Las aleaciones de titanio tienen como base el titanio y sus propiedades se regulan mediante la adición de elementos de aleación. El sistema de composición química determina directamente la composición de fases y las características macroscópicas del material. El titanio es el elemento fundamental de las aleaciones de titanio y normalmente representa más del 50 % y, en algunas aleaciones de titanio de alta-pureza, puede superar el 90 %.
El aluminio es uno de los elementos de aleación más utilizados en las aleaciones de titanio y se utiliza principalmente para estabilizar la fase en las aleaciones de titanio. En condiciones de alta-temperatura, el Al puede ralentizar el crecimiento del grano en aleaciones de titanio, mejorar la pureza de las regiones límite del grano y, por lo tanto, mejorar las propiedades mecánicas generales del material. Durante el procesamiento de aleaciones de titanio, el Al puede aumentar la forjabilidad del material, lo que resulta beneficioso para la conformación y el tratamiento posterior del material.
El vanadio es un elemento estabilizador de fase clave en las aleaciones de titanio. V puede mejorar la resistencia a la tracción y la dureza de las aleaciones de titanio, mejorando su rendimiento durante los procesos de corte y trabajo en caliente. Al mismo tiempo, V tiene la capacidad de refinar granos, optimizar la microestructura de la aleación, mejorar la resistencia al calor y a la corrosión de las aleaciones de titanio y mejorar el rendimiento general.
El molibdeno también es un elemento constituyente de fase - en las aleaciones de titanio, que puede mejorar significativamente la resistencia a la tracción, el límite elástico y la dureza de las aleaciones de titanio, mejorar hasta cierto punto su tenacidad, aumentar su resistencia a la corrosión en entornos hostiles (como altas temperaturas, ácidos fuertes y álcalis fuertes) y mejorar su resistencia al desgaste. Al mismo tiempo, una cantidad adecuada de Mo puede mejorar la maquinabilidad y soldabilidad de las aleaciones de titanio.
Además de los elementos metálicos principales antes mencionados, las aleaciones de titanio también contienen algunos elementos impuros, como oxígeno (O), nitrógeno (N), carbono (C) e hidrógeno (H). El contenido de estos elementos en las aleaciones de titanio debe controlarse estrictamente, ya que cantidades excesivas pueden provocar una disminución del rendimiento de la aleación. Por ejemplo, O y N tienen alta solubilidad en la fase, lo que puede causar distorsión de la red y mejorar la resistencia de la aleación, pero al mismo tiempo, también pueden reducir la tenacidad de la aleación.
