钛是一种同位素异构体，熔点为1668℃。在882℃以下，它是一种紧密排列的六边形晶格结构，被称为“氧化钛”。它是一种以体为中心的立方晶格结构，温度高于882℃，被称为钛钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，通过加入适当的合金元素，逐步改变相变温度和相含量，得到了不同组织的钛合金。在室温下，钛合金有三种基体结构，钛合金可分为以下三种类型:(alloy + alloy)和(alloy)。

α钛合金

它是一种由三相固溶液组成的单相合金。在常温或较高的实际应用温度下，它是反相的。结构稳定，比纯钛具有更高的耐磨性，抗氧化性强。在500℃~ 600℃温度下，其强度和抗蠕变能力保持不变，但热处理不能增强，常温下强度不高。

β钛合金

它是一种单相合金，由单相固溶体组成。

不经热处理具有较高的强度。淬火时效后，合金得到进一步强化。室温强度可达1372~1666 MPa。但热稳定性差，不适合在高温下使用。

+ +β钛合金

它是一种综合性能良好、结构稳定性好、韧性、塑性和高温变形性能良好的双相合金。它能很好地进行热压加工，并能进行淬火和时效强化合金。热处理后的强度比退火状态提高约50% ~ ;高温强度高，可在400 ~ 500℃的温度下长时间工作，热稳定性不如炉型钛合金。

三种钛合金中，Zui常用的是“线-钛合金”和“线-钨-钛合金”;可加工性的是晶圆型钛合金，其次是晶圆型+石墨烯型钛合金，Zui差的是石墨烯型钛合金。alpha钛合金代号为TA, beta钛合金代号为TB, alpha + beta钛合金代号为TC。

钛合金可分为耐热合金、高强度合金、耐腐蚀合金(钛钼、钛钯合金等)、低温合金、特殊功能合金(钛铁储氢材料、钛镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能如表所示。

热处理钛合金可通过调整热处理工艺获得不同的相组成和微观组织。一般认为细小的等轴组织具有良好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状结构具有较高的耐久性、蠕变强度和断裂韧性;该等轴针状混合结构具有更好的综合性能。

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