температура
Легуючий елемент титан складається з двох однорідних кристалів: щільно{0}}упакованого гексагонального титану нижче 882 градусів та-кубічного титану з тілом у центрі вище 882 градусів. Легуючі елементи можна розділити на три категорії відповідно до їх впливу на температуру фазового переходу: ①Елементи, які стабілізують фазу та підвищують температуру фазового переходу, є стабільними елементами, такими як алюміній, вуглець, кисень і азот. Серед них алюміній є основним легуючим елементом титанового сплаву, який має очевидний вплив на покращення нормальної температури та високотемпературної міцності сплаву, зниження питомої ваги та збільшення модуля пружності. ②Елемент, який стабілізує фазу та знижує температуру фазового переходу, є -стабілізуючим елементом, який можна розділити на два типи: ізоморфний та евтектоїдний. До перших належать молібден, ніобій, ванадій та ін.; до останнього входять хром, марганець, мідь, залізо, кремній тощо. ③ Елементи, які мало впливають на температуру фазового переходу, є нейтральними елементами, такими як цирконій і олово.
Основними домішками в титанових сплавах є кисень, азот, вуглець і водень. Кисень і азот мають більшу розчинність у фазі, що надає значний зміцнюючий ефект на титановий сплав, але знижує пластичність. Зазвичай передбачається, що вміст кисню і азоту в титані нижче 0,15-0,2% і 0,04-0,05% відповідно. Розчинність водню у фазі дуже мала, і занадто багато водню, розчиненого в титановому сплаві, призведе до утворення гідридів, які зроблять сплав крихким. Як правило, вміст водню в титанових сплавах контролюється нижче 0,015%. Розчинення водню в титані є оборотним і може бути видалено шляхом вакуумного відпалу.
склад
За фазовим складом титанові сплави можна розділити на три категорії: сплави, (+) сплави та сплави. У Китаї вони представлені TA, TC і TB.
① Сплав містить певну кількість елементів, які стабілізують фазу, і він в основному складається з фази в рівноважному стані. Альфа-сплав має малу питому вагу, хорошу термічну міцність, хорошу зварюваність і чудову стійкість до корозії. Недоліком є те, що він має міцність при низькій кімнатній температурі та зазвичай використовується як термостійкий-матеріал і корозійно-стійкий матеріал. Альфа-сплави загалом можна розділити на повні альфа-сплави (TA7), майже альфа-сплави (Ti-8Al-1Mo-1V) і альфа-сплави з невеликою кількістю сполук (Ti-2,5Cu). ② Сплав (+) містить певну кількість стабільних елементів -фази та -фази, а структура сплаву в стані рівноваги є -фазою та -фазою. (+) сплав має середню міцність і може бути зміцнений термічною обробкою, але його зварювальні властивості погані. (+) сплави широко використовуються, а випуск сплаву Ti-6Al-4V становить більше половини всіх титанових матеріалів.
③ Сплав містить багато елементів, які стабілізують фазу, що може підтримувати всі високотемпературні фази при кімнатній температурі. Бета-сплави загалом можна розділити на бета-сплави, що піддаються термо-обробці (мета-стабільні бета-сплави та майже-мета-стабільні бета-сплави) і термічно стійкі бета-сплави. Сплав, що піддається термообробці, має чудову пластичність у загартованому стані, а міцність на розрив може досягати 130–140 кгс/мм2 через старіння. Бета-сплави зазвичай використовуються як високо-міцні та високо{12}}міцні матеріали. Недоліками є висока питома вага, висока вартість, низька продуктивність зварювання та складна обробка різанням.
