鈦合金最初是在1950年代初開(kāi)發(fā)的，用于航空航天領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兙哂袠O高的強(qiáng)度密度比，這意味著它們既輕巧又結(jié)實(shí)。如今，盡管它們對(duì)于完全相同的性能仍然對(duì)航空航天工業(yè)至關(guān)重要，但是，鈦在高腐蝕性環(huán)境中的優(yōu)異耐性已得到認(rèn)可，導(dǎo)致了廣泛的非航空航天工業(yè)應(yīng)用。由于降低了成本并提高了軋機(jī)和制成品的可用性，鈦合金也已成為許多普通消費(fèi)品的標(biāo)準(zhǔn)工程材料。

為了更好地理解含鈦合金的成分，您首先需要了解常見(jiàn)的鈦結(jié)構(gòu)。鈦原子以規(guī)則的方式排列，在所有三個(gè)維度上延伸。這些圖案的形狀決定了純鈦的兩種可能形式：
α（α）-鈦（原子以某種六角形排列）和
β（β）-鈦（原子以立方（正方形）排列） ） 圖案;
純鈦原子在高達(dá)1621°F（883°C）的溫度下呈α相排列。當(dāng)達(dá)到此溫度（β-Transus溫度）時(shí)，它們會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪唷?/span>
TI合金根據(jù)可以穩(wěn)定鈦的α相或β相的合金元素進(jìn)行分類。
鋁（Al），鎵（Ga），氮（N），氧（O）使α相穩(wěn)定。
鉬（Mo），釩（V），鎢（W），鉭（Ta），硅（Si）使β相穩(wěn)定。

商業(yè)上純鈦主要由α相和一些分散的β相組成。共有5種鈦，分別是所謂的商業(yè)純（CP）或非合金鈦-ASTM 1至4和7級(jí)。每種級(jí)別的雜質(zhì)含量不同，其中1級(jí)是最純的。鈦首飾通常由2級(jí)制成。黑色鈦合金應(yīng)特別注意，這是一種特殊的專利合金，用于珠寶行業(yè)，尤其是婚戒。

鈦α和近α合金完全由α相組成。它們包含鋁作為主要的合金元素，可穩(wěn)定α相。α合金通常不會(huì)對(duì)熱處理作出反應(yīng)，但是它們是可焊接的，通常用于低溫應(yīng)用，飛機(jī)零件和化學(xué)加工設(shè)備。

鈦α-β合金包含4-6％的β相穩(wěn)定劑；因此它們由α相和β相的混合物組成。α-β鈦合金是可熱處理的。它們具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的熱成型性。Alpha-β鈦合金可以通過(guò)熱處理和時(shí)效進(jìn)行強(qiáng)化，因此可以在材料仍然具有延展性的同時(shí)進(jìn)行制造，然后進(jìn)行熱處理以增強(qiáng)材料，這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。該合金用于飛機(jī)和飛機(jī)渦輪機(jī)零件，化學(xué)加工設(shè)備，船舶硬件和修復(fù)設(shè)備。
Ti-6Al-4V是最受歡迎的鈦α-β合金-其總產(chǎn)量約為所有TI合金的一半。鋁（Al）由于其固溶強(qiáng)化作用而作為α相穩(wěn)定劑和硬化劑添加到合金中。釩（V）穩(wěn)定了易延展的β相，從而提供了合金的熱加工性能。

鈦β合金富含β相。它們是所有材料中最小的一組，具有良好的淬透性，固溶處理后的良好冷成形性以及時(shí)效時(shí)的高強(qiáng)度。Beta合金比其他鈦合金稍致密。它們用于飛機(jī)，航空航天部件，高強(qiáng)度緊固件，扭桿，高強(qiáng)度飛機(jī)板，耐燃飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件的重載用途。

馬氏體時(shí)效鋼是一種特殊的鐵合金，盡管鈦是主要成分，但鈦是其中的關(guān)鍵成分。