钛及钛合金知识
第3章钛及钛合金
3.1 概述
3.2 纯钛
3.3 钛合金
3.4 钛合金的应用
3.1 概述
1791年英国化学家格雷戈尔研究钛铁矿和金红石时发现了钛。1795年，德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的金红石时也发现了这种元素。格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。到1910年美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
钛在地壳中的丰度占第七位，0.42%，金属占第
四位（铝、铁、镁、钛）。
以钛铁矿或金红石为原料生产出高纯度四
氯化钛，再用镁作为还原剂将四氯化钛中的钛还原出来，由于还原后得到钛类似海绵状所以称为海绵钛，最后以海绵钛为原料生产出钛材和钛粉。 1947年才开始冶炼，当年产量只有2吨。
1955年产量2万吨。
1975年产量7万吨。
2006年产量14万吨
钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积钢铁的一半，钛虽然比铝重，它的硬度却比铝大2倍。在宇宙火箭和导弹中，已大量用钛代替钢铁。极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。
3.2 纯钛
⑴密度小，比强度高：钛密度为4.51g/cm3，约
为钢或镍合金的一半。比强度高于铝合金及高合金钢。
⑵导热系数小：钛的导热系数小，是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一。
⑶无磁性，无毒：钛是无磁性金属，在很大的磁场中不被磁化，无毒且与人体组织及血液有很好的相容性。
⑷抗阻尼性能强：钛受到机械振动及电振动后，与钢、铜相比，其自身振动衰减时间最长。
⑸耐热性强：因熔点高，使得钛被列为耐高温金属。
⑹耐低温：可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料。
⑺吸气性能高：钛的化学性质非常活泼，在高温下容易与碳、氢、氮及氧发生反应。
⑻耐腐蚀性佳：在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著力强、惰性大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀。
物理性能：
属第四副族ⅣB族元素，原子序数为22，原子量为47.9。
有两种同素异晶体，其转变温度为
882.5℃。
钛在固态随着温度的改变，其原子排列
的晶体结
构要发生变化（组织转变）。
也就是说，在882.5℃以下，是密排六方晶体的α-Ti (α相), 在882.5℃以上，是体心立方晶体的β-Ti（β相）。
可见， 882.5℃这个温度是纯钛发生组
织转变（α相β相）的温度。
因之，将其称为相变点。
密度为4.5。钛的弹性模量低，只有铁的一半。
熔点1668℃，导电性较差（仅为铜的3.1%），导热系数（铁的六分之一）和线胀系数（与玻璃的相近）。
钛无磁性，在强磁场下也不会磁化，用
钛制人造骨和关节植入人体内不会受雷
雨天气的影响。
钛阻尼性低，适宜做共振材料。
当温度低于0.49K时，钛呈现超导特性，经过适当合金化，超导温度可提高到9～10K。（-273℃为绝对零度）
化学性质：
室温下钛比较稳定，高温下很活泼，熔化态能与绝大多数坩埚或造型材料发生作用。
高温下与卤素、氧、硫、碳、氮等进行强烈反应。
钛在真空或惰性气氛下熔炼，如真空自耗电弧炉、电子束炉、等离子熔炉等设备中熔炼。
钛在氮气中加热即能发生燃烧，钛尘在空气中有爆炸危险，所以钛材加热和焊接宜用氩气作保护气体。
钛在室温可吸收氢气，在500℃以上吸气能力尤为强烈，故可作为高真空电子仪器的脱气剂；利用钛吸氢和放氢的特性，可以作储氢材料。
耐腐蚀性能：
钛的标准电极电位很低(E=－1.63V)，但钛的致钝电位亦低，故钛容易钝化。
常温下钛表面极易形成由氧化物和氮化物组成的钝化膜，它在大气及许多浸蚀性介质中非常稳定，具有很好的抗蚀性。在大气、海水、氯化物水溶液及氧化性酸(硝酸、铬酸等)和大多数有机酸中，其抗蚀性相当于或超过不锈钢，在海水中耐蚀性极强，可与白金相比，是海洋开发工程理想的材料。
钛与生物体有很好相容性，而且无毒，适做生物工程材料。
钛在还原性酸(浓硫酸、盐酸、正磷酸)、氢氟酸、氯气、热强碱、某些热浓有机酸及氧化铝溶液中不稳定，会发生强烈
腐蚀。另外，钛合金有热盐应力腐蚀倾向。
钛在550℃以下能与氧形成致密的氧化膜，具有良好的保护作用。在538℃以下，钛的氧化符合抛物线规律。但在800℃以上，氧化膜会分解，氧原子以氧化膜为
转换层进入金属晶格，此时氧化膜已失
去保护作用，使钛很快氧化。
力学性能：
纯钛性能和纯铁相似，塑性好，延伸率
可达50～60%，断面收缩率可达70～80%，强度不太高（300MPa）。一般用于科研，没有工业应用价值。
但当其中含有一定杂质时，将强烈地改
变机械性能，但此时再也不能称为纯钛，而叫工业纯钛。
纯钛力学性能与纯度有关：间隙杂质（氧、氮、碳）含量增加，其强度升高，塑性
陡降。
常温下钛为密排六方结构，与其他六方
结构的金属(镉、锌、镁)相比，钛的塑性
要高得多。原因是：滑移模型和晶体中各晶面的层错能有关，如层错能低，则有利于全位错分解为不全位错，以促进滑移的继续进行；钛的层错能比基面小，原来在基面上进行滑移的位错容易通过交滑移而转移到棱柱面上，并可发生分解，这样基面上的滑移很快终止，而棱柱面上的滑移则发挥着主导作用。反之，对于基面层错能比较低的金属，如镉、锌、镁，则{0001}是主要滑移面。
纯钛的强度随温度的升高而降低，加热到250℃时抗拉强度减小一半。500℃以下加热时断面收缩率变化很小，而伸长率却连续下降；500℃以上，ψ和δ随温度提高而增加，接近转变温度时，出现超塑性(δ>100％)。
纯钛有很好的低温塑性，特别是间隙元素含量很低的α型合金适宜在低温下使用，如在火箭发动机或载人飞船上作超低温容器。
钛的疲劳性能特点与钢类似，具有比较明显的物理疲劳极限，纯钛的反复弯曲
疲劳极限为0.6～0.80σ
b抗拉强度
，钛的疲劳性能对金属表面状态及应力集中系数比较敏感。
钛的耐热性比铁和镍低。这与钛原子自扩散系数大和存在同素异晶转变有关。钛的耐磨性较差，通过渗氮、碳、硼可提高其耐磨性。
工艺性能
钛可进行锻造、轧制、挤压、冲压等各种压力加工，原则上加热钢材所采用的设备都可以用于钛材加热，要求炉内气氛保持中性或弱氧化性气氛，绝不允许使用氢气加热。
钛的屈强比(σ
0.2／σ
b
)较高，一般
在0.70～0.95之间，变形抗力大，而钛的弹性模量相对较低，因此钛材在加工成型时比较困难。
纯钛具有良好的焊接性能，焊缝强度、延性和抗蚀性与母材相差不多。为防止焊接时的污染，须采用钨极氩气保护焊。
钛的切削加工比较困难，主要原因是钛的摩擦系数大，导热性差，热量主要集中在刀尖上，使刀尖很快软化。同时钛的化学活性高，温度升高容易粘附刀具，造成粘结磨损。在切削加工时，应正确选用刀具材料，保持刀具锋锐，并采用良好的冷却工艺。
杂质元素对钛性能的影响
杂质元素主要有氧、氮、碳、氢、铁和硅。
前四种属间隙型元素，后二种属置换型元素，可以固溶在α相或β相中，也可以化合物形式存在。
钛的硬度对间隙型杂质元素很敏感，杂质含量愈多，钛的硬度就愈高。
综合考虑间隙元素对硬度的影响，引入
=O％+2N％十0.67C％。氧当量：O
当
氧当量和硬度的关系为：HV=65+310·O
。
当
氢对纯钛及钛合金性能的影响就是引起氢脆。
氢在β-Ti中的溶解度比α-Ti中大得多，且在α-Ti中的溶解度随温度降低而急剧减少，当冷却到室温时，会析出
，使合金变脆，称为脆性的氢化物TiH
2
氢化物氢脆。
含氢的α-Ti在应力作用下，促进氢化物析出，由此导致的脆性叫做应力感生氢化物氢脆。
溶解在钛晶格中的氢原子，在应力作用下，经过一定时间会扩散到晶体缺陷处，与那里的位错发生交互作用，使位错被钉扎，引起塑性降低。当应力去除并静止一段时间，再进行高速变形时，塑性又可以恢复，这种脆性称为可逆氢脆。
钛及钛合金中氢含量小于0.015％时，可避免氢化物型氢脆，但无法避免应力感生氢化物氢脆和可逆氢脆。
减少氢脆的措施是减少氢含量，如严格控制原材料纯度、采用真空熔炼、
用中性或弱氧化性气氛加热、惰性气体
保护焊接、尽量避免酸洗增氢等。用真
空退火去氢。
氢可增加高温形变时塑性，即提高热塑
性或超塑性。生产上暂时将氢渗入合金中，然后高温变形，再通过真空退火去氢。增塑的原因是氢降低形变激活能，
即降低原子扩散迁移所必须克服的能垒，提高了变形过程中扩散协调变形能力；
同时氢原子在高温下分布比较均匀，减
小了局部弹性畸变；氢有促进晶粒细化
作用，从而改善高温热塑性。
氮、氧、碳都提高α+ β／β相变温度，
扩大α相区，属α稳定元素。均可提高
强度，急剧降低塑性，其影响程度按氮、氧、碳递减。为了保证合金的塑性和韧性，目前在工业钛合金中氢、氧、氮、
碳含量分别控制在0.015％、0.15％、
0.05％，0.1％以下。低温用钛及钛合金，由于氧、氮和碳提高塑－脆转化温度，
应尽量降低它们的含量，特别是氧含量。
微量铁和硅在固溶范围内与钛形成置换固溶体，它们对钛的性能影响没有间隙杂质元素那样强烈。作为杂质时，铁和硅的含量分别要求小于0.3％和0.15％，但有时也作为合金元素加入。
纯钛组织基本形态：
形变再结晶退火后，α相呈等轴状，称等轴α；
β相区缓慢冷却，α相以集束片状形式沿β晶界和晶内有规则的析出，此类形态称魏氏α；
β相区快冷，则发生马氏体转变，马氏体形态与纯度有关：高纯钛中呈锯齿状，工业纯钛中呈片状，两者均属板条状马氏体。
工业纯钛的牌号、性能及用途
工业纯钛退火得到单相α组织，属α型钛合金。工业纯钛根据杂质含量不同分为TAl、TA2、TA3、 TA4，其中TA为α型钛合金的代号，数字表示合金的序号。
随着序号增大，钛的纯度降低，抗拉强
度提高，塑性下降。
纯钛只能冷变形强化。当变形度大于30％以后，强度增加缓慢，塑性不再明显降低。
纯钛的热处理：再结晶退火（540～700℃）和去应力退火（450～600℃），退火后均采用空冷。
工业纯钛可制成板、管、棒、线、
带材等半成品。
工业纯钛可作为重要的耐蚀结构材料，用于化工设备、滨海发电装置、海
水淡化装置和舰艇零部件。
3.3 钛合金－分类、牌号
按组织类型分：
α（用TA表示）：全α、近α和α+化合物合金。以铝、锡、锆为主要合金元素，在近α型钛合金中还添加少量β稳定化元素，如钼、钒、钽、铌、钨、铜、硅等
β（用TB表示）：热力学稳定型β合金、亚稳定β型合金和近β型合金
α＋β（用TC表示）：以Ti-Al为基再加适量β稳定元素
TA4 Ti-3Al
TA7 Ti-5Al-2.5Sn（锡）
TA8 Ti-5Al-2.5Sn-3Cu-1.5Zr（锆）TC1 Ti-2Al-1.5Mn
TC3 Ti-4Al-4V
TC4 Ti-6Al-4V
TC6 Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si TB2 Ti-5Mo-5V-3Cr（铬-3Al）
与α和β均形成连续固溶体相图：
锆、铪与钛同族，有相同晶体结构和同素异晶转变，与α-Ti及β-Ti形成连续固溶体。
与β-Ti无限互溶，与α-Ti有限溶解的相图：
钒、铌、钽、钼
都为体心立方结构，与β-Ti同晶，称为β同晶元素。降低相变点，稳定β相。组元达到一定浓度值后，高温β相可稳定到室温，对应这一浓度值称为临界浓
度C
k 。C
k
反映合金元素稳定β相能力大
小，其值越小稳定β相能力就越大。稳定β相能力按钼、钒、钽、铌次序递减。加入这类元素的钛合金组织稳定性好，不会发生共析转变或包析转变，同时能强化β相，并保持良好的塑性。
与α、β钛均有限溶解，并具有共析转变的相图:Cr、Mn、Fe、Co（钴）、Ni、Cu、Si、Bi、W、H
在β-Ti 中溶解度比在α-Ti 中大，降低(α+β) /β相变温度，其稳定β相的能力比β同晶元素要大。
这类元素与钛易形成化合物，如Ti -Mn 系中形成TiMn(θ)等化合物，含有这类元素的合金从β相区冷到共析温度时，β相发生共析分解，这类元素称为β共析元素。
铬、钨能与β-Ti 完全互溶，但因原子尺寸或电化学性质与钛相差较大，在固态还有共析转变，因此归入β共析元素。Ti-Cr 系共析转变产物为α+TiCr 2。Ti-W 系为α+β2(β2为富钨固溶体)，不存在金属化合物。 锰、铁、铬共析转变速度极慢，热处理条件下难以进行，称为非活性共析元素(慢共析元素)；硅、铜、镍、银、氢等共析转变极快，淬火也不能抑制其转变，故称为活性共析元素(快共析元素)。
与α和β钛均有限溶解，并有包析反应的相图：
铝、镓、锆、锡、硼、碳、氮、氧
除锡对相变点影响不大，归为中性元素外，其它元素都提高相变点，扩大α相区，称为α稳定元素。
这类元素为强化α相的主要元素，其中铝和锡应用较多。
合金元素
α稳定元素
间隙元素C、N、O
置换元素Al、Ga（镓）
中性元素
中性元素Zr（锆）、Sn、Hf（铪）、Ge（锗）、La
（稀土）、Mg
β稳定元素
间隙元素H
置换元素（β同晶元素，β共析元素）
β同晶元素V、Nb（铌）、Mo（钼）、Ta（钽）
β共析元素Cr(铬)、Mn、Fe、Co（钴）
Si、Cu、Ag、Ni
各类合金元素对钛合金常规力学性能
的影响：
α稳定元素：铝、锆和锡的固溶强化效
果以铝的最大，锆、锡次之。锆、锡一般不单独加入，而是与其它元素复合加入。
β同晶元素：合金元素浓度超过α
相极限溶解度时，将进入α+β相区，此时合金元素优先溶于β相，因而β相具
有更高的强度和硬度，这样合金平均强
度将随组织中β相所占比例增加而提高，大约至α相和β相各占50％时强度达到峰值。再增加β相数量，强度反而有所
下降。强化作用按钼、钒、钽、铌次序
递减。
共析型β稳定元素：对合金性能的影晌
规律和β同晶型元素相似，特别是非活
性共析元素锰、铬、铁在一般生产和热
处理条件下，共析转变并不发生，因此
可将钼、钒等组元同等对待，退火组织
仍为α+β相。但在高温长期使用的耐热
合金，非活性共析元素的存在，将降低
材料的热稳定性。
合金的高温力学性能取决于金属基体键合
能力、原子扩散过程及组织稳定性。钛合金耐热性与相图类型及成分的关系为：
⑴单相固溶体浓度范围内，耐热性随浓度的增加而提高，当组织中出现第二相时则有所下降，因复相(α+β)组织在加热过程中将发生α→β转变，使相界附近的原子扩散，且原子在具有体心立方结构的β相扩散比α相更快，耐热性下降。所以，耐热合金以单相组织为宜，常用α型或近α型钛合金作为高温材料。
⑵提高钛合金固态相变温度的合金元素，可改善耐热性。这是由于在接近相变温度时，组织稳定性下降，原子活性增加，故使金属软化。因此，耐热合金在成分上应以α稳定元素(如铝)和中性元素(锡、锆)为主，至于β稳定化元素一般效果较差，只有那些能强烈提高钛原子键合能力的钼、钨及共析转变温度较高的硅、铜等元素，在适当浓度范围内可有效地增加合金的热强性。
钛及钛合金的分类
钛及钛合金的分类 市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类： 一.工业纯钛：钛属于多晶型金属，在低于882℃为a晶型，原子结构呈密排六方晶格，从882℃至熔点都是B晶型，呈体心立方晶格。工业纯钛在金相组织上呈现a相，如果退火完全的话，是大小基本相等等轴状单项晶格。由于存在着杂质，所以工业纯钛中也存在着少量的B相。基本上是沿着晶界分布。 工业纯钛按GB/T3620.1—2007新标准共有九个牌号，TA1类型的有三个，TA2—TA4每个类型的各有两个，它们的差别就是纯度的不同。从表中我们可以看出，从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号，这个ELI是英文低间隙元素的缩写，也就是高纯度的意思。由于Fe，C, N, H, O在a—Ti 中是以间隙元素存在的，它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响，C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变，使钛的被强烈的强化和脆化。这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的，主要是海绵钛的质量。要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭，就得使用高纯度的海绵钛。在标准中，带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI的牌号。这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准（我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢，因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些，很多老标准都是沿袭前苏联的），特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上，以及西方国家基本上保持一致。这个新标准主要是参照ISO（国际标准）外科植入物和美国ASTM材料标准（B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准）。并且与ISO和美国的ASTM标准相对应，例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照，也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。 表1 钛及钛合金牌号和化学成分
钛及钛合金基础资料
钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。 产品名称：钛丝 材质：Gr1,Gr2,Gr3,Gr5,Gr5 ELI,TA1,TA2,TC4,BT-14 执行标准：GB/T3623-98,AWSA5.16 AMS,ASTMF 136-84,ASTM F67 产品名称:钛棒 材质:Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5,Gr7,Gr11,Gr12 TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA9 TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 Ti6AL-4V ELT 执行标准:GB/T2965-98,ASTM B 348-83,ASTM F136-95,AMS4928,ASTM F67 产品规格：直径3---200mm 产品名称：钛板 材质: Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 Gr5 Gr7 Gr11 Gr12 TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA9 TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 TB2 产品规格:厚度0.3---60mm 宽度：600---1400mm 长度：大于2000mm 执行标准：GB/T3621-94 ASTM B265-ASME GB/T4845-93 AMS 供货形式：热轧退火 钛标准件 材质：纯钛（Gr1,Gr2），合金（6Al-4V) 种类：钛螺丝，钛标准件，钛垫片 钛螺丝标准类型：多款选择，样品或现货 钛螺丝类别有：平头十字机丝、平头内六角机丝、平头机丝半牙、半圆头内六角机丝、半圆头十字机丝、大扁头内六角机丝 钛螺丝规格有：M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12、M14、M16、M8、M20、M22、M24、M26、M28、M30
钛及钛合金简介
钛（Ti） 一、简介 钛化学符号Ti，被认为是一种稀有金属，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽。钛具有稳定的化学性质，有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气，而且钛放入海底20~50年均不会被腐蚀），亦有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度等优秀特性。 二、相关参数 1.钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2，钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性， 其“比强度”位于金属之首。 2.钛的密度为，熔点1668±4℃，熔化潜热千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热千卡/克原子，临 界温度4350℃，临界压力1130大气压。 3.钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为。在 25℃时，钛的热容为卡/克[5] 原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为卡/克原子·度。 4.金属钛是顺磁性物质，导磁率为。 5.钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%。 三、钛的十大特性 1.密度小，比强度高，金属钛的密度为立方厘米，高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之 首。 2.耐腐蚀性能，不受大气和海水的影响。在常温下，不会被7%以下盐酸、5%以下硫酸、硝酸、王水 或稀碱溶液所腐蚀。 3.耐热性能好，新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。 4.耐低温性能好，在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性。 5.抗阻尼性能强，钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。
6.无磁性、无毒，钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，且无毒。 7.抗拉强度与其屈服强度接近，钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金 属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力 大。 8.换热性能好，金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，所以壁厚可以 大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热组，钛表面不结垢也可减少热阻，使钛的换热性能显著提高。 9.弹性模量低，钛的弹性模量在常温时为，为钢的57%。 10.吸气性能，钛是一种化学性质非常活泼的金属，在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸 气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。 四、应用领域 1.航空航天（喷气发动机、导弹及航天器）、军事。 2.工业程序（化工与石油制品、海水淡化及造纸）、造船工业、汽车。 3.机械设备、机械部件、精密加工、精密机件。 4.环保设备、电镀设备、电镀挂具、电讯器材、硬质合金。 5.农产食品、医学（义肢、骨科移植及牙科器械与填充物）。 6.厨房用具、运动用品、珠宝及手机。
钛及钛合金的特性
钛及钛合金的特性 、用途 纯钛是银白色的金属，它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43%，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K，比钢高近500K。 钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。 但在常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至王水的作用，表现出强的抗腐蚀性。因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。 钛合金的用途：钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。 钛合金的性能：钛是一种新型金属，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超过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/cm3，熔点为1800℃，导热系数 λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。 (1)比强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。 (2)热强度高使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。
钛合金1-钛基础知识教材
钛的基础知识 一、钛元素Ti 与人类应用数千年的金银铜铁相比，人类认识钛元素的时间并不长。1789年，人们发现了一种未知的新元素，其原子序数为22，原子核由22个质子和20-32个中子组成。6年后的1795年，一位德国化学家Martin Heinric h Klaproth在研究来自匈牙利的矿物——“金红石”（请您记住这个词）时，发现了含有这种新元素的白色氧化物。最终，他将这种元素命名为，钛，元素字母Ti, 全称Titanium，源自希腊神话中大地之子的拉丁语:Titans。这个偶然的拉丁语命名，确实很有预见性，因为它的意思是——力大无比的巨人。 重量轻：钛的密度只有4.51克/立方厘米，是钢的57%，铜的50%。 耐高温：比如航空器在2.2马赫时，表面温度会达到220℃以上，这时铝合金机械性能开始下降。达到3马赫时，表面温度会达到230℃以上，这时不锈钢机械性能也开始下降。而高温钛合金，500℃仍可以保持很好的强度性能。 耐低温：钛合金在-196℃的低温条件下也能保持良好的塑性，不像钢那样容易变脆，因此是航空航天的液氢贮箱的好材料。 耐腐蚀：纯钛在空气中非常容易形成一层致密、附着力强、惰性极大的氧化膜，在315℃以下耐腐蚀性都极强，而且氧化膜即使被机械磨损，也会很快自愈再生。因此，钛与碳氢化合物几乎不反应，这一性质使得钛阀门和管道接头在石油化学工业广泛应用。同样因为耐腐蚀，钛可以在海水中长期浸泡无恙（见表1）。 表1：各金属在不同海水中腐蚀83天的情况
低磁性：钛基本上没有磁性，用钛建造的军舰、潜艇可以避免磁性水雷的攻击。苏联的一艘台风级核潜艇采用9 000吨钛合金做外壳，也是利用了钛的耐腐蚀和低磁性的性质。 此外，还有三项功能，主要表现在钛合金，而不是纯钛上。 能记忆：钛合金在低温下施加外力塑性变形，除去外力后加温到一定程度，能恢复到原来形状。比如中国研制的钛镍Ti-50Ni50合金, 就有2个温度-形状记忆点：0-37℃，和100-130℃。 能超导：钛合金在绝对温度0.4K时具有超导性能。比如中国研制的的超导合金主要就是铌钛Nb-Ti合金 强度高：钛的比强度比较高，高纯钛的抗拉强度250MPa,工业纯钛在300-600MPa,钛合金的抗拉强度更高，甚至超过1200MPa。相比之下，纯铁的抗拉强度只有170MPa。合金钢的抗拉强度虽然也更高，但重量数倍于钛合金。 钛的上述优良品质，使得它在航空航天、石油化工、海洋船舶、兵器制造、医疗器械等尖端科学和体育生活领域，都有着非常广阔的应用空间。认识到这一点，科学家、工业家和投资家的眼光，很快就聚焦到了有关钛的另一个问题上： 二、钛资源 很多人以为钛很昂贵，是因为钛资源很少。这话说对了一半。钛确实很贵，但钛资源并不少。
钛及钛合金知识
第 3 章钛及钛合金 3.1 概述 3.2 纯钛 3.3 钛合金 3.4 钛合金的应用 3.1 概述 1791 年英国化学家格雷戈尔研究钛铁矿和金红石时发现了钛。1795 年，德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的金红石时也发现了这种元素。格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。到1910 年美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
钛在地壳中的丰度占第七位，0.42%，金属占第四位（铝、铁、镁、钛）。 以钛铁矿或金红石为原料生产出高纯度四氯化钛，再用镁作为还原剂将四氯化钛中的钛还原出来，由于还原后得到钛类似海绵状所以称为海绵钛，最后以海绵钛为原料生产出钛材和钛粉。 1947 年才开始冶炼，当年产量只有2 吨。1955 年产量2 万吨。 1975 年产量7 万吨。 2006 年产量14 万吨 钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只 有同体积钢铁的一半，钛虽然比铝重，它的硬度 却比铝大2 倍。在宇宙火箭和导弹中，已大量用 钛代替钢铁。极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。 3.2 纯钛 3 ⑴密度小，比强度高：钛密度为4.51g/cm，约为钢或镍合金的一半。比强度高于铝合金及高合金钢。 ⑵导热系数小：钛的导热系数小，是低碳钢的五分
之一，铜的二十五分之一。 ⑶无磁性，无毒：钛是无磁性金属，在很大的磁场中不被磁化，无毒且与人体组织及血液有很好的相容性。 ⑷抗阻尼性能强：钛受到机械振动及电振动后，与钢、铜相比，其自身振动衰减时间最长。 ⑸耐热性强：因熔点高，使得钛被列为耐高温金 ⑹耐低温：可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料。 ⑺吸气性能高：钛的化学性质非常活泼，在高温下容易与碳、氢、氮及氧发生反应。 ⑻耐腐蚀性佳：在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著力强、惰性大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀。 物理性能：属第四副族W B族元素，原子序数为22, 原子量为47.9 。
钛和钛合金的物理化学性质
钛和钛合金的物理化学性质 1.钛和钛合金的物理性质 金属钛具有两种同素异构体，温度低于882.5℃时的稳定态晶体α，为密排六方结构，在882.5℃以上的稳定态晶体β，为体心立方结构。α-Ti在20℃的密度为4.51g/cm3，与氧形成间隙固溶体时，晶格发生明显的畸变，其密度也随之增大。β-Ti在900℃时的密度约4.32g/cm3，在熔化温度时为4.19g/cm3。在25℃时，纯钛的比热容约为0.011J/（g·K），它随温度的升高而增加。 钛的熔点是1668℃。由于熔融钛几乎可与一切耐火材料发生反应，因此测量其熔化潜热较为困难，现已测得的熔化潜热范围是15.5～20.9kJ/mol。钛的沸点是（3260±20）℃，汽化潜热为428.5～ 470.3kJ/mol。 钛的导热性较差，其热导率比不锈钢略低。钛单晶的线膨胀系数是各向异性的，在0℃时a轴方向为7.34×10-6/℃，c轴方向为8.9×10-6/℃；在20～300℃时，α-Ti多晶体的平均线膨胀系数为8.2× 10-6/℃。钛和钛合金的线膨胀系数与光学玻璃的线膨胀系数相近，是人造卫星相机镜头框架和其他光学仪器框架的理想结构材料。 2.钛和钛合金的化学性质
钛的原子结构决定了钛是一种化学性质活泼的金属，能与多种元素发生化学反应，特别是空气中的O、N、H及C等，此外还与卤素、P和S以及各种常用的耐火材料等发生化学反应。 （1）与O的反应 致密的钛在常温的空气中是很稳定的，当它受热时便开始与O发生反应。钛与O反应初期，O进入钛表面晶格中，形成一层致密的氧化膜，它可防止O再向内部扩散，所以钛在500℃以下是稳定的。随着受热温度的提高氧化膜逐渐增厚，氧化物的厚度和颜色也不同。 温度继续升高，金属钛表面生成的氧化膜开始溶解，O向钛的内部晶格扩散。钛被氧化的速度取决于O向钛内部扩散的速度。当温度高于700℃时，O向钛内部的扩散加速。温度继续升高时，开始生成较大厚度的灰色氧化膜，这些氧化膜不致密，呈多孔状且易破碎，完全失去了作用。温度进一步升高，加热的时间足够长时，则生成容易剥落的淡黄色多孔鳞片状氧化物层。当温度达到1200～1300℃时，钛开始与空气中的氧发生剧烈的放热反应。在纯氧中，钛与O发生激烈反应的起始温度比在空气中低，500～600℃时钛便在氧气中燃烧。 钛与O发生反应，可生成钛的各种氧化物，如Ti3O2、Ti2O2、TiO、Ti3 O5、TiO2等。钛中加入合金元素，对其氧化性能有一定的影响，如Mo、W和Sn的加入可降低钛的氧化速度，而Zr的加入则会提高氧化速度。（2）与N的反应
简述钛及钛合金的特点
简述钛及钛合金的特点 钛及钛合金是一种重要的金属材料，具有许多独特的特点。钛是一种轻质、高强度的金属，具有良好的耐腐蚀性和生物相容性。钛合金是由钛与其他元素（如铝、钒、镁等）合金化而成，可以进一步改善钛的性能。 钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性。钛具有一种致密的氧化层，可以有效地防止钛与外界环境中的氧、水等物质发生反应，从而具有较强的抗腐蚀性。此外，钛合金中添加的其他元素还可以进一步提高钛的耐腐蚀性能，使其在酸、碱、盐等恶劣环境下具有更好的稳定性。 钛及钛合金具有良好的生物相容性。由于钛具有低的密度和良好的耐腐蚀性，因此被广泛用于医疗领域。钛材料可以与人体组织良好地相容，不会引起排异反应或过敏反应。因此，钛及钛合金常用于制作人工骨骼、人工关节、牙科种植体等医疗器械。 钛及钛合金具有较高的强度和优良的机械性能。钛具有较高的比强度，即单位质量的材料所能承受的最大应力相对较高。钛合金中添加的其他元素可以进一步增强钛的强度和硬度，使其具有更好的抗拉、抗压和抗疲劳性能。因此，钛及钛合金广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域，用于制造飞机、火箭、汽车零部件等。 钛及钛合金还具有良好的热稳定性和耐高温性能。钛的熔点较高，
达到约1668℃，并且在高温下仍然保持较好的力学性能。钛合金中添加的其他元素可以进一步提高钛的耐高温性能，使其在高温环境下仍能保持较好的强度和稳定性。因此，钛及钛合金常用于制造航空发动机、航天器结构件等高温工作条件下的零部件。 钛及钛合金具有良好的加工性能。钛具有良好的可塑性和可锻性，可以通过热加工和冷加工等方式进行成型。此外，钛合金还具有较好的焊接性和切削性，便于进行组装和加工。因此，钛及钛合金可以满足不同领域对于材料加工性能的需求。 钛及钛合金具有耐腐蚀性、生物相容性、高强度、优良的机械性能、热稳定性和加工性能等特点。这些特点使得钛及钛合金在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到广泛应用，并具有重要的经济和社会价值。未来，随着科学技术的进步和人们对于材料性能要求的不断提高，钛及钛合金的应用前景也将更加广阔。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_钛及钛合金材料是一种具有广泛应用和发展潜力的金属材料。本文将 从以下几个方面全方位讲解钛及钛合金材料。 首先，我们来了解一下什么是钛及钛合金。钛是一种具有低密度、高 强度和优异抗腐蚀性能的金属，被誉为“现代金属之王”。钛合金是一种 由钛和其他金属（如铝、钒、铁等）合金化而成的材料。它们的物理力学 性能优良，同时还具备了其他金属材料所不具备的一些特点。 其次，我们来看一下钛及钛合金的特点。钛及钛合金具有低密度、高 强度、良好的耐腐蚀性和生物相容性等特点。其低密度使得钛及钛合金成 为轻量化设计的理想选择，可以减少结构负荷，提高工作效率。高强度使 得钛及钛合金可以承受更大的载荷，广泛应用于航空航天、船舶制造、汽 车工业等领域。耐腐蚀性能使得钛及钛合金可以在恶劣环境下工作，例如 海水中、酸碱环境中等。生物相容性使得钛及钛合金可以应用于医疗领域，如骨科植入物、人工关节等。 接着，我们来看一下钛及钛合金的制备方法。常用的制备方法有熔化法、粉末冶金法和表面改性法等。熔化法是通过熔融特定比例的金属原料，然后进行铸造、锻造或轧制等工艺制备出钛及钛合金材料。粉末冶金法是 通过将钛粉末与其他金属粉末混合，然后进行压制、烧结等工艺制备出钛 合金材料。表面改性法是通过表面处理、沉积膜等工艺方法改善钛及钛合 金的性能。 然后，我们来看一下钛及钛合金的应用领域。钛及钛合金广泛应用于 航空航天、汽车工业、化工装备、医疗器械等领域。在航空航天领域，钛 及钛合金被广泛应用于飞机结构、发动机部件等高强度、耐腐蚀的零部件。
在汽车工业领域，钛及钛合金因其轻量化的特点被应用于汽车车身、发动机、悬挂系统等部件。在化工装备领域，钛及钛合金由于其优异的耐腐蚀性能，被应用于制作化工容器、管道等设备。在医疗器械领域，钛及钛合金由于其生物相容性，被应用于制作骨科植入物、人工关节等医疗器械。 最后，我们来总结一下钛及钛合金材料的发展前景。由于钛及钛合金材料的优异性能和多种应用领域，预计在未来几年内，钛及钛合金材料的需求将继续增长。同时，随着技术的进步，制备方法和加工工艺也将不断改进，使得钛及钛合金材料的性能更好、成本更低。这将进一步推动钛及钛合金材料在各个领域的应用。 总之，钛及钛合金材料具有广泛的应用和发展潜力。通过不断的研究和开发，钛及钛合金材料在航空航天、汽车工业、化工装备、医疗器械等领域的应用将会不断拓展，并为人类的生活和科技进步做出更大的贡献。
钛及钛合金产业概况与相关知识概述
钛及钛合金产业概况与相关知识概述钛及钛合金产业是指以钛及钛合金为原材料，生产制造和开发应用相关产品的经济活动。钛是一种重要的金属材料，具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和生物相容性等特点，广泛应用于航空航天、船舶、汽车、化工、医疗器械等领域。下面将对钛及钛合金产业的概况和相关知识进行概述。 一、钛及钛合金产业概况 1.历史发展：钛及钛合金产业起源于20世纪40年代，经过几十年的发展壮大，已经成为一个全球性的新兴产业。目前，世界上主要的钛及钛合金生产国有美国、俄罗斯、中国、日本、印度等。 2.产业链：钛及钛合金产业的主要环节包括矿石开采、冶炼提纯、加工制造和应用领域。其中，矿石开采是产业链的起始环节，钛矿石主要分布在澳大利亚、南非、中国等地；冶炼提纯是将钛矿石经过炼焦、还原等工艺处理，制取出纯度较高的钛金属或钛合金；加工制造是将钛金属或钛合金加工成各种规格的产品，包括板材、管材、棒材等；应用领域是指将钛及钛合金产品应用于各个行业的生产制造中。 3.市场需求：随着经济的发展和科技进步，钛及钛合金产品在航空、航天、船舶、汽车、石油化工、医疗器械等领域的需求不断增加。特别是航空航天领域对于轻质、高强度、高温耐蚀性的材料需求十分迫切，钛材料成为理想的选择。 4.产业布局：目前，全球钛及钛合金产业的布局主要集中在美国、中国和俄罗斯。美国以其技术优势和产业链完整性，成为世界上最大的钛金属和钛合金生产国。中国是世界上最大的钛矿石消费国和钛金属制造国，
拥有丰富的钛矿资源和庞大的生产加工能力。俄罗斯以其独特的钛资源和技术优势，在高端钛合金制造方面具有竞争力。 1.钛及钛合金的特点：钛具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和生物相容性等特点。钛合金比纯钛具有更高的强度和更好的耐腐蚀性，因此在工程结构中得到广泛应用。 2.钛及钛合金的制备方法：目前，钛及钛合金主要以“氯法”和“硫酸法”两种方法进行制备。氯法主要用于生产工业纯钛，工艺复杂，成本较高；硫酸法主要用于生产航空级钛合金，工艺相对简单，成本较低。 3.钛及钛合金的加工工艺：钛及钛合金具有较高的化学活性和低的热导率，在加工过程中容易产生热应力和切削难度大。目前，钛及钛合金的加工方法主要包括锻造、烧结、粉末冶金、熔模铸造等。 4.钛及钛合金的应用领域：钛及钛合金产品广泛应用于航空航天、船舶、汽车、化工、医疗器械等领域。在航空航天领域，钛及钛合金材料被广泛应用于飞机结构、发动机部件、燃气涡轮、航天器外壳等重要部位。 总之，钛及钛合金产业是一个全球性的新兴产业，具有较高的技术含量和市场潜力。随着科技进步和应用需求的不断增加，钛及钛合金的发展前景广阔，将在航空航天、汽车、医疗等领域发挥重要作用。
钛合金简介
钛合金基础知识 钛 钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业。 钛合金 概念定义：以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。研究范围：钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α＋β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。 性能 钛是一种新型金属，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超过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%，断面收缩率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%，纯钛的密度才接近普通钢的密度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，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使用钛合金。 热强度高 使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。 抗蚀性好 钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，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、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。 低温性能好 钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好，间隙元素极低的钛合金，如TA7，在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。 化学活性大 钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为
钛材料的分类
钛材料的分类 钛是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀等优异性能的金属材料，广泛用于航空、航天、医疗、化工等领域。钛材料可以根据其组成、制备工艺和用途的不同，分为不同的分类，主要包括： 1.纯钛（Pure Titanium）： 纯钛是最基本的钛合金，主要由钛元素组成，具有良好的耐腐蚀性、强度和轻质的特点。纯钛主要用于一些对腐蚀性要求极高的环境，如医疗器械、海洋工程等。 2.α-β型钛合金（Alpha-Beta Titanium Alloy）： 这类合金是由α相和β相两种钛的晶体结构组成，具有较高的强度和良好的塑性。常见的α-β型钛合金包括Ti-6Al-4V（钛-6%铝-4%钒）等，广泛应用于航空、航天、汽车和医疗等领域。 3.α型钛合金（Alpha Titanium Alloy）： 该类合金主要由α相的钛组成，具有良好的耐高温性能，适用于高温环境下的应用。其中Ti-5Al-2.5Sn（钛-5%铝-2.5%锡）是一种常见的α型钛合金。 4.β型钛合金（Beta Titanium Alloy）： β型钛合金主要由β相的钛组成，具有低密度、高强度和优异的热加工性能。其中Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo（钛-3%铝-8%钒-6%铬-4%锆-4%钼）是一种典型的β型钛合金。 5.高温钛合金（High-Temperature Titanium Alloy）： 高温钛合金具有优异的高温强度和抗氧化性能，适用于航空发动机、航天器件等高温环境。常见的高温钛合金包括Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（钛-6%铝-2%锡-4%锆-2%钼）等。
6.超强度钛合金（Super Titanium Alloy）： 这类合金通常采用先进的合金设计和制备工艺，以实现更高的强度和优越的性能。超强度钛合金常用于一些对轻质高强度要求极高的领域，如航空航天。 7.医用钛合金（Medical Titanium Alloy）： 医用钛合金主要用于制造人体植入物，如骨板、关节置换等。这类合金需要具有优异的生物相容性和耐腐蚀性能，通常采用纯钛或α-β型钛合金。 以上分类是基于钛合金的组成和性能特点进行的一般性分类。实际应用中，根据具体需求，可以选择不同类型的钛合金来满足特定的工程要求。
钛及钛合金材料精品整理
一、钛及钛合金材料 （一）材料 1.碘化钛碘与粗钛在低温下直接作用生成挥发性的碘化钛，经加热使碘化钛分解，再沉积而得到高纯度的金属钛称为碘化钛。 牌号：TAD. 符号：Til2. 纯度＞%（wt） 主要用于科研，如测试纯钛的化学性能、物理性能、合金化研究等。 2.海绵钛 含钛的矿石从金红石（Tio2）存在，经氯（Cl2）化生成四氯化钛（TiCl4），再用活性金属（Mg或Na）还原得到海绵状的金属钛（Ti）称为海绵钛。 镁法海绵钛：MHTi 纳法海绵钛：NHTi 海绵钛是疏松多孔，纯度（wt），其硬度HB 为100-157，是钛工业生产的原料。 海绵钛分级见表1. 3.工业纯钛 含有一定量的氧、氮、碳、硅、铁及其他元素杂质的α相钛称为工业纯钛。 工业纯钛的含钛量≮%（wt） 按杂质元素含量把工业纯钛划分为四个级别，见表2.
表1 海绵钛分级（MHTi）GB/T2524-2002 表2 工业纯钛分级GB/. 4.钛合金 以钛为基体金属元素和含有其他合金元素及杂质元素所组成的合金称为钛合金。 钛合金举例见表3.
表3 钛合金GB/ 5.ELI钛及钛合金 具有超低间隙杂质元素的钛及钛合金称为ELI钛及钛合金。如：Ti-6Al-4V ELI. 为了改善低温钛及钛合金的塑性和韧性开发出来的超低间隙元素的钛及钛合金，由于间隙元素含量小，其溶于钛后减小了钛晶格歪曲，随温度降低，钛的强度增加，而塑性和韧性下降的很小，在室温-253℃条件下具有强度高，良好的塑性和高的断裂韧性。 （二）标准 1.常用标准（钛） （1）中国标准 ①GB：国家强制性标准 ②GB/T: 国家推荐性标准 ③GJB: 国家军用标准 ④YB: 部颁标准 ⑤YY: 行业标准 ⑥YS/T: 行业标准