Os “genes” de desempenho dos lingotes de titânio foram determinados durante a fase de projeto da liga.
De acordo com as fases estáveis à temperatura ambiente, as ligas de titânio são divididas principalmente em tipo alfa, tipo quase alfa, tipo (alfa + beta) e tipo beta. O elemento estabilizador alfa alumínio (Al) pode melhorar significativamente a resistência e a resistência térmica das ligas; - elementos estáveis, como molibdênio (Mo), vanádio (V), cromo (Cr), etc. podem aumentar a temperabilidade e melhorar a capacidade de fortalecimento do tratamento térmico. A liga TC4 (Ti-6Al-4V) mais clássica atinge um equilíbrio perfeito entre alta resistência, boa tenacidade, excelente processabilidade e resistência à corrosão através do efeito sinérgico do alumínio e vanádio. Seu uso é responsável por mais da metade de todos os materiais de titânio. Outro núcleo do design da liga é o controle rigoroso de elementos intersticiais, como oxigênio (O), nitrogênio (N) e hidrogênio (H). O oxigênio é um intensificador natural, mas quantidades excessivas podem danificar rapidamente a resistência e o desempenho à fadiga dos materiais; O hidrogênio é um “veneno” que deve ser removido tanto quanto possível para evitar a fragilização do hidrogênio. Portanto, a liga de lingotes de titânio é uma ciência precisa que envolve equilíbrio e controle extremamente precisos da proporção do elemento principal da liga e do conteúdo do elemento de impureza sob a orientação de diagramas de fases multivariados, a fim de "personalizar" materiais que atendam a condições específicas de serviço.
