美、英、俄、法、日等國钛合金的分類多為廠家自定，名目繁多。某些公司直接采用元素的化學符号和數字代替所加合金元素及其含量命名，如Ti-6Al-4V(相當于我國的 TC4)，各國牌号對照及化學成分如表 1 所列。按相組成钛合金可分為：密排六方結構(HCP)的 α 型钛合金(包括近 α 型合金)—即國内牌号 TA、兩相混合的 α β 型钛合金—即國内牌号 TC和體心立方結構(BCC)的 β 型钛合金(包括近 β 型合金) —即國内牌号為 TB。α 型钛合金退火狀态以 α 钛為基體的單相固溶體合金為 α 型钛合金，它主要含 Al、Sn 等元素。Al 能增加合金的抗拉和蠕變強度，減小钛合金的密度，提高比強度，是钛合金中重要的合金元素。為了最大限度地發揮鋁的固溶強化作用，避免因過量 Al 引起合金脆化，高溫钛合金的合金化工作應遵循 ROSENBERG提出的當量經驗公式，隻有這樣才能保證合金在提高耐熱強度的同時保持良好的熱穩定性。α 钛合金中的這些元素通過在相變溫度下抑制相變或者提高相變溫度而起到穩定作用。與 β 型钛合金相比，α 型合金具有良好的抗蠕變性能，強度、可焊性以及韌性，是高溫下使用的首選合金。同時，α 型合金不存在冷脆性，它也适合在低溫環境中使用，擴大了其應用範圍。α 型合金鍛造性較差，容易産生鍛造缺陷，可通過減少每道次加工率和頻繁熱處理來控制鍛造缺陷。α 基體為穩定相，對于給定成分合金而言，其性能變化主要是晶粒大小的變化，因為屈服強度和抗蠕變強度均與晶粒大小、變形時儲存的能量有關。α 型钛合金不能通過熱處理來提高強度，退火後強度基本無變化或少有變化。有些合金含有較多的 Al、Sn、Zr 及少量的 β 穩定元素(一般小于 2%)。盡管這些合金中含有 β 相，但基體主要由 α 相組成，在熱處理敏感性和加工性能上都與 α 型合金很接近，被稱為近 α 型钛合金。近 α 型合金是在人們認識到采用固溶合金元素強化 α 基體可以得到高的蠕變強度基礎上開發的，大多數近 α 型合金因具有較好的熱穩定性，現在已成為高溫钛合金的重要合金種類。它的強化機制是 β 相中原子擴散快，易于發生蠕變，β 穩定元素還有抑制 α 相脆化的作用(即延緩 α 中形成有序相的過程) 。

在钛合全特别是ａ＋Ｂ雙相六合全中，可以觀察到各式各樣的組織。這些組晶粒尺寸和晶内結構上均各不相同，主要取決于合全成分，變形工藝和大合全的組織有兩個基本相，即ａ相和相。合全的力學性能在很相，即ａ相和相。缺合全的力學性能在很大程度上取決于這兩個相的比例、形态尺寸和分布。钛合金的組織類型基本上可分四大類，即魏氏組織（片層組織）、網藍組織、雙态組織及等軸組織。圖了為達合全各類組織及每軸組奴。圖了為達合全各美典型組織形貌特征。給ＴＣ4钛合金在四種典型組織狀态下對應的合全性能指标，可見不同組大。

某特點是粗大的原始β晶粒和完整的晶界ａ相，在原始β晶粒内形成尺小較大的“束集”，同—“束集”内有較多的。片被此平行，成同一取向，如圖３（）所織是合在Ｂ相區加熱後未變形數變形量不大的情況下，較慢地從Ｂ相區冷部且織。當合全具有這種組織時，其斷裂物性、持久和炫變強度好，但且織時，其斷裂初性、持久和滿變強度好，但塑性、疲勞強度、抗缺口敏感性、熱穩定性和抗熱應力腐蝕很差，它們随ａ“束集”變小和晶界ａ的厚度而異，a“束集”變小，晶界a變薄，綜合性能好轉。

其特點是原始β 晶粒邊界在變形過程中被破壞，不出現或僅出現少量分散分布的顆粒狀晶界α，原始β晶粒内的α片變短，，Q"束集"尺寸十較小，各片叢交錯排列.猶如編織網籃狀，如圖3（b）所示。當合金在β相區加熱或開始變形，或者在（α β）雙相區的變形量不夠大時一般會形成這種顯微組織。細小的網籃組織不僅有較好的塑性、沖擊韌性、斷裂初性和高周疲勞強度，還具有較好的熱強性。

其特點是在p轉變組織的基體上分布有互不相連的初生ａ，但總含量不超過５０％，如困其猙點是在口轉變組織的莖體上分布有互不相連的初生ａ，（）所示。當缺合金熱變形數熱處理的加熱溫度低于Ｂ轉變溫度較少時，一般可喜中的ａ相有兩種形态，一種為每軸狀的初生ａ相：另一種為β轉變組織中的片狀。相亦稱為次生ａ相或二次ａ相。當合金在（ａ＋Ｂ）雙相區較高溫度和較大變形時會形成這種組織。

其特點是在均勻分布的含量超過50%的初生α相基體上，分布着一定數量的轉變β組織，如圖3（d）所示。钛合金的變形加工和熱處理全部在（α β）雙相區或α 相區進行，且加熱溫度低于β 轉變溫度較多時， 一般可獲得等軸組織。同其他組織相比，這類組織的塑性、疲勞強度、抗缺口敏感性和熱穩定性好，但斷裂韌性、持久、蠕變強度差一些。由于這類組織有較好的綜合性能，目前采用最廣泛。

钛合金研究進展

钛元素分布比較廣泛，其含量超過地殼質量的0.4%，全球探明儲量約 34 億噸，在所有元素中含量居第 10 位(氧、矽、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、 钛) 。美國科學家在 1910 年采用“鈉法”(鈉還原 TiCl4)最早獲得金屬钛，但是钛工業并沒有随着钛的發現立即得以發展。直到第二次世界大戰後的 1948 年， 盧森堡科學家發明的“鎂法”(鎂還原 TiCl4)在美國用于生産之後钛工業才開始起步。 钛比鋼密度小 40%[1]，而钛的強度和鋼的相當，這可以提高結構效率。同時，钛的耐熱性、耐蝕性、彈性、抗彈性和成形加工性良好。由于钛具備上述特性，從一出現钛合金就應用于航空工業。1953 年，美國道格拉斯公司出産的 DC-T 機發動機防火壁和短艙上首次使用钛材，開始钛合金應用于航空的曆史。航天飛機是最主要的、應用範圍最廣的航空器。钛是飛機的主要結構材料，也是航空發動機風扇、壓氣機輪盤和葉片等重要構件的首選材料，被譽為“太空金屬”。飛機越先進，钛用量越多，如美國 F22 第四代機用钛含量為 41%(質量分數)，其 F119 發動機用钛含量為 39%，是目前用钛含量最高的飛機。钛合金研究起源于航空，航空工業的發展也促進了钛合金的發展。航空用钛合金的研究一直是钛合金領域中最重要、最活躍的一個分支，但其發展也極其艱辛，如人們花費十幾年的精力克服航空發動機用钛合金的 “熱障”問題。

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