钛合金分类
一般将钛合金划分为α型、α+β型、β型钛合金。根据钛合金从β相区淬火后的相组成与β稳定元素含量关系的示意图，如图1所示。钛合金划分为以下六种类型，各类钛合金的主要特征如图2所示。
α型钛合金：包括工业纯铁和只含α稳定元素的合金；
近α型钛合金：β稳定元素含量小于C1的合金；
马氏体α+β型钛合金：β稳定元素含量从C1到Ck的合金，这类合金可以简称为α+β型钛合金；
近亚稳定β型钛合金：β稳定元素含量从Ck到C3的合金，这类合金可以简称为近β型钛合金；
亚稳定β型钛合金：β稳定元素含量从C3到Cβ的合金，这类合金可以简称为β型钛合金；
稳定β型钛合金：β稳定元素含量超过Cβ的合金，这类合金可以简称为全β型钛合金。
图1钛合金从β相区淬火后的相组成与β稳定元素含量关系示意图
图2各类钛合金的主要特征
图3所示为整个相图中总体上各合金的抗拉强度分布水平（退火状态和固溶时效状态）和显微组织的变化规律。在Ckp附近的合金具有最细、最均匀的显微组织和最高的强度等级。成分和显微组织对钛合金的性能起着决定性的作用。对钛合金的成分-组织-性能的研究中已经逐步从定性分析转变为定量研究。
图3钛合金β稳定元素含量与组织、性能的关系
Ⅰ-退火状态；Ⅱ-固溶时效状态
钛的合金元素
纯钛的塑性高，但强度很低，限制了其在工业生产中的应用。为了满足实际生产中高强度、耐腐蚀性等要求，人们向纯钛中添加一些合金元素形成铁合金。根据合金元素和杂质对钛的β转变温度的作用性质进行分类，可分为α稳定元素、β稳定元素和中性元素，形成的四种类型的相图示意图，如图4所示。
图4合金元素对钛合金相图的影响示意图
α稳定元素
提高β转变温度，扩大α相区，增大α相稳定性的元素称为α稳定元素［见图4（a）］。α稳定元素主要包括：合金元素铝、镓、锗、硼和杂质元素氧、氮、碳等。铝是工业中最常用的α稳定元素，通过置换固溶强化，加入适量的铝元素可以提高室温和高温强度以及热强性。因此，国内外各种类型的钛合金中几乎都添加了适量的铝。但是，铝含量超过7wt.％后，易形成脆性的Ti3Al相，在合金设计中要避免。镓和锗元素在实际生产中很少采用。硼元素被称为金属材料的维生素，在钛合金中添加少量的硼可以细化晶粒，改善合金的性能。杂质元素氧、氮能大幅度提高钛的强度，同时也严重降低合金的塑性，因此，在实际生产中要严格限制其含量。碳元素对合金的强度及塑性影响较小，生产中比较容易控制。
同晶型β稳定元素
与钛具有相同的晶格结构和相近的原子半径，降低β转变温度，在β相中无限固溶，扩大β相区，增大β相稳定性的元素称为同晶型β稳定元素［见图4（b）］。它包括钼、钒、铌、钽等元素。其中，钼的强化作用最明显，可提高室温和高温强度，增加淬透性，并提高含铬和铁的合金的热稳定性。钼和钒的应用最广泛。铌的强化作用较弱，但也经常在钛合金中添加，特别是在Ti-Al系金属间化合物中添加铌以提高塑性和韧性。钽的强化作用最弱，且密度大，因而只有少量合金中添加以提高抗氧化性和抗腐蚀性。
共析型β稳定元素
降低β转变温度，扩大β相区，还会引起共析转变的元素，称为共析型β稳定元素［见图4（c）］。这类元素包含的范围较广，且共析反应速度相差十分大。其中，铬、锰、铁等元素与钛共析反应温度较低，转变速度极慢，在一般热处理条件下转变难以进行，故称为非活性共析型元素；反之，硅、铜、氢、镍、银等元素，共析转变速度极快，淬火也无法抑制其进行，故不能将β相稳定到室温，称为活性共析型元素。铁是最强的β稳定元素之一，但热稳定性不好，熔炼时易产生偏析，因而应用较少，某些低成本的钛合金中可以添加铁元素替代昂贵的钒。铬是广泛添加的元素之一，加铬的合金具有高的强度和好的塑性，并可热处理强化，但某些条件下会因析出化合物而降低塑性。锰是早期合金设计广泛使用的元素，可提高强度和塑性，但某些条件下产生共析分解，不稳定。硅是提高热强性和耐热性的重要微量元素之一，大多数高温钛合金中都会添加，但一般不超过0.5%。氢作为有害元素要严格控制，其主要原因是析出氢化物造成氢脆。其他的元素铜、镍、银等应用很少。
中性元素
对β转变温度的影响不大的元素称为中性元素，主要有锆、铪和锡。锆和铪与钛的性质相似，原子尺寸也十分接近，能在α相和β相中无限固溶。锆的室温强化作用弱，但高温强化作用强，通常用于热强钛合金；锡的室温强化更弱，会发生共析反应，但能提高热强性。
杂质元素对钛和钛合金的影响
钛中的杂质含量对钛的力学性能影响很大，杂质含量增多，可以提高其强度而降低塑性。氧、碳、氮是钛中经常存在的杂质，它们能提高钛的强度而降低其塑性，其中氮的影响最大，碳最小。
氢对钛的力学性能的影响主要体现在氢脆上。在钛中，氢的含量达到一定数值后，将大大提高钛对缺口的敏感性，从而急剧降低缺口试样的冲击韧性等性能。一般认为，钛中氢的质量分数应低于0.007%~0.008%，而不允许高于0.0125%~0.015%，因为高于这个含量，在组织上将析出氢化物，并出现明显的氢脆现象。
除氧、碳、氮外，对提高钛的强度影响较大的元素是硼、铍和铝。其他元素对钛的强度影响不那么强烈，影响程度依次为：铬、钴、铌、锰、铁、钒和锡。
杂质（N、O、C）含量wt.%
RB
σb/MPa
（抗拉强度）
δ/%
（断后伸长率）
ψ/%
（断面收缩率）
碘化法纯钛
53
29.1
42.9
72.7
氮含量 wt.%
0.05
82
40.8
21.4
51
0.134
102
79.5
14.7
-
0.157
104
84.5
-
46
0.236
105
92
15.9
36
氧含量 wt.%
0.04
61
38.5
37.7
72.6
0.10
80
39.4
32.5
71.7
0.25
86
54.2
20.8
46.1
0.46
99
70
19.4
34.6
0.82
104
-
-
碳含量 wt.%
0.03
80
34.4
26.4
48
0.54
91
52.4
19.7
45
0.8
93
48.1
17.2
27.6
稀土元素对钛合金的影响
portant;">Yportant;">（钇）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
Ti600
Ti-6Al-2.8Sn-
4Zr-0.5Mo-0.4Si
0.1%Y
Al-Y 中间合金
高温工作温度可达600℃;室温抗拉强度1068MPa;屈服强度1050MPa;延伸率11%;
Ti-6Al-3Sn-3Zr-0.5Mo-0.35Si
0.3%Y
Al-Y 中间合金
细化合金晶粒尺寸；氧化表面均匀、致密、平整，氧化物颗粒细小；0.3%Y 的添加促进了致密的Al2O3保护层的形成，改善了合金的抗氧化性；加入Y后，合金的流动性由于原始合金；硬度值由373.7提高到471.3，压缩强度由1764MPa增加到2083MPa，提高了319MPa，而屈服强度和压缩率也有所提高
TC4
Ti-6Al-4V
0.02%；0.1%；0.038%Y2O3(0.03%Y)；0.3%Y；0.075%Y2O3(0.06%Y);0.114%Y2O3(0.09%Y)
金属Y、Y2O3
加入0.02%Y（0.1%Y）时，合金晶粒平均直径由0.52mm减小至0.062mm（0.0222mm）；加入Y或Y2O3都可以使合金的晶粒尺寸变小，延伸率增大至近1倍，抗拉强度由855MPa最高增加至896MPa
工业纯钛
0.022%；0.049%；0.059%；0.116%Y
金属Y(99.9%)
加入稀土元素Y后峰温向高温移动,峰高下降。
IMI829
Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si
0.2%Y
Al-Y 中间合金
加入Y后，可细化合金显微组织和晶粒；在合金中由弥散的沉淀小颗粒物；室温抗拉强度为996.7MPa，相比加入Y前有所下降；热处理后具有550℃高温蠕变性能。
Ti-14Al-21Nb
0.1%Y
Al-Y 中间合金
加入Y后，可细化合金显微组织和晶粒；在合金中由弥散的沉淀小颗粒物；热处理后700℃、800℃的高温力学性能都很好。
Ti-23Al-25Nb
0.3%Y
Al-Y 中间合金
细化了合金晶粒尺寸（6-8倍）；加Y后合金氧化表面均匀、致密、平整、氧化物颗粒细小;添加稀土Y后的合金抗氧化性能显著提高,氧化增重曲线遵循抛物线规律,氧化膜厚度变薄,氧化增重量减少;800℃以上温度时,稀土Y对合金的抗氧化性能的影响不明显；850℃氧化截面观察发现Ti-23Al-25Nb合金氧化膜呈循环逐层氧化规律,加入Y后氧化膜粘附性提高,且厚度减小；
Ti-45Al-5Nb
0.3%Y
Al-Y 中间合金
细化了合金晶粒尺寸；加Y后合金氧化表面均匀、致密、平整、氧化物颗粒细小;添加Y后，合金由粗大的全层片组织变为细小的等轴晶层片组织，层片间距减小，增加了网络状或点状析出相，并且合金层片晶团尺寸较原始合金明显减小；
Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.5Mo
0.3%Y
Al-Y 中间合金
极大改善了Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.5Mo合金的抗氧化性,氧化层粘附性提高；基体/氧化层界面大量出现波浪形,增加了氧化层与基体的接触面积,也可以提高氧化层的粘附性;
NbTi50
0.1%Y；0.2%Y；0.3%Y
金属Y
细化晶粒，且随着Y含量的增加细化效果越好；硬度和强度降低；塑性提高；
Ti-47Al-2Nb
0.1%Y；0.3%Y；0.5%Y；0.8%Y；1.6%Y
金属Y
0.1-0.8%Y合金的一次枝晶间距随Y含量的增加而减小，含1.6%Y合金的一次枝晶间距略有升高。二次枝晶间距随Y含量的增加而减小。Y先与合金中的O发生反应，当Y的含量达到0.5.%时，Y在吸收合金中O的同时，也开始与Al反应，生成Al-Y化合物。当Y含量在0.1-0.3%时，压缩应力、压缩应变和硬度随Y含量的增加而增加，超过0.3%Y的合金的压缩应力、压缩应变随着Y含量的增加而降低。合金的硬度在0.3-0.8at.%Y时随Y含量的增加而显著下降，1.6%Y合金的硬度又得到了上升。
Ti-47Al-5Nb
0.1%Y；0.3%Y；0.5%Y；0.8%Y；1.6%Y
金属Y
0.1-0.5%Y合金的一次枝晶间距随Y含量的增加而减小，含0.8%Y合金的一次枝晶间距略有升高。二次枝晶间距随Y含量的增加而减小，最后趋于平缓趋势。少量的Y首先与O发生反应，当Y的含量达到0.3%时，也开始与Al反应生成Al-Y化合物。
该合金的压缩应力并没有随着Y含量的变化有很大的提高。压缩应变以Y含量为0.3at.%时为分界，当Y含量小于0.3at.%时，压缩应变随Y含量的增加而增加；当Y含量大于0.3at.%时，则相反。硬度大致随Y含量的增加而上升。
Ce（铈）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
TC4
Ti-6Al-4V
Ce盐，阳极氧化
阳极氧化膜完整；氧化膜层厚度由原来的＜1μm增至＞2μm；提高氧化膜抗点蚀能力。
纯钛
0.1%Ce
Ce-Y中间合金
氧化铈周围的位错环为±1/3[1120]型的间隙环。其惯习面为[1120]；
位错环移动所需临界切应力为7.8x10-4G。
Nd（钕）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
Ti-6Al-3Sn-3.6Zr-0.5Mo-0.45Si
0.0%；0.5%；1.0%；1.5%Nd
Al-Nd 中间合金
Nb元素的质量分数1.0%时，合金的组织为网篮组织，室温压缩性能出现峰值，抗压强度为1772.93MPa，屈服强度为1068.34MPa，压缩率为36.38%；
BT18Y
Ti-6.5Al-2.5Sn-4Zr-0.7Mo-0.25Si-0.7W
1.0%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达550-600℃
Ti55
Ti-5Al-4Sn-2Zr-1Mo-0.25Si
1.0%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达550℃
Ti53311S
Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Mo-0.3Si
1.0%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达550℃
Ti60
Ti-5.8Al-4.8Sn-2Zr-1Mo-0.35Si
0.85%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达600℃
Gd（钆）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
Ti633G
Ti-6.5Al-3Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo
0.2%Gd
Al-Gd 中间合金
添加0.2Gd可使IMI829合金的平均β晶粒尺寸由500μm减小到100μm,并抑制高温下β晶粒长大。
蠕变能力提高近1倍;提升...
一般将钛合金划分为α型、α+β型、β型钛合金。根据钛合金从β相区淬火后的相组成与β稳定元素含量关系的示意图，如图1所示。钛合金划分为以下六种类型，各类钛合金的主要特征如图2所示。
α型钛合金：包括工业纯铁和只含α稳定元素的合金；
近α型钛合金：β稳定元素含量小于C1的合金；
马氏体α+β型钛合金：β稳定元素含量从C1到Ck的合金，这类合金可以简称为α+β型钛合金；
近亚稳定β型钛合金：β稳定元素含量从Ck到C3的合金，这类合金可以简称为近β型钛合金；
亚稳定β型钛合金：β稳定元素含量从C3到Cβ的合金，这类合金可以简称为β型钛合金；
稳定β型钛合金：β稳定元素含量超过Cβ的合金，这类合金可以简称为全β型钛合金。
图1钛合金从β相区淬火后的相组成与β稳定元素含量关系示意图
图2各类钛合金的主要特征
图3所示为整个相图中总体上各合金的抗拉强度分布水平（退火状态和固溶时效状态）和显微组织的变化规律。在Ckp附近的合金具有最细、最均匀的显微组织和最高的强度等级。成分和显微组织对钛合金的性能起着决定性的作用。对钛合金的成分-组织-性能的研究中已经逐步从定性分析转变为定量研究。
图3钛合金β稳定元素含量与组织、性能的关系
Ⅰ-退火状态；Ⅱ-固溶时效状态
钛的合金元素
纯钛的塑性高，但强度很低，限制了其在工业生产中的应用。为了满足实际生产中高强度、耐腐蚀性等要求，人们向纯钛中添加一些合金元素形成铁合金。根据合金元素和杂质对钛的β转变温度的作用性质进行分类，可分为α稳定元素、β稳定元素和中性元素，形成的四种类型的相图示意图，如图4所示。
图4合金元素对钛合金相图的影响示意图
α稳定元素
提高β转变温度，扩大α相区，增大α相稳定性的元素称为α稳定元素［见图4（a）］。α稳定元素主要包括：合金元素铝、镓、锗、硼和杂质元素氧、氮、碳等。铝是工业中最常用的α稳定元素，通过置换固溶强化，加入适量的铝元素可以提高室温和高温强度以及热强性。因此，国内外各种类型的钛合金中几乎都添加了适量的铝。但是，铝含量超过7wt.％后，易形成脆性的Ti3Al相，在合金设计中要避免。镓和锗元素在实际生产中很少采用。硼元素被称为金属材料的维生素，在钛合金中添加少量的硼可以细化晶粒，改善合金的性能。杂质元素氧、氮能大幅度提高钛的强度，同时也严重降低合金的塑性，因此，在实际生产中要严格限制其含量。碳元素对合金的强度及塑性影响较小，生产中比较容易控制。
同晶型β稳定元素
与钛具有相同的晶格结构和相近的原子半径，降低β转变温度，在β相中无限固溶，扩大β相区，增大β相稳定性的元素称为同晶型β稳定元素［见图4（b）］。它包括钼、钒、铌、钽等元素。其中，钼的强化作用最明显，可提高室温和高温强度，增加淬透性，并提高含铬和铁的合金的热稳定性。钼和钒的应用最广泛。铌的强化作用较弱，但也经常在钛合金中添加，特别是在Ti-Al系金属间化合物中添加铌以提高塑性和韧性。钽的强化作用最弱，且密度大，因而只有少量合金中添加以提高抗氧化性和抗腐蚀性。
共析型β稳定元素
降低β转变温度，扩大β相区，还会引起共析转变的元素，称为共析型β稳定元素［见图4（c）］。这类元素包含的范围较广，且共析反应速度相差十分大。其中，铬、锰、铁等元素与钛共析反应温度较低，转变速度极慢，在一般热处理条件下转变难以进行，故称为非活性共析型元素；反之，硅、铜、氢、镍、银等元素，共析转变速度极快，淬火也无法抑制其进行，故不能将β相稳定到室温，称为活性共析型元素。铁是最强的β稳定元素之一，但热稳定性不好，熔炼时易产生偏析，因而应用较少，某些低成本的钛合金中可以添加铁元素替代昂贵的钒。铬是广泛添加的元素之一，加铬的合金具有高的强度和好的塑性，并可热处理强化，但某些条件下会因析出化合物而降低塑性。锰是早期合金设计广泛使用的元素，可提高强度和塑性，但某些条件下产生共析分解，不稳定。硅是提高热强性和耐热性的重要微量元素之一，大多数高温钛合金中都会添加，但一般不超过0.5%。氢作为有害元素要严格控制，其主要原因是析出氢化物造成氢脆。其他的元素铜、镍、银等应用很少。
中性元素
对β转变温度的影响不大的元素称为中性元素，主要有锆、铪和锡。锆和铪与钛的性质相似，原子尺寸也十分接近，能在α相和β相中无限固溶。锆的室温强化作用弱，但高温强化作用强，通常用于热强钛合金；锡的室温强化更弱，会发生共析反应，但能提高热强性。
杂质元素对钛和钛合金的影响
钛中的杂质含量对钛的力学性能影响很大，杂质含量增多，可以提高其强度而降低塑性。氧、碳、氮是钛中经常存在的杂质，它们能提高钛的强度而降低其塑性，其中氮的影响最大，碳最小。
氢对钛的力学性能的影响主要体现在氢脆上。在钛中，氢的含量达到一定数值后，将大大提高钛对缺口的敏感性，从而急剧降低缺口试样的冲击韧性等性能。一般认为，钛中氢的质量分数应低于0.007%~0.008%，而不允许高于0.0125%~0.015%，因为高于这个含量，在组织上将析出氢化物，并出现明显的氢脆现象。
除氧、碳、氮外，对提高钛的强度影响较大的元素是硼、铍和铝。其他元素对钛的强度影响不那么强烈，影响程度依次为：铬、钴、铌、锰、铁、钒和锡。
杂质（N、O、C）含量wt.%
RB
σb/MPa
（抗拉强度）
δ/%
（断后伸长率）
ψ/%
（断面收缩率）
碘化法纯钛
53
29.1
42.9
72.7
氮含量 wt.%
0.05
82
40.8
21.4
51
0.134
102
79.5
14.7
-
0.157
104
84.5
-
46
0.236
105
92
15.9
36
氧含量 wt.%
0.04
61
38.5
37.7
72.6
0.10
80
39.4
32.5
71.7
0.25
86
54.2
20.8
46.1
0.46
99
70
19.4
34.6
0.82
104
-
-
碳含量 wt.%
0.03
80
34.4
26.4
48
0.54
91
52.4
19.7
45
0.8
93
48.1
17.2
27.6
稀土元素对钛合金的影响
portant;">Yportant;">（钇）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
Ti600
Ti-6Al-2.8Sn-
4Zr-0.5Mo-0.4Si
0.1%Y
Al-Y 中间合金
高温工作温度可达600℃;室温抗拉强度1068MPa;屈服强度1050MPa;延伸率11%;
Ti-6Al-3Sn-3Zr-0.5Mo-0.35Si
0.3%Y
Al-Y 中间合金
细化合金晶粒尺寸；氧化表面均匀、致密、平整，氧化物颗粒细小；0.3%Y 的添加促进了致密的Al2O3保护层的形成，改善了合金的抗氧化性；加入Y后，合金的流动性由于原始合金；硬度值由373.7提高到471.3，压缩强度由1764MPa增加到2083MPa，提高了319MPa，而屈服强度和压缩率也有所提高
TC4
Ti-6Al-4V
0.02%；0.1%；0.038%Y2O3(0.03%Y)；0.3%Y；0.075%Y2O3(0.06%Y);0.114%Y2O3(0.09%Y)
金属Y、Y2O3
加入0.02%Y（0.1%Y）时，合金晶粒平均直径由0.52mm减小至0.062mm（0.0222mm）；加入Y或Y2O3都可以使合金的晶粒尺寸变小，延伸率增大至近1倍，抗拉强度由855MPa最高增加至896MPa
工业纯钛
0.022%；0.049%；0.059%；0.116%Y
金属Y(99.9%)
加入稀土元素Y后峰温向高温移动,峰高下降。
IMI829
Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si
0.2%Y
Al-Y 中间合金
加入Y后，可细化合金显微组织和晶粒；在合金中由弥散的沉淀小颗粒物；室温抗拉强度为996.7MPa，相比加入Y前有所下降；热处理后具有550℃高温蠕变性能。
Ti-14Al-21Nb
0.1%Y
Al-Y 中间合金
加入Y后，可细化合金显微组织和晶粒；在合金中由弥散的沉淀小颗粒物；热处理后700℃、800℃的高温力学性能都很好。
Ti-23Al-25Nb
0.3%Y
Al-Y 中间合金
细化了合金晶粒尺寸（6-8倍）；加Y后合金氧化表面均匀、致密、平整、氧化物颗粒细小;添加稀土Y后的合金抗氧化性能显著提高,氧化增重曲线遵循抛物线规律,氧化膜厚度变薄,氧化增重量减少;800℃以上温度时,稀土Y对合金的抗氧化性能的影响不明显；850℃氧化截面观察发现Ti-23Al-25Nb合金氧化膜呈循环逐层氧化规律,加入Y后氧化膜粘附性提高,且厚度减小；
Ti-45Al-5Nb
0.3%Y
Al-Y 中间合金
细化了合金晶粒尺寸；加Y后合金氧化表面均匀、致密、平整、氧化物颗粒细小;添加Y后，合金由粗大的全层片组织变为细小的等轴晶层片组织，层片间距减小，增加了网络状或点状析出相，并且合金层片晶团尺寸较原始合金明显减小；
Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.5Mo
0.3%Y
Al-Y 中间合金
极大改善了Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.5Mo合金的抗氧化性,氧化层粘附性提高；基体/氧化层界面大量出现波浪形,增加了氧化层与基体的接触面积,也可以提高氧化层的粘附性;
NbTi50
0.1%Y；0.2%Y；0.3%Y
金属Y
细化晶粒，且随着Y含量的增加细化效果越好；硬度和强度降低；塑性提高；
Ti-47Al-2Nb
0.1%Y；0.3%Y；0.5%Y；0.8%Y；1.6%Y
金属Y
0.1-0.8%Y合金的一次枝晶间距随Y含量的增加而减小，含1.6%Y合金的一次枝晶间距略有升高。二次枝晶间距随Y含量的增加而减小。Y先与合金中的O发生反应，当Y的含量达到0.5.%时，Y在吸收合金中O的同时，也开始与Al反应，生成Al-Y化合物。当Y含量在0.1-0.3%时，压缩应力、压缩应变和硬度随Y含量的增加而增加，超过0.3%Y的合金的压缩应力、压缩应变随着Y含量的增加而降低。合金的硬度在0.3-0.8at.%Y时随Y含量的增加而显著下降，1.6%Y合金的硬度又得到了上升。
Ti-47Al-5Nb
0.1%Y；0.3%Y；0.5%Y；0.8%Y；1.6%Y
金属Y
0.1-0.5%Y合金的一次枝晶间距随Y含量的增加而减小，含0.8%Y合金的一次枝晶间距略有升高。二次枝晶间距随Y含量的增加而减小，最后趋于平缓趋势。少量的Y首先与O发生反应，当Y的含量达到0.3%时，也开始与Al反应生成Al-Y化合物。
该合金的压缩应力并没有随着Y含量的变化有很大的提高。压缩应变以Y含量为0.3at.%时为分界，当Y含量小于0.3at.%时，压缩应变随Y含量的增加而增加；当Y含量大于0.3at.%时，则相反。硬度大致随Y含量的增加而上升。
Ce（铈）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
TC4
Ti-6Al-4V
Ce盐，阳极氧化
阳极氧化膜完整；氧化膜层厚度由原来的＜1μm增至＞2μm；提高氧化膜抗点蚀能力。
纯钛
0.1%Ce
Ce-Y中间合金
氧化铈周围的位错环为±1/3[1120]型的间隙环。其惯习面为[1120]；
位错环移动所需临界切应力为7.8x10-4G。
Nd（钕）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
Ti-6Al-3Sn-3.6Zr-0.5Mo-0.45Si
0.0%；0.5%；1.0%；1.5%Nd
Al-Nd 中间合金
Nb元素的质量分数1.0%时，合金的组织为网篮组织，室温压缩性能出现峰值，抗压强度为1772.93MPa，屈服强度为1068.34MPa，压缩率为36.38%；
BT18Y
Ti-6.5Al-2.5Sn-4Zr-0.7Mo-0.25Si-0.7W
1.0%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达550-600℃
Ti55
Ti-5Al-4Sn-2Zr-1Mo-0.25Si
1.0%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达550℃
Ti53311S
Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Mo-0.3Si
1.0%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达550℃
Ti60
Ti-5.8Al-4.8Sn-2Zr-1Mo-0.35Si
0.85%Nd
Al-Nd 中间合金
高温工作温度可达600℃
Gd（钆）
原始合金
原始合金中各个组分的含量
添加稀土元素的含量
稀土元素的添加方式
稀土元素对其性能的影响
Ti633G
Ti-6.5Al-3Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo
0.2%Gd
Al-Gd 中间合金
添加0.2Gd可使IMI829合金的平均β晶粒尺寸由500μm减小到100μm,并抑制高温下β晶粒长大。
蠕变能力提高近1倍;提升...
