钛及钛合金因其密度轻，比强度大、耐腐蚀性好、无磁性、可焊接和温度适应范围广泛等优异性能，常常为制作航空紧固件的首选材料。

　　目前，国内外航空钛合金紧固件的应用比较普遍且对质量要求越来越高，选择合适的钛合金材料至关重要。

　　钛合金主要有β型钛合金、α—β两相钛合金材料。α—β两相钛合金中的TC4、TC16（相近牌号BT16，国产TC16和俄产BT16钛合金化学成分相近对比，见表1.）各有优势，广泛用于紧固件的生产。

　　表1 国产TC16和俄产BT16钛合金化学成分（质量分数W%）

成分

Ti

Al

Mo

V

C

Fe

Si

Zr

O

N

H

其他

TC16

基体

2.2-3.8

4.5-5.5

4.0-5.0

≤0.10

≤0.25

≤0.15

≤0.30

≤0.15

≤0.05

≤0.012

≤0.40

BT16

基体

3

4.6

4.9

0.01

0.17

0.04

0.30

0.14

0.011

0.010

≤0.30

　　TC16钛合金具有高塑性、高强度、良好淬透性，同时抗疲劳和焊接性能好，对应力集中敏感性小等优点。真空固溶处理温度仅为800℃，比TC4合金要低150℃，钛合金经固溶时效处理后强度可达1030MPa以上，常采用冷镦方式制造螺栓、螺钉、铆钉等，紧固件可在160℃以下长期使用，最高工作温度在350℃左右。TC16钛合金是制造航空紧固件最理想的材料之一。

　　TC16钛合金是一种富β相马氏体型α—β两相钛合金，定义成分为Ti-3Al-5Mo-4.5V，其中Al元素能提高β相转变温度，通过固溶强化作用，增加钛合金强度和热塑性；Mo、V等元素能提高合金中β相的稳定性，从而提高钛合金的强度和硬度。TC16钛合金退火后可消除残余应力，组织多变为等轴组织，随着退火温度和冷却速度的降低，可使钛合金获得高强度和高塑性，延长退火保温时间，可降低钛合金强度；固溶时效处理时，降低时效处理温度和缩短时效时间，提高固溶温度，可相应提高钛合金强度，相反可改善钛合金塑性。

　　以前常采用车削法制造钛合金紧固件，由于其成本高，生产效率低，逐渐被镦制工艺所取代，现在钢铁紧固件的加工方法多采用镦制工艺。镦制又分冷镦与热镦，TC16钛合金紧固件既能采用冷镦法直接制造，又可通过热镦法进行后续固溶时效热处理。冷镦工艺不需要加热设备，生产效率高，工艺简单，成本较低，可实现高效率化生产，与热镦处理相比，冷变形强化紧固件的强度偏低；热镦工艺变形抗力小，紧固件强度高，但坯料加热不均匀，易出现局部过烧或过热，真空淬火表面易氧化，工艺复杂，效率偏低，成本高；工业生产航空紧固件多将冷镦于热镦相结合的工艺路线，TC16钛合金紧固件多以冷镦加热处理强化工艺进行生产。

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