Die Leistungsgene von Titanbarren wurden während der Phase des Legierungsentwurfs bestimmt.
Entsprechend den stabilen Phasen bei Raumtemperatur werden Titanlegierungen hauptsächlich in Alpha-Typ, Nah-Alpha-Typ, (Alpha+Beta)-Typ und Beta-Typ unterteilt. Das Alpha-stabilisierende Element Aluminium (Al) kann die Festigkeit und thermische Festigkeit von Legierungen deutlich verbessern; - Stabile Elemente wie Molybdän (Mo), Vanadium (V), Chrom (Cr) usw. können die Härtbarkeit verbessern und die Fähigkeit zur Verstärkung durch Wärmebehandlung verbessern. Die klassischste TC4-Legierung (Ti-6Al-4V) erreicht durch die synergistische Wirkung von Aluminium und Vanadium ein perfektes Gleichgewicht aus hoher Festigkeit, guter Zähigkeit, hervorragender Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Seine Verwendung macht mehr als die Hälfte aller Titanmaterialien aus. Ein weiterer Kern des Legierungsdesigns ist die strikte Kontrolle interstitieller Elemente wie Sauerstoff (O), Stickstoff (N) und Wasserstoff (H). Sauerstoff ist ein natürlicher Verstärker, aber übermäßige Mengen können die Zähigkeit und Ermüdungsleistung von Materialien schnell beeinträchtigen; Wasserstoff ist ein „Gift“, das so weit wie möglich entfernt werden muss, um eine Wasserstoffversprödung zu verhindern. Daher ist das Legieren von Titanbarren eine präzise Wissenschaft, die ein äußerst präzises Ausbalancieren und Steuern des Hauptlegierungselementverhältnisses und des Verunreinigungselementgehalts unter der Führung multivariater Phasendiagramme erfordert, um Materialien „anpassen“ zu können, die bestimmte Betriebsbedingungen erfüllen.
