不同牌号钛合金的折弯加工特性差异显著，这主要取决于它们的合金类型（α、近α、α-β、β）、微观组织和力学性能（特别是屈服强度、弹性模量、延伸率和加工硬化率）。理解这些特性对于成功进行折弯加工、避免开裂、回弹过大或形状不准确至关重要。
钛合金牌号的折弯加工特性
01.工业纯钛(CP Ti:Gr1,Gr2,Gr3,Gr4)
类型：α合金
特性：最佳折弯性：CP钛是所有钛合金中折弯性能最好的。强度最低（Gr1最软，Gr4最硬），延展性最高。
低回弹：相对较低的屈服强度和弹性模量意味着回弹比高强度钛合金小，更容易控制最终形状。
低开裂倾向：高延展性使其在较大的弯曲半径下不易开裂。
最小弯曲半径：通常可以实现相对较小的弯曲半径（例如，对于薄板，90°弯曲的最小内侧半径R可以做到1-2倍板厚t）。
应用：化工、海洋、医疗植入物（Gr2,Gr4）、消费品等要求耐蚀性和良好成形性的领域。
02.Ti-3Al-2.5V(Gr9)
类型：近α合金
特性：良好折弯性，强度比Gr2高约50%，但仍保持较好的延展性。折弯性能介于CP钛和Ti-6Al-4V之间。
回弹适中：回弹比CP钛大，但比Ti-6Al-4V小。
最小弯曲半径：比CP钛稍大，但仍优于大多数α-β合金。例如，可能要求R≥2t。
应用：航空液压管、自行车架、运动器材（兼顾强度、成形性和重量）。
03.Ti-6Al-4V(Gr5)
类型：α-β合金（最常用）
特性：中等至较差折弯性：这是应用最广泛的钛合金，但也是折弯最具挑战性的常见牌号之一。
高回弹：高屈服强度和高弹性模量导致极大的回弹。模具设计必须进行显著的补偿（过弯），否则难以达到目标角度。回弹量可能是低碳钢的数倍。
高开裂倾向：延展性相对较低（尤其与CP钛相比）。
对弯曲半径敏感：要求较大的最小弯曲半径。对于90°弯曲，通常要求最小内侧半径R≥3t（板厚），甚至R≥4t或更大，尤其是在弯曲方向与轧制方向垂直时。尝试更小的半径极易导致外侧开裂。
对表面缺陷敏感：划痕、缺口等会成为裂纹源。
加工硬化：加工硬化率较高，多次弯曲或小步距折弯会加剧开裂风险。
温度影响：加热（150-300°C）可以显著改善其折弯性能：
降低流变应力，减少所需折弯力。
提高延展性，允许更小的弯曲半径（可能降至R≥2t）。
降低回弹量。
热折弯是加工Ti-6Al-4V复杂形状或小半径的常用方法。
应用：航空航天结构件、发动机部件、高性能汽车、医疗植入物、军工等要求高强度、良好疲劳性能和中等耐热性的领域。
04.Ti-6Al-4V ELI(Gr23)
类型：α-β合金(Ti-6Al-4V的超低间隙版本)
特性：基本特性与Gr5相似（高回弹，要求大弯曲半径，易开裂）。
略优的折弯性：更低的氧、氮、铁含量使其延展性稍好于标准Gr5。这意味着在同等条件下，开裂倾向可能略低，允许的弯曲半径可能略微减小（但仍远大于CP钛）。
回弹仍然很大。
应用：主要用于对断裂韧性要求极高的领域，如外科植入物、低温容器。折弯特性改善有限，仍需谨慎。
05.β合金(如Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn,Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr(Beta C),Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr)
类型：β合金（通常在固溶处理态（ST）下成形）
特性：优异的冷折弯性(在固溶处理态)：这是β合金最大的优势之一。
极低屈服强度/高延展性：ST状态下强度低，延展性非常高（可达20%+）。
极小的最小弯曲半径：在ST态，可以实现非常小的弯曲半径，甚至接近R=0.5t（取决于具体合金和厚度），远优于α-β合金。
低回弹：低屈服强度意味着回弹相对较小。
低开裂倾向：高延展性使其在剧烈弯曲下也不易开裂。
关键点：成形后需要时效硬化：折弯通常在软态（ST）下进行，以获得最佳成形性。成形后必须进行时效处理，以达到所需的高强度。时效处理会导致尺寸变化（收缩），必须在模具设计和工艺规划中考虑。
成本高：原材料成本通常高于Ti-6Al-4V。
应用：主要用于需要极复杂形状、小弯曲半径或高冷成形性的航空航天结构件、弹簧等。利用其优异的冷成形性加工复杂零件，再通过时效获得高强度。
总结关键影响因素
01.回弹：β合金(ST)<CP Ti≈Ti-3Al-2.5V<Ti-6Al-4V ELI<Ti-6Al-4V（回弹量递增）。高屈服强度和高弹性模量是导致大回弹的主因。
02.最小弯曲半径(开裂倾向)：*β合金(ST)<CP Ti<Ti-3Al-2.5V<Ti-6Al-4V ELI<Ti-6Al-4V（最小R递增，开裂倾向递增）。延展性是主要决定因素。
03.温度：对Ti-6Al-4V等α-β合金至关重要。适当加热（150-300°C）可显著降低最小弯曲半径、折弯力和回弹。CP钛和β合金(ST)通常可在室温下良好折弯。
04.弯曲方向：相对于板材轧制方向进行弯曲会影响最小弯曲半径和开裂风险（通常横向弯曲风险更高）。
05.表面质量：高质量、无缺陷的表面对所有钛合金折弯都至关重要，尤其对Ti-6Al-4V。
06.模具设计：针对大回弹（尤其是Ti-6Al-4V）和材料流动特性进行专门设计（如合适的模具间隙R角、压料力控制）。
07.润滑：使用合适的润滑剂减少摩擦和划伤。
选择建议
01.追求最小弯曲半径/复杂形状：优先考虑β合金（如Ti-15-3-3-3,Beta C），但需考虑时效收缩和成本。
02.良好折弯性与适中强度：Ti-3Al-2.5V(Gr9)是CP钛和Ti-6Al-4V之间的良好折衷。
03.最佳折弯性/耐蚀性优先，强度要求不高：工业纯钛（Gr1,Gr2）。
04.高强度应用（需折弯）：Ti-6Al-4V(Gr5)或Gr23(ELI)是主流选择，但必须：
严格遵守最小弯曲半径规范（通常R≥3t或更大）。
强烈考虑热折弯以改善性能。
精心设计模具补偿回弹。
确保板材表面质量完美。
了解不同牌号钛合金的核心折弯特性（回弹、最小弯曲半径、温度敏感性），并结合具体应用需求（强度、形状复杂度、成本）进行选材和工艺设计，是成功实现钛合金折弯加工的关键。
