⚡ Key Takeaways（结论先行）
- 钛合金是"昂贵的轻"——比钢轻 40%，强度相当：Ti-6Al-4V 密度 4.43 g/cm³，抗拉 900-1100 MPa，比强度是结构材料里最高的之一。
- 纯钛（Gr1/Gr2）用于医疗：生物相容、不致敏、不磁化，骨钉、种植牙、手术器械用纯钛。
- Ti-6Al-4V（Gr5）是航空主力：飞行器、eVTOL、赛车、高端运动器材用 Gr5。
- 钛的王牌是耐腐蚀：海水、氯气、酸碱环境下不腐蚀，比不锈钢好 10 倍。
- 但钛会咬死（Galling）：两个钛螺纹直接拧在一起会粘死，必须润滑或镀二硫化钼。
- 电偶腐蚀要小心：钛电位高（+0.02V），和铝、钢接触会让铝/钢腐蚀，必须绝缘。
- 成本是钢的 10–20 倍：钛棒材价格约为不锈钢的 10–20 倍，只在减重/防腐/医疗刚需时用。
目录
1. 钛合金家族
2. 核心性能
3. 三大应用：医疗、航空、防腐
4. 致命弱点：咬死
5. 电偶腐蚀
6. 选型决策树
2. 核心性能
3. 三大应用：医疗、航空、防腐
4. 致命弱点：咬死
5. 电偶腐蚀
6. 选型决策树
1. 钛合金家族
| 牌号 | 类型 | 抗拉 MPa | 用途 |
|---|---|---|---|
| Gr1/Gr2 | 纯钛 | 240-340 | 医疗、化工、薄壁 |
| Gr5 (Ti-6Al-4V) | α+β | 900-1100 | 航空、eVTOL、高端件 |
| Gr23 (Ti-6Al-4V ELI) | 超低间隙 | 800-900 | 植入物、高韧 |
| Gr7 (Ti-0.2Pd) | 耐蚀 | 400 | 化工、氯气环境 |
2. 核心性能
- 密度 4.43 g/cm³（钢的 56%）；
- 比强度最高；
- 使用温度 -200 到 +600℃；
- 无磁；
- 生物相容。
3. 三大应用
3.1 医疗
骨钉、种植牙、心脏支架用 Gr2/Gr23，不致敏、不排异。
3.2 航空/eVTOL
机身紧固件用 Gr5，减重直接换算成续航（见 tech-15）。
3.3 海洋/化工
海水淡化、海上平台用 Gr7，耐氯离子腐蚀。
4. 致命弱点：咬死（Galling）
钛的导热差、易粘着，两个钛螺纹直接拧：
- 螺纹表面温度升高；
- 材料转移粘着；
- 拧到一半粘死，拆不开。
⚠️ 钛螺栓必须：① 镀二硫化钼或 DLC；② 用钛螺母配钢螺栓；③ 不能钛配钛。详见 tech-23。
5. 电偶腐蚀
钛电位 +0.02V，是贵金属。和铝（-0.8V）、钢（-0.6V）接触：
- 铝/钢作为阳极被腐蚀；
- 钛本身没事；
- 必须加绝缘套。
6. 选型决策树
- 医疗植入？→ Gr23 ELI。
- 航空减重？→ Gr5 Ti-6Al-4V。
- 海水/化工？→ Gr7。
- 钛配钛？→ 加润滑或改钢螺栓。
- 预算敏感？→ 用铝（tech-8）或不锈钢。
FAQ
Q：钛螺栓强度等级怎么标？ 不用 8.8/10.9，用 TA2（工业纯钛）、TC4（Ti-6Al-4V，抗拉 900 MPa）。
Q：钛螺栓会咬死吗？ 会，且比不锈钢更严重，必须低速+润滑或涂层。
Q：钛螺栓比钢贵多少？ 约 5-10 倍，但减重 40%，航空医疗值得。