鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金.鈦有兩種同質(zhì)異晶體；鈦是同索異構(gòu)體，熔點(diǎn)為1720°C在低于882°C時(shí)呈密排六方晶體格結(jié)構(gòu)，稱為a鈦；在882°C以上呈體心立方品格結(jié)構(gòu)，稱為B鈦，利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀蛊湎嘧儨囟燃跋喾趾恐饾u改變而得到不同組織的鈦合金（itaniumalloys）。

鈦合金—合金元素

鈦合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分為三類：①穩(wěn)定a相，提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為a穩(wěn)定元素，有鋁、鎂、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度，降低比重、增加彈性摸量有明顯效果。②穩(wěn)定B相、降低相變溫度的元素為B穩(wěn)定元素。又可分同晶型和共析型二種，前者有鉬、鈮、釩等：后者有鉻、錳、銅、硅等。③對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。

鈦合金—性能

鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含的碳、氫、氧等雜質(zhì)有關(guān)，.純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過(guò)0.1%，但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為：密度P=4.5g/cm3，熔點(diǎn)為1800°C，導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(M.K),抗拉強(qiáng)度σ b=539MPa，伸長(zhǎng)率:δ =25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性摸量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

比強(qiáng)度高

鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60%，純鈦的強(qiáng)度接近普通鋼的強(qiáng)度，一些高強(qiáng)度鈦合金超過(guò)了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度，因此鈦合金的比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度）遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，可制出單位強(qiáng)度高、韌性好、質(zhì)輕的零、部件、在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

熱強(qiáng)度高

使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度，可在450-500°C的溫度下長(zhǎng)期工作這兩類鈦合金在150°C-500°C范圍內(nèi)仍有很高的比強(qiáng)度，而鋁合金在150°C時(shí)比強(qiáng)度明顯下降，鈦合金的工作溫度可達(dá)500°C，鋁合金則在200°C以下。

抗蝕性好

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其他抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)，對(duì)堿，氯化物，氯的有機(jī)物品，硝酸，硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力，但鈦對(duì)具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。

低溫性好

鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能，低溫性能好，間隙元素極低的鈦合金，如TA7，在－253°C下還能保持一定的塑性，因此，鈦合金業(yè)是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。

化學(xué)活性大

鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2%時(shí)，會(huì)在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時(shí)，與N作用會(huì)形成TiN硬質(zhì)表層；

在600°C以上時(shí)，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會(huì)形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1-0.15mm，硬化程度為20%·30%。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生的黏附現(xiàn)象。

導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性摸量小

鈦的導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.2W/（M,K)約為鎳的1/4，鐵的5/1，鋁的1/14，而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%，鈦合金的彈性摸量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜制作細(xì)長(zhǎng)桿和薄壁件，切割時(shí)加工表面的回彈量大，約為不銹鋼的2·3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、黏附、粘結(jié)磨損。

鈦合金具有強(qiáng)度高而密度小，機(jī)械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在加熱工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還是抗磨性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，鈦的工業(yè)生產(chǎn)是1948年開(kāi)始的，航空工業(yè)發(fā)展的需要，使鈦行業(yè)以平均每年約8%的增長(zhǎng)速度發(fā)展。世界鈦合金加工材料產(chǎn)量已達(dá)4萬(wàn)余噸，鈦合..號(hào)近30種。使用.廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V（TC4），Ti-5Al-2.55n（TA7)和工業(yè)純鈦（TA1、TA2和TA3）

鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業(yè)種應(yīng)用，用于制作電解工業(yè)的電極，發(fā)電站的冷凝器石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)保污染控制控制裝置等，鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。中國(guó)于1956年開(kāi)始鈦和鈦合金研究；60年代中期開(kāi)始鈦材的工業(yè)化生產(chǎn)并研制成TB2合金。