チタンインゴットの性能「遺伝子」は、合金設計段階で決定されます。
室温での安定相に応じて、チタン合金は主にアルファ型、ニアアルファ型、（アルファ＋ベータ）型、ベータ型に分類されます。アルファ安定化元素であるアルミニウム (Al) は、合金の強度と熱強度を大幅に向上させることができます。モリブデン (Mo)、バナジウム (V)、クロム (Cr) などの - 安定元素は、焼入れ性を高め、熱処理強化能力を向上させることができます。最も古典的な TC4 (Ti-6Al-4V) 合金は、アルミニウムとバナジウムの相乗効果により、高強度、優れた靭性、優れた加工性、耐食性の完璧なバランスを実現します。チタン素材全体の半分以上をその使用量が占めています。合金設計のもう 1 つの核心は、酸素 (O)、窒素 (N)、水素 (H) などの格子間元素の厳密な制御です。酸素は天然の強化剤ですが、過剰な量は材料の靱性や疲労性能に急速にダメージを与える可能性があります。水素は「毒」であり、水素脆化を防ぐためには極力除去する必要があります。したがって、チタンインゴットの合金化は、特定の使用条件を満たす材料を「カスタマイズ」するために、多変量状態図に基づいて主要合金元素比と不純物元素含有量の極めて正確なバランスと制御を必要とする精密科学です。
