中国航空报讯：钛是以希腊神话中的大力神（Titans）来命名的，它的发现要追溯到18世纪末期。1791年，英国牧师兼业余矿物学家威廉·格列戈尔从一种黑色的磁铁矿砂（钛磁铁矿）中发现了一种新元素，并称其为“墨纳昆”。1795年，德国化学家M·H·克拉普罗特从一种非磁性的氧化物矿（天然金红石矿）中发现了一种新元素命名为“钛土”。几年后证明，这两种矿物中发现的所谓“墨纳昆”和“钛土”其实是同一种元素（Ti）的氧化物。
钛化学活性高，在熔炼温度下会与许多元素反应，包括与耐火材料表面发生反应，故钛提炼相当困难。1910年，美国科学家采用“钠法”（钠还原TiCl4）获得纯度较高的金属钛，但钛工业并没有立即发展起来。直到D二次世界大战后，卢森堡科学家发明的“镁法”（镁还原TiCl4）在美国用于生产之后钛工业才开始起步。1948年杜邦公司已经可以生产出吨位级海绵钛，海绵钛的规模化生产奠定了钛工业的基础。
20世纪50年代以来，随着航空航天工业的快速发展，钛合金材料及其应用得到了J大发展。1953年首飞的道格拉斯DC-7飞机，S次将钛合金应用在发动机舱和隔热板的设计中。1964年，S个“全钛”高空高速战略侦察机SR-71“黑鸟”首飞，钛合金用量达到了飞机结构总重量的93%。
钛合金的用量常被当作衡量飞机选材先进程度和航空工业发展水平的指标，与飞机作战能力密切相关。美国F-15飞机结构钛合金重量占比约26%，第四代战斗机F-22飞机结构钛合金重量占比则高达38.8%。F15飞机配备的F100-PW100涡轮风扇发动机钛用量为25%～30%，F-22的V2500发动机钛用量提高到了31%。
目前，航空工业的钛材用量占世界钛材市场总量一半以上，是实至名归的航空材料。
钛及钛合金
钛元素分布广泛，其含量超过地壳质量的0.4%，全球探明储量约34亿吨，在所有元素中含量居第10位。海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼，才能铸成钛锭，而后经加工制成各种钛材。尽管真空熔炼工艺要求严格、设备复杂、成本高，但仍是获得Y质钛、钛合金铸锭的W一可行途径，这也是钛合金成本高昂的原因之一。按照相关标准，航空用钛合金铸锭需经过三次真空熔炼获得，以确保其成分的均匀性。
海绵钛生产是钛工业的基础环节，近年来我国海绵钛的产量已经位居世界前列，但高品质的海绵钛产量偏低，Y质零级海绵钛生产比例仅为40%。我国的钛合金产品总体质量仍需提高、产业结构仍需优化。
纯钛的强度很低，做成航空航天结构材料没有工业实用价值。D一个得到工业化应用的钛合金是1953年美国凯斯勒和翰森开发的Ti-6Al-4V（TC4）。由于它具有耐热、强韧、可焊接、耐腐蚀和抗疲劳等优异性能，已成为目前应用范围Z广的一种钛合金。20世纪70年代以来，在TC4基础上又开发出了一系列的耐蚀钛合金。目前，结构钛合金已逐渐向高强、高韧、高模量、抗疲劳和损伤容限等方向发展。
钛合金分类及制造方式
在钛合金材料命名方面，国内通常将α型钛合金（包括近α型合金）以TA命名，β型钛合金（包括近β型合金）以TB命名，两相混合的α+β型钛合金以TC命名。如应用Z为广泛的两项混合型钛合金Ti-6Al-4V，其对应的国内牌号为TC4。国家标准GB/T3620.1-2007在1994年版本基础上，新纳入54个牌号、删除两个牌号，钛及钛合金牌号总数量达到76个。钛合金的材料种类有棒材、丝材、板材、带材、锻件等。
经过Z近三个“五年计划”的材料研制，具有中国特色的新一代飞机骨干钛合金材料已初具规模。我国自主研发的中强高损伤容限型钛合金TC4-DT，名义成分与TC4相同，但降低了氧含量、断裂韧度得到提高。Ti45Nb（丝材）、TA18（管材）、TB8（板材、丝材、锻件）、TC21（锻件）等新材料也得到了良好的应用。结合已有的TC1/TC2（板材）、TC4（锻件、板材、丝材）和ZTC4铸造钛合金，形成了从低强高塑性、中强高塑性、高强高塑性、超高强钛合金和铸造钛合金的完整主干材料体系。
钛合金及其零部件的制备与加工方法主要包括真空熔炼、锻造、机械加工、热处理、净近成形、焊接及表面处理。由于钛具有高化学活性，钛及其合金的铸锭熔炼必须采用真空熔炼方法。锻造变形是改变铸钛组织、获得所需要的组织类型的关键手段。钛合金的机械加工主要包括铣削加工、车削、镗孔、钻孔、攻丝等。高切削温度、与刀具发生化学反应、弹性模量较低是钛合金难以加工的主要原因。钛合金的热处理主要有退火、固溶和时效等。
近净成形技术包括精密铸造、等温锻造、粉末冶金、超塑成形/扩散连接、激光快速成形、粉末注射成形等。近净成形是提高材料利用率、通过工艺控制可达到一定的性能和外形尺寸要求的先进加工技术。先进的钛合金焊接技术有激光焊接、电子束焊接等。钛合金对表面状态、表面完整性非常敏感，由于其表面硬度低而易发生微动磨蚀等问题。近些年来，钛合金表面处理技术也获得了长足的发展。热渗镀、气相沉积、三束改性、转化膜、形变强化、热喷涂、化学镀、电镀等技术发展迅速。
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