业的发展状态，因此在 20 世纪 80 年代至 90 年代初期我国海绵钛和钛加工材产销情况 都非常好，钛工业也进入了快速而平稳发展的优异状态。进入到新世纪后，我国不断的 在发展钛，到目前为止，已经取得了重大的成就。

钛基复合材料是在钛或钛合金基体中加入刚硬增强体的一种复合材料[3]。它把金属 材料与增强体的优点相互结合在一起，从而获得了延展性、韧性较好，强度、模量较高

的综合性能优异从材料[4]。钛基复合材料可以用来制造各种形状的零部件，它还能在各 种条件下工作，而且成本低，因此把它看成是改善和发展钛合金的新材料，未来的发展 潜力巨大。

1。2 钛合金概况

1。2。1  钛合金的分类

  钛合金按退火后的组织特点可分为 α 型、α+β 型和 β 型钛合金三大类，进一步的 细分又可以分成近 α 型和亚稳定 β 型钛合金[5]。

退火组织为以 α 钛为基体的单相固溶体的合金称为 α 钛合金。对 α 合金进行热处理 效果不是很大，不能很好的提高强度，一般只有中等强度。典型的 α 型钛合金有工业纯 钛，它不含有其他的合金元素，强度不高，工艺塑性好，一般用在腐蚀较强的条件下， 如化工管道、压力容器等。最先得到的钛合金是 Ti-5Al-2。5Sn[6]，此类合金在其中添加 了锡，能够提高强度，而且断裂韧性和耐热都较好，工作温度可在 500℃上下，可用在 机匣壳体上[7]。

β 钛合金相对稳定，因为在其内部拥有较多的 β 相。β 相在室温下存在的条件是水 冷或者空冷。由于 β 相是体心立方结构，所以 β 钛合金是一种冷成型性非常好的钛合金， 热处理实验之后，β 相会析出并且得到弥散 α 相，这样合金强度会上升，而且断裂韧度 会增强。 

亚稳定 β 型钛合金中 β 相的含量高于一定数值，通常采用的冷却方式是空冷或水冷。 这类合金可以通过热处理达到很高的强度，是钛合金发展的基础。由于它的断裂韧性和 淬透性比 α+β 合金好，可以用它来制造大型的零件。它的缺点是对杂质元素的排斥较大， 特别是氧，组织稳定性也不好，适用温度低于 300℃，而且制备起来也较为困难。该类 合金多用在紧固件上，比如 TB2，TB3，TB5 等，它的特点是冷成形好，常用在航空航 天上，用来制备铆钉、螺栓。 

α+β 型钛合金（马氏体 α+β 型钛合金）退火组织为 α+β 相。本实验所使用的 Ti-6Al-4V

便是 α+β 型钛合金的典型代表[8]，由于合金中加入了 α 和 β 的稳定元素，使得两相均得

到了强化。因此该合金有优良的综合性能，热加工工艺性能好，但是由于其组织不够稳 定，使用范围只能在 500℃上下。由于它有较好的综合性能，在航空航天以及民用等领 域得到广泛的应用。主要用来制造发动机风扇、压气机盘及叶片，以及飞机结构件中的 梁、接头、隔框等主要承力构件。近些年军用飞机上的使用钛基复合材料的比例在逐步 上升，飞机先进性的重要标志之一便是对钛合金的使用水平。从表 1。1 中可以看出[9]， 钛合金使用率直线上升，而铝合金使用率逐渐下降，这充分表明了钛合金的重要性。其 中 F-22 中的钛合金 86%以上为 Ti-6Al-4V 或 Ti-6Al-4V FLI 合金。 

纯钛可以发生同素异构转变，即从高温慢慢冷却到 882。5℃，体心立方的 β 相转 变为密排六方结构的 α 相[5]。β 与 α 的同素异构可能会因钛合金的过冷度而改变。当过 冷度低于平衡转变温度情况下，组织通常会发生扩散，从纯钛转变成具有多边形的 α 固 溶体组织；但过冷度高于平衡转变温度下，将形成过饱和的 α 固溶体，β 与 α 的同素异 构转变将发生非扩散型马氏体转变。α 钛合金在通过热处理强化的时候，α 钛合金中不 存在中性元素或 α 稳定元素。热处理强化的条件是：在试样高温时候，将含 β 稳定元素 的钛合金快速冷却，合金成分和热处理条件的变化，导致 β 相可以得到马氏体 α，合金 的力学性能得到极大的改变。