Титанові сплави виготовляються на основі титану, властивості яких регулюються додаванням легуючих елементів. Система хімічного складу безпосередньо визначає фазовий склад і макроскопічні характеристики матеріалу. Титан є основним елементом титанових сплавів, зазвичай становить понад 50%, а в деяких -титанових сплавах високої чистоти він може перевищувати 90%.
Алюміній є одним із найбільш часто використовуваних легуючих елементів у титанових сплавах, головним чином використовується для стабілізації фази в титанових сплавах. За високих-температурних умов Al може уповільнити ріст зерен у титанових сплавах, покращити чистоту областей меж зерен і, таким чином, покращити загальні механічні властивості матеріалу. Під час обробки титанових сплавів Al може підвищити ковальність матеріалу, що є корисним для формування та подальшої обробки матеріалу.
Ванадій є ключовим елементом стабілізації фази в титанових сплавах. V може підвищити міцність на розрив і твердість титанових сплавів, покращуючи їх продуктивність під час різання та гарячої обробки. У той же час V має здатність очищати зерна, оптимізувати мікроструктуру сплаву, покращувати термостійкість і стійкість до корозії титанових сплавів і підвищувати загальну продуктивність.
Молібден також є -складовим елементом фази в титанових сплавах, який може значно підвищити міцність на розрив, межу текучості та твердість титанових сплавів, певною мірою підвищити їх ударну в’язкість, підвищити корозійну стійкість у жорстких середовищах (таких як висока температура, сильні кислоти та сильні луги) і покращити їхню зносостійкість. У той же час відповідна кількість Mo може підвищити оброблюваність і зварюваність титанових сплавів.
На додаток до вищезазначених основних металевих елементів, титанові сплави також містять деякі домішки, такі як кисень (O), азот (N), вуглець (C) і водень (H). Вміст цих елементів у титанових сплавах необхідно суворо контролювати, оскільки їх надмірна кількість може призвести до зниження експлуатаційних характеристик сплаву. Наприклад, O і N мають високу розчинність у фазі, що може спричинити спотворення решітки та підвищити міцність сплаву, але в той же час вони також можуть знизити в’язкість сплаву.
