Титановые сплавы - это сплавы на основе титана с добавлением других элементов. Титан имеет два изоморфных кристалла: плотноупакованный гексагональный α-титан при температуре ниже 882 ° C и объемно-центрированный кубический β-титан при температуре выше 882 ° C.
Легирующие элементы можно разделить на три категории по их влиянию на температуру фазового перехода:
①Элементы, которые стабилизируют α-фазу и повышают температуру фазового перехода, являются α-стабилизирующими элементами, такими как алюминий, углерод, кислород и азот. Среди них алюминий является основным легирующим элементом титанового сплава, который оказывает очевидное влияние на улучшение нормальной и высокотемпературной прочности сплава&# 39, снижение удельного веса и увеличение модуля упругости.
②Элемент, который стабилизирует β-фазу и снижает температуру фазового перехода, является β-стабилизирующим элементом, который можно разделить на два типа: изоморфный и эвтектоидный. Первые включают молибден, ниобий, ванадий и т.д .; последние включают хром, марганец, медь, железо, кремний и так далее.
③ Элементами, которые мало влияют на температуру фазового перехода, являются нейтральные элементы, такие как цирконий и олово.
Кислород, азот, углерод и водород являются основными примесями в титановых сплавах. Кислород и азот обладают большей растворимостью в α-фазе, что оказывает значительное упрочняющее действие на титановый сплав, но снижает пластичность. Обычно оговаривается, что содержание кислорода и азота в титане составляет 0,15-0,2% и 0,04-0,05% и менее соответственно. Растворимость водорода в α-фазе очень мала, и слишком много водорода, растворенного в титановом сплаве, приведет к образованию гидридов, которые сделают сплав хрупким. Обычно содержание водорода в титановых сплавах регулируется ниже 0,015%. Растворение водорода в титане обратимо и может быть удалено с помощью вакуумного отжига.