鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結構金屬,，鈦合金因具有強度高,、耐蝕性好,、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,，相繼對其進行研究開發(fā),，并得到了實際應用。

第一個實用的鈦合金是1954年美國研制成功的Ti-6Al-4V合金,，由于它的耐熱性,、強度、塑性,、韌性,、成形性、可焊性,、耐蝕性和生物相容性均較好,，而成為鈦合金工業(yè)中的王牌合金，該合金使用量已占全部鈦合金的75%～85%,。其他許多鈦合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型,。

20世紀50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金,，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發(fā)展,。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃,。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出現(xiàn)，使鈦在發(fā)動機的使用部位正由發(fā)動機的冷端（風扇和壓氣機）向發(fā)動機的熱端（渦輪）方向推進,。結構鈦合金向高強,、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發(fā)展,。

另外,，20世紀70年代以來，還出現(xiàn)了Ti-Ni,、Ti-Ni-Fe,、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金，并在工程上獲得日益廣泛的應用,。

世界上已研制出的鈦合金有數(shù)百種,，最著名的合金有20～30種，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],。

據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2012年我國化工行業(yè)用鈦量達2.5萬噸,，比2011年有所減少,。這是自2009年以來，我國化工用鈦市場首次出現(xiàn)負增長,。近些年來,，化工行業(yè)一直是鈦加工材最大的用戶，其用量在鈦材總用量的占比一直保持在50%以上,，2011年占比高達55%,。但隨著經(jīng)濟陷入低迷期，化工行業(yè)不但新建項目明顯減少,，同時還將面臨產(chǎn)業(yè)結構調整,，部分產(chǎn)品新建產(chǎn)能受到控制，落后產(chǎn)能也將逐步淘汰的境地,。受此影響,，其對鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章,。在此之前，便有業(yè)內人士預測化工行業(yè)用鈦量在2013~2015年間達到峰值,。以當前市場表現(xiàn)看來,，2012年整體經(jīng)濟的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金,。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦,，882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類：

①穩(wěn)定α相,、提高相轉變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁,、碳、氧和氮等,。其中鋁是鈦合金主要合金元素,，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重,、增加彈性模量有明顯效果,。

②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,，又可分同晶型和共析型二種,。前者有鉬,、鈮,、釩等；后者有鉻,、錳,、銅、鐵,、硅等,。

③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯,、錫等,。

氧、氮,、碳和氫是鈦合金的主要雜質,。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下,。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產(chǎn)生氫化物,，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下,。氫在鈦中的溶解是可逆的,，可以用真空退火除去。

鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳,、氮,、氫、氧等雜質含量有關,，最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,，但其強度低、塑性高,。99.5%工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/立方厘米,，熔點為1725℃，導熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),，抗拉強度σb=539MPa,，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%,，彈性模量E=1.078×105MPa,，硬度HB195。