TC4钛合金板材以Ti-6Al-4V为代表，凭借高比强度、良好韧性与优越耐腐蚀性，在航空、能源、医疗器械等领域广泛应用。对物理性能的深度理解，能帮助选型、加工与寿命评估。本篇围绕密度、模量、强度、硬度、热属性等关键参数展开，兼顾国内外标准体系与市场信息，形成可操作的参考。
技术参数方面，化学成分通常以Al约5.5%、V约4%为主，其他杂质受控。密度约4.43 g/cm3，杨氏模量约110 GPa，泊松比约0.34。力学性能方面，退火态屈服强度约800–880 MPa，抗拉强度约880–950 MPa，延伸率约12–20%，硬度约HV340–360。热属性方面，热膨胀系数约8.5–9.5×10^-6/K，导热系数在室温约6–7 W/m·K，热容量较低。晶粒状态受热处理控制，晶粒尺寸对疲劳和冲击韧性影响显著；板材厚度与加工方式也对各项参数造成一定偏差。对比比强度、比刚度，TC4在承载-重量关系上具备明显优势，但加工性、表面状态与焊接残余应力需同步考虑。综合而言，TC4钛合金板材的物理性能在高强度与韧性之间呈现良好平衡，适合承载部件与承热部件的结构应用。
标准与规范方面，建议结合美标与国标体系来评估材料等级与热处理等级。美标方面，相关板材与棒材的力学性能与化学成分要求可参照 ASTM B348/ B381 等系列，以及与 Ti-6Al-4V 板材匹配的AMS 492x、AMS 4905 等对热处理等级的规定；国标方面，GB/T 对钛合金板材的成分区间、热处理等级与力学参数也给出明确导则。把两套体系并行对比，可以更全面地覆盖设计与制造的工艺边界。市场上对比时，需关注成分含量的允许偏差、热处理区分和表面状态对性能的实际影响。
材料选型误区有三处较常见。第一，单看强度指标，忽略韧性与疲劳性能；有些高强度品种在低温或循环载荷下耐久性不足。第二，忽视热处理对晶粒、残余应力与界面的影响，导致成形性下降或焊接应力集中。第三，误将TC4当作铝合金或钢材的直接替代，忽略加工性、表面粘附、润滑需求及界面粘结问题，导致成本与可靠性偏离设计目标。遇到厚板、深冲或焊接场景时，务必结合热处理等级、厚度分布与涂层选型做综合评估。
在技术争议点方面，业界常讨论热处理后的晶粒控制与疲劳强度提升的权衡。通过等温固溶与时效处理，晶粒在一定程度上变细，可提升疲劳极限，但过度晶粒细化可能降低冲击韧性与加工性，且对厚板的应力分布影响显著。不同应用场景下，热处理曲线的选择往往因疲劳寿命目标、表面处理工艺及后续涂覆需求而异，这也是当前的一个现实讨论点。
市场行情方面，行情信息来自LME与上海有色网，反映的是原料与板材市场的联动。总体来看，TC4板材价格受供需、铌化、产能释放以及海关与关税因素影响，呈现阶段性波动特征；国内价差受本地加工能力与库存周期影响明显。通过这两家数据源可以获得价格走向的方向性信号，辅助设计与采购决策。对比全球行情，Ti合金板材的成本结构仍以原材价格、热处理工艺成本与加工效率为主导。
综上，TC4钛合金板材的物理性能决定了其在高强度与轻量化领域的应用潜力。理解并正确应用密度、模量、强度、硬度与热属性，以及把握美标/国标双体系与市场数据的联动，能帮助制定更合理的材料选型与工艺路线，提升产品的可靠性与成本效益。数据源与标准名称可结合具体项目需求进一步核对，以确保设计与制造的一致性。
