هناك نوعان من البلورات غير المتجانسة المتجانسة لعنصر السبائك التيتانيوم: التيتانيوم ذو البنية السداسية المضغوطة أسفل 882 درجة، والتيتانيوم ذو البنية المكعبة ذات مركز الجسم أعلى من 882 درجة.
وفقا لتأثيرها على درجة حرارة انتقال الطور
يمكن تقسيم عناصر السبائك إلى ثلاث فئات بناءً على تأثيرها على درجة حرارة انتقال الطور:
(1) العناصر التي تعمل على تثبيت الطور وزيادة درجة حرارة انتقال الطور هي عناصر مستقرة، بما في ذلك الألومنيوم والكربون والأكسجين والنيتروجين. ومن بينها، يعد الألومنيوم عنصر السبائك الرئيسي لسبائك التيتانيوم، والذي له تأثيرات واضحة على تحسين قوة السبائك في درجة حرارة الغرفة ودرجات الحرارة العالية، وتقليل الجاذبية النوعية وزيادة معامل المرونة.
(2) العناصر التي تعمل على تثبيت الطور وخفض درجة حرارة انتقال الطور هي عناصر مستقرة، ويمكن تقسيمها إلى نوعين: النوع المتماثل والنوع الأيوتكتي، النوع الأول يحتوي على الموليبدينوم والنيوبيوم والفاناديوم وغيرها، والنوع الثاني يحتوي على الكروم والمنجنيز والنحاس والحديد والسيليكون وغيرها.
(3) العناصر التي لها تأثير ضئيل على درجة حرارة انتقال الطور هي العناصر المحايدة، مثل الزركونيوم والقصدير.
الأكسجين والنيتروجين والكربون والهيدروجين هي الشوائب الرئيسية في سبائك التيتانيوم. يتمتع الأكسجين والنيتروجين بذوبان كبير في الطور، مما له تأثير تقوية كبير على سبائك التيتانيوم، لكنه يقلل من اللدونة. بشكل عام، يتم تحديد محتوى الأكسجين والنيتروجين في التيتانيوم ليكون أقل من {{0}}.15~0.2% و0.04~0.05% على التوالي. يتمتع الهيدروجين بذوبان قليل في الطور، وإذابة الكثير من الهيدروجين في سبائك التيتانيوم سيؤدي إلى إنتاج الهيدريدات، مما يجعل السبائك هشة. بشكل عام، يتم التحكم في محتوى الهيدروجين في سبائك التيتانيوم أقل من 0.015%. إن إذابة الهيدروجين في التيتانيوم قابلة للعكس ويمكن إزالتها عن طريق التلدين الفراغي.
وفقا لتكوين المرحلة
يمكن تقسيم سبائك التيتانيوم إلى ثلاث فئات وفقًا لتكوين الطور: السبائك، وسبائك (+) والسبائك، والتي يتم تمثيلها بـ TA وTC وTB في الصين.
(1) يحتوي السبائك على كمية معينة من العناصر ذات المراحل المستقرة، وتتكون بشكل أساسي من مراحل في حالة التوازن. تتمتع السبائك بثقل نوعي صغير وقوة حرارية جيدة وقابلية لحام جيدة ومقاومة ممتازة للتآكل، والعيب هو أنها ذات قوة منخفضة في درجة حرارة الغرفة، وعادة ما تستخدم كمواد مقاومة للحرارة ومادة مقاومة للتآكل. تنقسم السبائك عمومًا إلى سبائك كاملة (TA7)، وسبائك قريبة (Ti-8Al-1Mo-1V)، وسبائك ذات مركبات صغيرة (Ti-2.5Cu).
(2) (+) يحتوي السبائك على كمية معينة من عناصر الطور والطور المستقرين، وبنية السبائك في حالة التوازن هي طور وطور. تتمتع السبائك (+) بقوة متوسطة ويمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية، ولكن أداء اللحام ضعيف. تُستخدم السبائك (+) على نطاق واسع، ومن بينها يمثل ناتج سبائك Ti-6Al-4V أكثر من نصف جميع مواد التيتانيوم.
(3) يحتوي السبائك على عدد كبير من العناصر التي تعمل على تثبيت الطور، والتي يمكنها الاحتفاظ بجميع المراحل ذات درجات الحرارة العالية إلى درجة حرارة الغرفة. تنقسم السبائك عمومًا إلى سبائك قابلة للمعالجة بالحرارة (سبائك شبه مستقرة وسبائك شبه مستقرة تقريبًا) وسبائك مستقرة بالحرارة. تتمتع السبائك القابلة للمعالجة بالحرارة بمرونة ممتازة في الحالة المطفأة، ويمكنها جعل قوة الشد تصل إلى 130 ~ 140 كجم / مم 2 من خلال معالجة الشيخوخة. تُستخدم السبائك عادةً كمواد عالية القوة وعالية الصلابة. العيوب هي النسبة الكبيرة والتكلفة العالية وأداء اللحام الضعيف ومعالجة القطع الصعبة.