鈦材中的鈦是一種高活性金屬元素。它與元素周期表中大多數(shù)元素都能發(fā)生一定作用。但足以影響其性能的只有那些與鈦形成連續(xù)或不連續(xù)固溶液的元素。這些元素按它們對鈦的同素異晶轉(zhuǎn)變溫度的影響可分為三大類。其中碳、氧、氮、氫，有時還包括硅、鐵等事由原料或加工過程中不免帶入的，一般稱為雜質(zhì)元素或殘存元素。這些元素可使鈦及鈦合金強(qiáng)度提高、塑性下降，甚至使斷裂韌性、低溫韌性、疲勞性能、腐蝕性、冷成型性和可焊性等變壞。其中碳、氧、氮、氫等影響最強(qiáng)烈。因此，在鈦及鈦合金中，對雜質(zhì)元素都規(guī)定了它們的最高允許含量。其它元素（有時也包括鐵、硅）均按一定含量范圍有意地加入鈦及鈦合金中，以改變其組織和性能，故稱合金元素。

 

a穩(wěn)定元素主要有鋁、鎵、鍺、鑭、鈰、釹及氧、碳、氮、硼等。最近有人認(rèn)為鈧和鉿也可屬于這一類。在工業(yè)鈦棒及鈦合金中應(yīng)用最廣的a穩(wěn)定元素是鋁。近年來，鎵在研制近a型的高溫合金中正逐漸引起重視。因此，這里將著重敘述鋁和鎵的作用。

 

1.鈦-鋁二元系

鋁在β鈦中的最大固溶度出現(xiàn)在1460℃，約了30%。鋁在a鈦中的最大固溶度出現(xiàn)在1080℃，約了11%，550℃時，鋁在a鈦中的固溶度約為7.5%。一般相圖上會出現(xiàn)兩種化合物，r相和a2相。r相是以TiAL為基的有序化合物，具有面心正方（差不多是正方的）晶格；a=4.005埃，c=4.073埃，c/a=1.0162。a2相是以Ti2AL為基的有序化合物，具有六方晶格，a=5.8730埃，c=4.6543埃，c/a=0.8047。a2相可以由β相轉(zhuǎn)變而來。

 

2.鈦-鎵系

鈦-鎵系二元系鈦棒及鈦合金，鎵在β鈦合金中的最大固溶溫度出現(xiàn)在1500℃左右，約為38%（30%原子）。鎵在a鈦中最大固溶度出現(xiàn)在940℃約為17%（13%原子）。固溶度隨著溫度的降低而降低。一般相圖中a2相是以Ti3Ga為基的有序相。