ריתוך סגסוגת טיטניום
סגסוגת הטיטניום המעשית הראשונה היא הפיתוח המוצלח של סגסוגת Ti-6Al-4V בארצות הברית בשנת 1954, בגלל עמידות החום, חוזקה, הפלסטיות, הקשיחות, יכולת הצורה, יכולת הריתוך, העמידות בפני קורוזיה והתאימות הביולוגית שלה טובים, והופכים ל- סגסוגת ace בתעשיית סגסוגת הטיטניום, השימוש בסגסוגת היווה 75% ~ 85% מכלל סגסוגת הטיטניום. ניתן לראות סגסוגות טיטניום רבות אחרות כשינויים של סגסוגות Ti-6Al-4V.
בשנות ה-50 וה-60, היא פיתחה בעיקר סגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה עבור מנועי אוויר וסגסוגת טיטניום מבנית לגוף. בשנות ה-70 פותחה אצווה של סגסוגת טיטניום עמידה בפני קורוזיה. מאז שנות ה-80 פותחו עוד יותר סגסוגת טיטניום עמידה בפני קורוזיה וסגסוגת טיטניום בעלת חוזק גבוה. טמפרטורת השירות של סגסוגת טיטניום עמידה בחום עלתה מ-400℃ בשנות ה-50 ל-600 ~ 650℃ בשנות ה-90.
המראה של סגסוגות בסיס A2(Ti3Al) ו-r (TiAl) מייצר טיטניום במנוע מהקצה הקר של המנוע (מאוורר ומדחס) לכיוון הקצה החם של המנוע (טורבינה). סגסוגות טיטניום מבניות מתפתחות לקראת חוזק גבוה, פלסטיק גבוה, חוזק גבוה, קשיחות גבוהה, מודולוס גבוה וסובלנות גבוהה לנזק. בנוסף, סגסוגות זיכרון צורות כגון Ti-Ni, Ti-Ni-Fe ו-Ti-Ni-Nb פותחו מאז שנות ה-70 ונמצאות בשימוש נרחב יותר ויותר בהנדסה.
כיום פותחו בעולם מאות סגסוגות טיטניום, עם 20 עד 30 מהסגסוגות המפורסמות ביותר, כגון Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700, Ti-6242, Ti-10-5-3, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834 וכו'.טיטניום הוא איזומר, נקודת התכה היא 1668℃ , מתחת ל-882℃ במבנה הסריג המשושה הצפוף, הנקרא αtitanium; מעל 882℃, מבנה הסריג המעוקב במרכז הגוף נקרא β-טיטניום.
בהתבסס על המאפיינים השונים של שני המבנים הנ"ל של טיטניום, נוספו יסודות סגסוגת מתאימים כדי לגרום לטמפרטורת טרנספורמציה של הפאזה ולתכולת שברי הפאזה של סגסוגות טיטניום להשתנות בהדרגה כדי לקבל סגסוגות טיטניום עם רקמות שונות. בטמפרטורת החדר, לסגסוגת טיטניום יש שלושה סוגים של מבנה מטריקס, סגסוגת טיטניום מחולקת לשלוש הקטגוריות הבאות: סגסוגת α, (α+β) סגסוגת וסגסוגת β. סין מיוצגת על ידי TA, TC ו-TB.זוהי סגסוגת חד פאזי המורכבת מתמיסה מוצקה α-phase, בין אם בטמפרטורה כללית או בטמפרטורת יישום מעשי גבוהה, הן α phase, מבנה יציב, עמידות ללבוש גבוהה יותר מטיטניום טהור, עמידות חמצון חזקה. תחת טמפרטורה של 500 ℃ ~ 600 ℃, חוזקו ועמידות הזחילה שלו עדיין נשמרים, אך לא ניתן לחזק אותו על ידי טיפול בחום, וחוזקו בטמפרטורת החדר אינו גבוה.