一、TB5 各国牌号对应关系
TB5 是中国近 β 型钛合金的核心牌号，成分与性能对标国际主流近 β 钛合金，各国基于 “高强度 + 高淬透性” 需求制定等效牌号，核心需保障 “Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al” 的成分配比与近 β 相组织特征：
国标：TB5（GB/T 3620.1《钛及钛合金牌号和化学成分》），近 β 型钛合金代表牌号，V 14.0-16.0%、Cr 2.5-3.5%、Sn 2.5-3.5%、Al 2.5-3.5%，是国内航空高强度结构件的主流选择；
美标：Grade 19（UNS R58190），全球近 β 钛合金基准牌号，ASTM 标准体系中成分与 TB5 完全对标，是航空航天 “高强度轻量化结构件” 的通用牌号；
德标 / 欧盟标：Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（DIN EN 10088-4 体系，对应牌号 3.7335），成分与 TB5 一致，部分标准细化 “固溶态”“时效态” 的力学性能指标；
日标：JIS H4600 中无直接对应牌号，高端场景多采用美标 Grade 19，或通过调整 V 含量（14.5-15.5%）适配 TB5 性能，需通过淬火时效工艺验证强度；
俄标：BT22（GOST 22178《钛及钛合金牌号》），近 β 型钛合金，成分与 TB5 接近（V 13.0-15.0%、Cr 2.0-3.0%、Sn 2.0-3.0%、Al 2.0-3.0%），V/Cr/Sn/Al 含量略低，强度稍逊于 TB5，可用于对强度要求稍低的军工结构件。
二、各国具体生产标准
TB5 生产标准核心围绕 “近 β 相组织控制” 与 “高强度 - 韧性平衡”，各国标准在成分公差、热处理制度、力学指标上针对本土核心应用场景优化：
中国：
成分：Ti 余量，V 14.0-16.0%，Cr 2.5-3.5%，Sn 2.5-3.5%，Al 2.5-3.5%，Fe≤0.30%，C≤0.10%，O≤0.20%，N≤0.05%，H≤0.015%；
力学性能（固溶时效态）：室温抗拉强度≥1100MPa、屈服强度≥1000MPa、伸长率≥8%、断面收缩率≥15%；（固溶态）：抗拉强度≥800MPa、屈服强度≥600MPa、伸长率≥15%；
热处理：固溶（800-850℃，保温 0.5-2h，水冷 / 油冷）+ 时效（450-550℃，保温 4-8h，空冷），可通过调整时效温度调控强度与韧性（时效温度越高，强度略降但韧性提升）。
核心标准：GB/T 3620.1（钛及钛合金牌号和化学成分）、GB/T 3621（钛及钛合金板材）、GB/T 2965（钛及钛合金棒材）、GB/T 3624（钛及钛合金无缝管）、GB/T 16598（钛及钛合金锻件）；
关键指标：
美国：
成分：与国标 TB5 一致；
力学性能（固溶时效态）：室温抗拉强度≥1100MPa、屈服强度≥1030MPa、伸长率≥8%；
无损检测：航空级产品需 100% 超声波探伤（UT，检测等级≥ASTM A609 1 级）+ 渗透检测（PT，无表面缺陷）；
淬透性：要求直径 100mm 棒材淬火后，心部与表面硬度差≤5HRC。
主导标准：ASTM B265（钛及钛合金板材、带材）、ASTM B348（钛及钛合金棒材）、ASTM B337（钛及钛合金无缝管）、ASTM B861（钛及钛合金锻件）、ASTM F2885（外科植入物用近 β 钛合金）；
强制要求：
欧盟：
成分：V 14.0-16.0%，Cr 2.5-3.5%，Sn 2.5-3.5%，Al 2.5-3.5%，Fe≤0.25%（略严于中美标准）；
力学性能（固溶时效态）：伸长率≥9%，弯曲测试（弯曲半径 5× 壁厚，180° 无裂纹）；
腐蚀性能：3.5% NaCl 溶液中性盐雾测试（1000h，腐蚀速率≤0.001mm / 年）。
参考标准：EN 10088-4（不锈钢和耐热钢 第 4 部分：钛合金）、EN 10216-5（压力用无缝钢管 第 5 部分：钛及钛合金管）；
核心要求：
日本：
执行标准：JIS H4600（钛及钛合金板材、带材）、JIS H4601（钛及钛合金棒材）；
关键指标：力学性能对标美标，侧重精密加工性能（冷轧带材厚度公差 ±0.02mm，平面度≤0.3mm/m）、3D 打印粉末球形度≥98%，适配微型医疗器械与高精度结构件场景。
三、各国生产核心差异
中、美、欧、日在 TB5 的生产工艺、成分控制、检验侧重上，因核心应用场景（中国航空 / 军工、美国航空航天、欧盟高端装备、日本精密器械）不同形成显著差异，核心聚焦 “近 β 相组织调控” 与 “高强度 - 韧性平衡”：
1. 熔炼与加工工艺：淬透性与性能的精准匹配
TB5 的核心技术是 “通过熔炼控制 β 元素均匀性，通过淬火时效调控 β→α 相变，实现高强度与韧性的平衡”，各国工艺路线因设备精度与场景需求差异明显：
美国：
熔炼工艺：真空自耗电弧炉（VAR）“三次熔炼”，严格控制熔炼真空度（≤2×10⁻⁴ Pa）与电极成分均匀性，确保 V、Cr、Sn、Al 元素分布偏差≤0.05%，避免局部成分偏析导致的淬火不均；
加工与热处理：采用 “β 区锻造（850-900℃）+ 控制冷却（空冷至 600℃后水冷）+ 双级时效（480℃×4h 空冷 + 520℃×4h 空冷）”，获得 “细小弥散 α 相 +β 基体” 组织（α 相粒径 0.5-1.5μm），室温冲击功≥35J，疲劳寿命（10⁷ 次循环）≥550MPa，适配航空发动机起落架、机身主梁等 “核心承力部件”；
局限：三次熔炼 + 双级时效工艺成本高，比中国常规工艺高 50-60%。
中国：
高端航空 / 军工：VAR 二次熔炼 + β 区锻造 + 双级时效，组织与性能对标美标，室温抗拉强度波动≤3%，冲击功≥32J，成本降低 25-30%（通过国产大型 VAR 炉与时效工艺优化）；
常规装备场景：VAR 一次熔炼 + α+β 区锻造（780-830℃）+ 单级时效（500℃×6h 空冷），获得 “条状 α 相 +β 基体” 组织，抗拉强度≥1100MPa，伸长率≥8%，成本较美标低 35-45%，满足工业机器人、无人机等场景需求；
3D 打印场景：等离子旋转电极（PREP）制粉 + 激光选区熔化（SLM）成型，粉末球形度≥95%，致密度≥99.8%，成型件经 “820℃×1h 固溶 + 500℃×4h 时效” 后，抗拉强度≥1150MPa，适配复杂异形承力件（如航空支架）；
分场景工艺：
优化点：严控氢含量（≤0.010%）与氧含量（≤0.18%），减少氢脆与脆性相（Ti₃Al）析出，提升低温韧性（-50℃冲击功≥25J），适配航空低温高空场景。
欧盟：
熔炼工艺：电子束冷床熔炼（EBCHM）+ VAR 一次熔炼，可高效去除高熔点杂质（如 Nb、Ta）与低熔点金属（如 Pb、Zn），钛纯度≥99.9%，耐蚀性优于常规 VAR 熔炼（3.5% NaCl 溶液腐蚀速率≤0.0008mm / 年）；
加工工艺：侧重 “大规格厚壁型材生产”，热轧板最大厚度可达 150mm，无缝管最大壁厚 40mm，适配海上风电设备、重型机械等 “大型高强度结构件” 需求，通过 “低温时效（450℃×8h）” 提升韧性（伸长率≥10%），焊接接头抗拉强度≥1000MPa。
日本：
熔炼工艺：VAR 二次熔炼 + 等离子体净化，杂质（O、N、H）含量控制在极低水平（O≤0.15%，N≤0.03%，H≤0.008%），材质冷加工性能优异（冷变形量可达 25% 无需中间退火）；
加工与热处理：“精密冷轧 + 低温固溶（800℃×0.5h 水冷）+ 时效（500℃×3h 空冷）”，冷轧带材表面粗糙度 Ra≤0.2μm，尺寸公差 ±0.01mm，适配微型医疗器械（如牙科种植体）与电子设备精密部件，通过 “低温时效” 平衡强度（≥1100MPa）与冷加工精度。
2. 成分控制：关键元素精度决定相变与性能
TB5 成分核心是 “Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al” 的精准配比，V（β 稳定元素，决定淬透性）、Cr（辅助稳定 β 相，提升耐蚀性）、Sn/Al（α 稳定元素，提升强度）的含量直接决定 β→α 相变温度与产物，各国控制精度差异显著：
美国：
控制精度最高：V（14.0-16.0%，公差 ±0.05%），Cr（2.5-3.5%，公差 ±0.05%），Sn（2.5-3.5%，公差 ±0.05%），Al（2.5-3.5%，公差 ±0.05%）；
优势：β 相变温度稳定（约 800℃），淬火后 α 相析出均匀，力学性能波动极小，在航空航天 “批量化核心部件” 中可实现性能一致性，降低失效风险。
中国：
核心元素公差：V（14.0-16.0%，公差 ±0.1%），Cr（2.5-3.5%，公差 ±0.1%），Sn（2.5-3.5%，公差 ±0.1%），Al（2.5-3.5%，公差 ±0.1%），与美标接近；
特色优化：针对军工场景，额外控制 “重金属杂质”（Pb≤0.001%，Cd≤0.0005%），符合军工材料纯度要求；针对航空焊接场景，降低 C 含量（≤0.08%），避免焊接时碳化物（TiC）析出导致的焊缝脆化。
欧盟：
杂质平衡：Fe 含量控制更严（≤0.25%，公差 ±0.02%），O 含量放宽至≤0.22%，通过降低 Fe 含量提升耐蚀性（尤其在酸性介质中），适配化工高压阀门、海洋设备等 “腐蚀 + 应力” 复合场景；
成分微调：部分标准将 V 含量下限提升至 14.5%，确保 β 相含量≥90%，避免 α 相过多导致的淬透性下降。
日本：
精密控制：O 含量≤0.15%（公差 ±0.01%），H 含量≤0.008%，材质韧性与冷加工性能优异，冷拉棒材的直线度≤0.05mm/m，适配精密器械 “高精度装配” 需求；
3D 打印粉末：V、Cr、Sn、Al 元素含量偏差≤0.08%，粉末粒径分布（15-53μm）占比≥90%，确保成型件相变均匀，避免因成分波动导致的打印缺陷。
3. 检验侧重：贴合本土场景的针对性性能验证
各国检验项目围绕 “高强度 - 韧性平衡、抗疲劳性、淬透性” 核心性能，针对本土主流应用场景设定差异化测试，差异显著：
美国：
航空航天导向测试：① 全温度范围力学性能测试（-50℃至 350℃，抗拉强度波动≤5%）；② 高周疲劳测试（10⁷ 次循环，应力比 R=-1，疲劳强度≥550MPa）；③ 断裂韧性测试（KIC≥60MPa・m¹/²）；④ 淬透性测试（直径 100mm 棒材心部硬度≥35HRC）；⑤ 100% 超声探伤（UT）+ 射线探伤（RT），检测内部缺陷≤φ0.5mm。
中国：
高端航空 / 军工：全项美标测试 + 军工专项测试（抗弹击性能、动态冲击性能）/ 航空低温性能测试（-50℃冲击功≥25J）；
常规装备：简化测试（室温力学性能、成分抽检、表面渗透检测（PT））；
3D 打印件：额外增加 “致密度检测（≥99.5%）”“残余应力测试（≤150MPa）”“微观孔隙率检测（孔隙直径≤50μm）”；
分等级检验：
欧盟：
高端装备导向测试：① 腐蚀疲劳测试（3.5% NaCl 溶液，10⁷ 次循环，疲劳强度≥450MPa）；② 焊接接头性能测试（抗拉强度≥1000MPa，伸长率≥7%）；③ 低温冲击测试（-40℃冲击功≥22J），适配海洋、化工 “腐蚀 + 低温” 复合场景。
日本：
精密器械导向测试：① 尺寸精度检测（冷轧带材厚度公差 ±0.01mm，平面度≤0.3mm/m）；② 表面质量检测（缺陷≤1 个 /m，划痕深度≤0.005mm）；③ 3D 打印件尺寸精度检测（成型尺寸偏差≤±0.1mm）；④ 生物相容性测试（金属离子溶出量≤0.1μg/cm²・day），适配微型医疗植入体与电子精密部件。
