Титановий сплав заснований на титані та інших елементах. Існує два види однорідних кристалів титану: α титан із щільно упакованою гексагональною структурою нижче 882 ℃ та β титан з кубічною структурою, орієнтованою на тіло, вище 882 ℃.
Елементи сплаву можна розділити на три типи відповідно до їх впливу на температуру перетворення
① Елементи, які стабілізують α-фазу та підвищують температуру фазового переходу, є α-стабільними елементами, включаючи алюміній, вуглець, кисень та азот. Алюміній є основним елементом сплаву титанового сплаву, який має очевидний вплив на підвищення міцності при кімнатній температурі та високій температурі, зменшення питомої ваги та збільшення модуля пружності.
② Елементи, які стабілізують β-фазу та знижують температуру фазового переходу, є β-стабільними елементами, які можна розділити на ізоморфну та евтектоїдну форми. Перший включає молібден, ніобій та ванадій; остання включає хром, марганець, мідь, залізо та кремній.
Elements Елементи, які мало впливають на температуру фазового переходу, є нейтральними елементами, такими як цирконій та олово.
Кисень, азот, вуглець та водень - основні домішки титанового сплаву. Кисень і азот мають вищу розчинність у фазі α, що може значно зміцнити титановий сплав, але зменшити пластичність. Як правило, вміст кисню та азоту в титані нижче 0,15-0,2% та 0,04-0,05% відповідно. Розчинність водню в α-фазі дуже мала, занадто багато водню, розчиненого в титановому сплаві, вироблятиме гідрид і робитиме сплав крихким. Як правило, вміст водню в титановому сплаві контролюється нижче 0,015%. Розчинення водню в титані є оборотним і може бути видалено вакуумним відпалом.
