钛是20世纪50年代展开起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50～60年代，首要是展开航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。

70年代开宣告一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步展开。钛合金首要用于制造飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件

世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。

据相关统计数据，2012年我国化工行业用钛量达2.5万吨，比2011年有所削减。这是自2009年以来，我国化工用钛商场首次呈现负增长。近些年来，化工行业一直是钛加工材最大的用户，其用量在钛材总用量的占比一直坚持在50%以上，2011年占比高达55%。但随着经济堕入低迷期，化工行业不但新建项目显着削减，一同还将面对工业结构调整，部分产品新建产能受到操控，落后产能也将逐渐挑选的地步。受此影响，其对钛加工材用量的萎缩也变得顺理成章。在此之前，便有业内人士猜想化工行业用钛量在2013~2015年间到达峰值。以当时商场表现看来，2012年整体经济的疲软有或许使得化工用钛的衰退期提早。

原理

钛合金是以钛为根底参加其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素依据它们对相变温度的影响可分为三类：

①安稳α相、行进相改动温度的元素为α安稳元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金首要合金元素，它对行进合金的常温文高温强度、下降比重、增加弹性模量有显着作用。

②安稳β相、下降相变温度的元素为β安稳元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的首要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显着强化作用,但却使塑性下降。一般规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会发生氢化物，使合金变脆。一般钛合金中氢含量操控在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除掉。

性能

钛是一种新式金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不逾越0.1%，但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔点为1725℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25%，断面缩短率ψ=25%，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

强度高

钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，

仅为钢的60%，纯钛的密度才接近一般钢的密度，一些高强度钛合金逾越了许多合金结构钢的强度。因而钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构资料，见表7-1，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都运用钛合金。

热强度高

运用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能坚持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期作业这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度显着下降。钛合金的作业温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。

抗蚀性好

钛合金在湿润的大气和海水介质中作业，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优异的抗腐蚀才干。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

低温性能好

钛合金在低温文超低温下，仍能坚持其力学性能。低温性能好，空隙元素极低的钛合金，如TA7，在-253℃下还能坚持必定的塑性。因而，钛合金也是一种重要的低温结构资料。

化学活性大

钛的化学活性大，与大气中O、N、H

钛合金制品

、CO、CO2、水蒸气、氨气等发生激烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中构成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会构成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧构成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会构成脆化层。吸收气体而发生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为20%～30%。钛的化学亲和性也大，易与抵触外表发生粘附现象。

导热弹性小

钛的导热系数λ=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制造细长杆和薄壁件，切削时加工外表的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，构成刀具后刀面的剧烈抵触、粘附、粘结磨损。