آلیاژ تیتانیوم بر پایه تیتانیوم و سایر عناصر ساخته شده است. دو نوع کریستال همگن تیتانیوم وجود دارد: α تیتانیوم با ساختار شش ضلعی بسته بندی شده زیر 882 ℃ و β تیتانیوم با ساختار مکعب بدن محور بالاتر از 882.
عناصر آلیاژی را می توان با توجه به تأثیر آنها بر دمای تبدیل به سه نوع تقسیم کرد
عناصری که فاز α را تثبیت می کنند و دمای انتقال فاز را افزایش می دهند ، عناصر پایدار α هستند ، از جمله آلومینیوم ، کربن ، اکسیژن و نیتروژن. آلومینیوم عنصر اصلی آلیاژ در آلیاژ تیتانیوم است ، که تأثیر آشکاری در بهبود مقاومت در دمای اتاق و دمای بالا ، کاهش وزن مخصوص و افزایش مدول الاستیک دارد.
② عناصری که فاز β را تثبیت می کنند و دمای انتقال فاز را کاهش می دهند ، عناصر پایدار β هستند که می توانند به فرم های هم شکل و یوتکتوئید تقسیم شوند. مورد اول شامل مولیبدن ، نیوبیوم و وانادیوم است. مورد دوم شامل کروم ، منگنز ، مس ، آهن و سیلیسیم است.
③ عناصری که تأثیر کمی بر روی دمای انتقال فاز دارند عناصر خنثی مانند زیرکونیوم و قلع هستند.
اکسیژن ، نیتروژن ، کربن و هیدروژن اصلی ترین ناخالصی های موجود در آلیاژ تیتانیوم هستند. اکسیژن و نیتروژن در فاز α حلالیت بیشتری دارند ، که می تواند آلیاژ تیتانیوم را به طور قابل توجهی تقویت کند ، اما خاصیت پلاستیکی را کاهش می دهد. به طور کلی ، محتوای اکسیژن و نیتروژن در تیتانیوم به ترتیب زیر 0.15-0.2٪ و 0.04-0.05٪ است. حلالیت هیدروژن در فاز α بسیار کم است ، مقدار زیادی هیدروژن محلول در آلیاژ تیتانیوم باعث تولید هیدرید و شکننده شدن آلیاژ می شود. به طور کلی ، محتوای هیدروژن در آلیاژ تیتانیوم زیر 0.015٪ کنترل می شود. انحلال هیدروژن در تیتانیوم برگشت پذیر است و می توان با بازپخت خلاuum آن را از بین برد.
