約為200μm。噴丸強(qiáng)化可顯著提高TC4合金的疲勞強(qiáng)度。
2）為改善TC4鈦合金的耐磨性能，在零件的易磨損部位，例如風(fēng)扇葉片的阻尼臺側(cè)面，采用等離子或爆炸噴涂方法噴涂碳化鎢、碳化鉻等難熔質(zhì)點(diǎn)涂層。這種方法還可用于鈦合金零件已磨損部位的修補(bǔ)。
3）為避免鈦合金零件在工作中發(fā)生擦傷和粘結(jié)，在有磨擦接觸和螺紋組合的零件上，應(yīng)進(jìn)行陽極化、鍍鉻、化學(xué)鍍鎳或滲氮處理。
切削加工與磨削性能
1）TC4合金由于導(dǎo)熱性差、化學(xué)活性高，切削加工時(shí)刀尖處溫度升高較快，容易造成刀具磨損，應(yīng)注意合理選擇刀具材料和加工工藝參數(shù)。采用氯化冷卻液可延長刀具壽命，改善加工表面質(zhì)量。
2）銑削加工推薦采用高速鋼和硬質(zhì)合金螺旋立銑刀。硬質(zhì)合金刀具材料應(yīng)選用碳化鎢類，不要選用碳化鈦類。TC4合金鈷深孔時(shí)難度較大，應(yīng)針對被加工零件設(shè)計(jì)專用鉆頭，選擇較大的頂角。當(dāng)鉆頭直徑大于6mm時(shí)，為便于排屑，應(yīng)在切削刃部開分肩槽。
3）TC4合金磨削時(shí)容易產(chǎn)生燒傷、波紋及變形。建議選用綠色碳化硅磨輪，這種磨料與剛玉及其混合磨料比較，磨削性能好、金屬去除量大、功率消耗小。采用中等疏松磨輪，有利于降低磨削區(qū)溫度。磨削液最好選用水劑切削液。
TC4使用建議
建議選用TC4鈦合金制造飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼結(jié)構(gòu)中的各種梁、接頭、隔框和航空發(fā)動機(jī)風(fēng)扇及壓氣機(jī)中的盤件、葉片。用TC4鈦合金代替30CrMnSiA等結(jié)構(gòu)鋼，可以實(shí)現(xiàn)減輕零件重量約30%。
