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鈦合金根據相的組成可分為三類:α合金,(α+β)合金和β合金,中國分別以TA、TC、TB表示。
① α合金含一定量的穩定α相的元素，平衡狀態下主要由α相組成。α合金比重小，熱強性好、具有良好的焊接性和優異的耐蝕性,缺點是室溫強度低,通常用作耐熱材料和耐蝕材料。α合金通常又可分為全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。 ② (α+β)合金含一定量的穩定α相和β相的元素，平衡狀態下合金的組織為α相和β相。(α+β)合金有中等強度、并可熱處理強化，但焊接性能較差。(α+ β)合金應用廣泛,其中Ti-6Al-4V合金的產量在全部鈦材中占一半以上。
③ β合金含大量穩定β相的元素，可將高溫β相全部保留到室溫。β合金通常又可分為可熱處理β合金(亞穩定β合金和近亞穩定β合金)和熱穩定β合金。可熱處理 β合金在淬火狀態下有優異的塑性，并能通過時效處理使抗拉強度達到130～140kgf/mm2。β合金通常作高強度高韌性材料使用。缺點是比重大，成本高，焊接性能差，切削加工困難。