TC21（中国自研 高强高韧损伤容限型 α+β 钛合金，对标美 Ti-62222S）一句话定位：比 TC4 强 20%、韧性高一档、可焊可锻、航空主承力件。
一、基本信息类型：α+β 两相钛合金（Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Nb-Cr-Si 系）
研发：中国自主（西北有色金属研究院 / 航材院）
对标：美国 Ti-62222S
执行标准：GB/T 2965、HB 7237
相变点：950±5℃（α/β 转变温度）
二、化学成分（wt%，名义 / 典型）Al：6.0～6.5
Zr：2.0～2.5
Sn：2.0～2.5
Mo：2.5～3.0
Cr：1.0～1.5
Nb：1.5～2.2
Si：0.05～0.15
Fe：≤0.10
C/N/H/O：≤0.08/≤0.05/≤0.015/≤0.15
Ti：余量
三、物理性能密度：4.52 g/cm³（比钢轻约 40%）
弹性模量：110～120 GPa
熔点：1600～1650℃
长期工作温度：≤500℃；短期 600℃
线膨胀系数：8.6×10⁻⁶/℃（20～100℃）
四、力学性能（双重退火态，典型）抗拉强度：1100～1250 MPa（≥TC4 的 930MPa）
屈服强度：≥1000 MPa
延伸率：≥10%（强韧匹配好）
断面收缩率：≥25%
断裂韧性 KIC：70～90 MPa·m¹/²（高损伤容限）
疲劳极限（5×10⁷）：≈500 MPa
特点：强度 + 韧性 + 抗裂纹扩展三优，可焊、可锻
五、核心特性✅ 高强高韧：强度超 1100MPa，同时保持高韧性，强韧平衡优于 TC4
✅ 损伤容限：裂纹扩展速率低，性高、寿命长
✅ 耐高温：500℃强度保持率≥80%，优于 TC4
✅ 工艺性好：可 β 锻造、焊接（电子束 / 激光焊强度达母材 85%+）
✅ 耐蚀：海水、工业气氛耐蚀优，优于不锈钢
六、典型用途✈️ 航空：战机（歼 - 20）机身框、翼梁、起落架连接框、发动机吊挂接头
🚀 航天：航天器舱体、导弹关键承力件
🛳️ 船舶：高载荷船用结构件
⚙️ 兵器：装甲、高强度结构件
替代：进口 Ti-62222S，减重 15%～20%
七、TC21 vs TC4（关键差异）TC21：1100–1250MPa、KIC70–90、500℃、高损伤容限、贵
TC4（Ti-6Al-4V）：930MPa、KIC40–50、400℃、通用、性价比高结论：高强度 + 高韧性 + 高性场景选 TC21；一般结构选 TC4。
