鈦合金材料密度低、比強度高、耐腐蝕、組織性能穩(wěn)定性好，且具有優(yōu)良的綜合性能。鈦合金所具有的這一系列突出優(yōu)點，使其在飛機結構和航空發(fā)動機中獲得了越來越廣泛的應用。近年來，世界鈦工業(yè)和鈦材加工技術得到了飛速發(fā)展，海綿鈦和鈦合金加工材的生產和消費都達到了很高的水平。我國鈦資源豐富，儲量居世界前列，目前已經成為世界上繼美國、俄羅斯、日本之后，具有完整工業(yè)體系和生產能力的世界第4大鈦工業(yè)國，加強我國鈦合金材料的研究和應用推廣對促進我國航空工業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。伴隨著鈦工業(yè)的發(fā)展，我國鈦及鈦合金的標準從建立、發(fā)展也已經歷近40年，現已形成較為完整的標準體系。

1.航空用鈦合金材料

航空工業(yè)部門是最早應用鈦及鈦合金材料的。1952年，在道格拉斯的DC–7飛機的短艙及隔熱墻上就使用了鈦金屬。50年代初期，一些軍用飛機后機身的隔熱板、機尾罩、減速板等受力不大的結構件也開始使用工業(yè)純鈦制造。進入60年代，飛機上的襟翼滑軋、承力隔框、中翼盒形梁、起落架梁等主要承力結構件也陸續(xù)采用了鈦合金材料制造。近年來，航空工業(yè)對高強度、低密度材料的需求日益迫切，使得鈦合金材料的應用從戰(zhàn)斗機拓展到大型軍用轟炸機和運輸機。鈦合金材料的應用水平已成為衡量飛機先進性的重要標志之一。在美國戰(zhàn)斗機的更新?lián)Q代中，鈦合金和復合材料的使用比例不斷上升，第四代戰(zhàn)斗機F–22所使用材料中41%為鈦合金，其中發(fā)動機的葉輪、盤、葉片、機匣、燃燒室筒體和尾噴管等均為鈦合金材料制造。幾十年來，國內外針對航空應用所研究的鈦合金材料取得了很大發(fā)展，許多合金也得到廣泛應用，其中應用最廣的是Ti–6Al–4V和Ti–6Al–2Sn–4Zr–2Mo（Ti6242）兩個鈦合金牌號材料。我國鈦合金材料的研制從1956年開始，以仿制前蘇聯(lián)鈦合金材料為主。近年來，我國新型鈦合金研究十分活躍，研制出許多具有知識產權的新型鈦合金，合金總數約70多種，其中多數已獲得廣泛的應用。新開發(fā)的用于航空領域的新型鈦合金主要有高溫鈦合金、高強高韌β型鈦合金、阻燃鈦合金等，其中高溫鈦合金是現代航空發(fā)動機的關鍵材料之一，也是鈦合金的主要發(fā)展方向之一。

2.鈦合金相關標準發(fā)展

為了滿足航空、航天等國防工業(yè)對鈦合金材料更高要求的需求，1983年我國確立了國家軍用標準體系，并于1987年8月28日通過審定并于1988年正式實施了我國第一個鈦類國家軍用標準GJB 391-1987《航天工業(yè)用TC4鈦合金鍛制餅材》。經過多年的發(fā)展和完善，到2000年已經初步形成了較完整的鈦合金材料軍用標準體系。此后到目前的一段時間內，并沒有增加新的標準，只是更新了14項舊標準。目前現行GJB中與鈦及鈦合金相關的有34項，涉及航空工業(yè)的主要有25項，其中關于鉚釘的有9項、螺栓1項，其余15項為重要鈦材的標準（見下表 【我國主要航空用鈦合金材料國軍標】）

我國主要航空用鈦合金材料國軍標

從表中可以得知，我國對飛機結構件用的鈦合金材料安排制訂了棒材、線材、板材、帶材、管材、鍛坯、鍛件規(guī)范，對發(fā)動機結構件用的鈦合金材料安排制訂了壓氣機葉片用鈦合金棒材規(guī)范、鈦合金餅、環(huán)坯規(guī)范、鈦毛細管規(guī)范。在工藝標準方面，制訂了適用于包括航空行業(yè)在內的通用的鈦合金材料熱處理工藝標準。這些標準的確立，基本上滿足了我國航空工業(yè)中已定型的諸多型號飛機和發(fā)動機生產的使用需求，為我國航空工業(yè)的進步發(fā)揮了重要作用。

3.航空用鈦合金材料和技術標準的未來發(fā)展趨勢初探

相對于美國、前蘇聯(lián)、德國、英國、法國等工業(yè)化國家在鈦合金工業(yè)領域發(fā)展而言，我國在鈦合金材料方面的研究和應用起步較晚。與上述鈦工業(yè)化強國存在不小的差距。我國生產的熔煉用的海綿鈦的純凈度低，鈦合金鑄錠的雜質含量高，組織均勻性差，熔煉工藝的穩(wěn)定性不高。鈦合金半成品加工設備的能力普遍偏低，同時造成鈦合金半成品的質量低且不穩(wěn)定。從鈦合金材料標準角度來看，與美國112項AMS宇航專用鈦合金材料標準相比，我國的鈦合金材料標準數量明顯不能滿足于未來航空工業(yè)的發(fā)展需求。在標準的技術內容方面與上述國家的差距則主要體現在鈦合金半成品的規(guī)格、質量要求、檢驗測試手段及品種類型等。我國鈦合金材料和鈦合金材料標準與這些國家產生差距的原因有兩方面：一是我國鈦工業(yè)化歷史的時間短，在我國開始鈦合金研究的時候，上述國家已經進入鈦的工業(yè)化階段了；二是終端航空武器裝備的差距，各種型號的大型軍用運輸機、轟炸機、殲擊機、武裝直升機等。為了滿足我國航空武器裝備的需求，更好地服務于國防事業(yè)在鈦合金材料的研究和應用領域及鈦合金材料的標準化工作領域應著手開展以下的工作。

未來的鈦合金材料的標準化工作應在上述鈦合金材料工業(yè)化的基礎上展開。將新研制的各種材料，半成品的不同品種、規(guī)格，新的檢驗、測試方法，加工、處理工藝制訂為相應的國家標準、國家軍用標準或航空行業(yè)標準。開展鈦合金材料的標準化工作，在借鑒上述鈦工業(yè)化強國技術經驗的同時，更應重點突出我國的發(fā)展特色。強化吸收，但力求協(xié)調適用，符合我國的具體情況，使鈦合金材料的標準在我國的國防工業(yè)體系中發(fā)揮應有的效能。