Les alliages de titane sont à base de titane et leurs propriétés sont régulées par l'ajout d'éléments d'alliage. Le système de composition chimique détermine directement la composition des phases et les caractéristiques macroscopiques du matériau. Le titane est l'élément fondamental des alliages de titane, représentant généralement plus de 50 %, et dans certains alliages de titane de haute pureté, il peut dépasser 90 %.
L'aluminium est l'un des éléments d'alliage les plus couramment utilisés dans les alliages de titane, principalement pour stabiliser la phase dans les alliages de titane. Dans des conditions de température élevée, Al peut ralentir la croissance des grains dans les alliages de titane, améliorer la pureté des zones limites des grains et ainsi améliorer les propriétés mécaniques globales du matériau. Lors du traitement des alliages de titane, Al peut augmenter la forgeabilité du matériau, ce qui est bénéfique pour la mise en forme et le traitement ultérieur du matériau.
Le vanadium est un élément clé de stabilisation de phase dans les alliages de titane. V peut améliorer la résistance à la traction et la dureté des alliages de titane, améliorant ainsi leurs performances lors des processus de coupe et de travail à chaud. Dans le même temps, V a la capacité d'affiner les grains, d'optimiser la microstructure de l'alliage, d'améliorer la résistance à la chaleur et à la corrosion des alliages de titane et d'améliorer les performances globales.
Le molybdène est également un élément constitutif de phase - dans les alliages de titane, qui peut améliorer considérablement la résistance à la traction, la limite d'élasticité et la dureté des alliages de titane, dans une certaine mesure améliorer leur ténacité, augmenter leur résistance à la corrosion dans des environnements difficiles (tels que les températures élevées, les acides forts et les alcalis forts) et améliorer leur résistance à l'usure. Dans le même temps, une quantité appropriée de Mo peut améliorer l’usinabilité et la soudabilité des alliages de titane.
En plus des principaux éléments métalliques mentionnés ci-dessus, les alliages de titane contiennent également certaines impuretés, telles que l'oxygène (O), l'azote (N), le carbone (C) et l'hydrogène (H). La teneur de ces éléments dans les alliages de titane doit être strictement contrôlée, car des quantités excessives peuvent entraîner une diminution des performances de l'alliage. Par exemple, O et N ont une solubilité élevée dans la phase, ce qui peut provoquer une distorsion du réseau et améliorer la résistance de l'alliage, mais en même temps, ils peuvent également réduire la ténacité de l'alliage.
