航空航天钛及钛合金
自20世纪40年代钛进入工业化生产以来，钛及钛合金就与航空航天器结了不解之缘，成为航空航天器制造不可或缺的材料，登上了除铝以外用得多的第二大有色金属，航空工业是其应用最早的大的工业部门之一，至今仍如此。航空器的一些主要结构件都是用钛合金制的，如起落架和发动机的关键零件、弹簧、襟翼导轨、气动系统管道和机身零件等。航空航天业已成为钛合金最大用户，美国的钛材主要用于此领域，自2015年以来，约占使用总量的62%以上。在美国战斗机的更新换代中，钛合金和复合材料使用量占比在不断上升，第五代战斗机F-35用钛量达到27%，F-22战机用钛量则高达41%，是当前用钛最多的战机，其发动机的叶轮、盘、叶片、机匣、燃烧室筒体和尾喷管等都是钛合金材料。
当前，航空航天领域应用的钛及钛合金可分为5类。
α型钛合金及应用
α合金为工业纯钛及只含α稳定元素和/或中性元素的钛合金，在美国按抗拉强度高低（240MPa～550MPa）分为4个合金：G1、G2、G3和G4。牌号越高，杂质氧的含量越多，强度也越高，主要用于制造抗蚀性高和可焊性好的工件，如机翼前缘除冰系统的空气加热管、机舱环境控制系统管道、液压管道、各种夹持和支架装置。
Ti-5Al-2.5Sn ELI是含有铝和锡的美国合金，俄罗斯的BT5-1合金也属此类合金，但对成分作了一些改变，具有良好的低温性能，可在-250℃应用，具有好的韧性与较低的热导率，主要用于制造低温容器、低温管道、液体火箭发动机涡轮油泵叶轮。
近α型钛合金及应用
此类合金主要含Al、Sn、Zr以及＜2%低扩散率β稳定元素，如Mo、Nb、V、＜0.5%Si等。航空工业用的此类合金主要有Ti-3-2.5、Ti-6-2-4-2S、Ti-1100、IMI834、BT-36。Tl-3Al-2.5V（Ti-3-2.5）合金是一种近α型美国合金，在室温及高温下的强度比纯钛的高20%～50%，用于飞机和发动机液压和燃油管路系统。航天器油压管路采用此合金配管后，管路质量减轻40%。
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.08Si（Ti-6-2-4-2S）是一种美国合金，用于制造压气机叶片，使用温度可高达540℃，是美国RMI公司于20世纪70年代研发的，在565℃仍有高的强度、刚度、抗蠕变性能和良好的热稳定性，广泛用于涡轮发动机结构件制造。
Ti-1100（Ti-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Mo-0.4Si-0.7O2-0.2Fe）是一种成分极复杂的近α型高温钛合金，是美国钛金属公司（Timet）于20世纪80年代研发的，其工作温度可达593℃，已用于制造美国莱康明发动机公司（LYCOMING）的T55-712型发动机结构件。
英国罗-罗公司（Rolls-Royce）的Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.5Mo-0.7Nb-0.35Si-0.06C（IMI834）合金也是一种成分极为复杂的近α型高温钛合金，工作温度可达600℃，是投入使用的工业生产的最高温钛合金，主要用于制造发动机环件、压气机轮盘及叶片。
俄罗斯的BT36合金（Ti-6.2Al-2Sn-3.6Zr-0.7Mo-0.1Y-5.0W-0.15Si）1992年面世，工作温度600℃～650℃，是BT18Y合金的发展，W的加入对合金的室温强度、蠕变和技久性有明显的改善，提高了合金的热稳定性。
α+β合金及应用
α+β合金是当前应用最广泛的钛合金，可以热处理强化。常用的这类钛合金有：Ti-6Al-4V（Ti-6-4）、Ti-6Al-6V-2Sn（Ti-662）、Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0.2Si（6-2-2-2-2S）、IMI550（Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si）。Ti-6Al-4V合金是应用最广与产量最大的钛合金，据估算，其产量约占2020年钛材总产量的45%以上，是一种热处理可强化的钛合金，常在退火状态下应用，有良好的综合性能，最低抗拉强度896MPa，还具有相当好的可焊性、可锻性和成形性，是机身结构件的骨干合金，还用于制造喷气发动机压缩机叶片、叶轮、起落架构件、紧固件、支架、飞机附件、框架、桁条、管道。
Ti-6Al-6V-2Sn（Ti-662）合金的抗拉强度1030MPa，屈服强度970 MPa，高于Ti-6-4合金的，抗蚀性优异，可焊性和加工性能中等，用于制造飞机机身、火箭发动机、核反应堆零部件，近年来在钻井设备上获得越来越多的应用。
Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0.2Si合金是美国钛金属公司（RMI）研发的，具有优异的强度、断裂韧性、高温性能，以及良好的加工成形性能和可焊性能，适于制造机身、机翼、发动机的的厚大件，广泛用于制造美国F-22 Raptor战斗机的诸多构件。
Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si（IMI 550），是英国帝国金属公司（IMI）研发的，抗拉强度1100MPa，屈服强度940MPa，使用温度400℃，在罗-罗公司、空客公司（Airbus）的诸多航空航天器上获得了广泛的应用。
β合金及应用
此类合金是强度最高的可热处理强化的钛合金，抗拉强度可达1240 MPa，除个别例外，β合金不用于制造高温结构件，因为随着温度的升高，β合金的强度会比α合金及α+β合金的下降更快，而且它的抗蠕变性能比近α型钛合金的低。β合金主要用于强度要求高的航空航天器结构件，如飞机起落架零件，从波音777和787开始，已在多款新型大型商用飞机上有较多的应用，如襟翼滑轨、弹簧、辅助动力单元支柱（APU Strut）、灭火罐、夹子、托架、排气管等都是它们的天下。
用于航空航天器的β钛合金有十几种如Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr、Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr、Ti-35V-15Cr、Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si。
Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al（T15-3-3-3）是美国20世纪70年代研制成功的β型亚稳定钛合金，经热处理后，室温抗拉强度1100MPa，伸长率仍在9%以上，有优良的轧制性能、冷成形性和可焊性，是一种理想的航空构件材料，主要用作机身结构件和航空紧固件，还可用于制造弹簧。
钛-铝合金及应用
钛-铝合金比近α型钛合金具有更好的耐高温性能，它含有多种金属间化合物，主要有Al含量较少的Ti3Al和AI含量较多的TiAl合金，后者有高的耐热性能，可在725℃应用，高于常规钛合金的，B-747飞机发动机低压涡轮转子叶片由此合金制造。
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