钛合金一般是按其组织来命名的,即a钛合金(含近a钛合金)、b钛合金及(a+b)钛合金。中国国家标准中分别用ta、tb、tc作为字头表示钛合金的类型,然后跟着一个数字代表合金的序号,如ta代表a型钛合金,ta7为ti-5a1-2.5sn合金;tb代表b钛合金,tb2为ti-5mo-5v-8cr-3a1合金;tc代表a+b型钛合金,如tc4为ti-6a1-4v合金。
(1)α钛合金主要含有α稳定元素,在室温稳定状态下,基本为α相的钛合金,如工业纯钛(tao、ta1、ta2、ta3)和ta7(ti-5a1-5sn)。a钛合金主要应用于化工、石化和加工工业,在这些工业中首要考虑的是合金的耐腐蚀性能和可加工变形能力,工业纯钛(ta0~ta3四种),ta钛合金含钯合金(ta9)
(2)近a钛合金这类钛合金中加入少量b稳定元素,在室温稳定状态下,退火组织中包含少量b相或金属间化合物,一般不超过10%,如ta11(ti-8a1-1mo-1v),这是美国开发的钛合金,用于高温状态下使用,但铝含量高会导致热盐应力腐蚀问题;ta15(ti-6.5a1-1mo-1v-2zr)是俄罗斯开发的bt20合金。ta11与ta15为相类似合金,后者降低了铝含量增加了错,这样就保持耐热性并改善了热盐应力腐蚀。a+化合物合金ta13(ti-2.5cu)是英国开发的imi230合金。
(3)a+p钛合金含有较多的b稳定元素,在室温稳定状态下,由a及b相所组成的钛合金。b含量一般为10%~50%。a+b钛合金有中等强度,并可热处理强化,但焊接性能较差。根据钥当量不同,此类合金又可分成马氏体型和过渡型。其中典型合金是ti-6a1-4v,该合金是美国水城兵工厂于1954年研制成功的,广泛用于宇航工业,该合金产品占钛合金生产总量的55%~65%,可用于生产各种大规格航空锻件和零件。ti-6a1-4v合金由于它具有优良的综合性能,研究得深入,使用的时间最长,应用的领域泛,所以该合金诞生半个世纪以来一直保持旺盛的生命力。中国牌号为tc4,美国钛金属公司所属timet分部牌号为ti-6a1-4v,美国活性金属公司为rmi6a14v,英国钛金属公司为imi318,俄罗斯为bt6,日本住友为st-a140,法国为ta6v,德国克虎伯公司为lt31。
(4)b钛合金这类钛合金中含有足够多的b稳定元素,在适当冷却速度下室温组织全部为b相。通常又可分为可热处理b钛合金(亚稳定b钛合金)和热稳定b钛合金。可热处理b钛合金,在粹火状况下有非常好的工艺塑性,可以进行板材冷成型,并能通过时效处理获得高达1300~1400mpa的室温抗拉强度。