钛合金指的是用多种钛与其他金属制成的合金金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
　　在全球市场中，钛合金材料主要应用于航空工业、国防军工以及其他工业。其中，在航空工业的应用需求最大，约占50%，主要是用于飞机和发动机的制造。在我国钛合金的需求结构中，钛合金主要应用于化工领域，而国内航空航天用钛合金的比例仅为20%，说明我国航空用钛合金市场还存在较大潜力。
　　中国钛工业发展历程
　　衡量一个国家钛工业规模有两个重要指标：海绵钛产量和钛材产量，其中海绵钛产量反映原料生产能力，钛材产量反映深加工的能力。
　　中国钛工业起步于上世纪50年代，经历了创业期（1954年-1978年）、成长期（1979年-2000年）和崛起期（2001年至今），作为生产钛合金的基础性原料，海绵钛的产量也都是从千吨级起步发展起来的。
　　1954年北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究，1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划，1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。
　　20世纪60-70年代，在国家的统一规划下，先后建设了以遵义钛厂为代表的10余家海绵钛生产单位，建设了以宝鸡有色金属加工厂为代表的数家钛材加工单位，同时也形成了以北京有色金属研究总院为代表的科研力量，成为继美国、前苏联和日本之后的第四个具有完整钛工业体系的国家。
　　1980年前后，中国海绵钛产量达到2800吨，然而由于当时大多数人对钛认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅200吨左右，中国钛工业陷入困境。在国家的政策支持下，于1982年7月成立了跨部委的全国钛应用推广领导小组，专门协调钛工业的发展事宜，促成了20世纪80年代至90年代初期中国海绵钛和钛加工材产销两旺、钛工业快速平稳发展的良好局面。
　　严格说，在有色金属领域中，钛工业起步相对较早。然而，我国钛工业的发展从一开始就落后于前苏联、日本、美国，这些国家的海绵钛产量从千吨级跨越到万吨级，而中国仍然在1000吨-3000吨之间徘徊。即使到了2000年，我国几十年累计生产的海绵钛也才3万多吨，可以说，2000年以前的中国钛工业在全球10多万吨的海绵钛总产量占比中微不足道。前面几十年，美国在飞机用钛、前苏联在海洋领域用钛、日本在石油化工核电民用用钛等不同领域早已领先中国。
　　当国外海绵钛厂都在5000吨、1万吨以上形成规模化时，2000年，国内才第一次形成第一个5000吨海绵钛产能规模，远远落后日本、美国、俄罗斯二三十年。用历史的眼光剖析国际历史背景，会发现前面50年，前苏联、日本、美国的钛工业都在快速发展，不管是军工领域用钛还是民用领域用钛，都远远超过中国，这也是国外钛工业发展优于中国的原因。
　　进入21世纪后，我国的钛工业开始逐步发力，得益于我国经济的快速发展，自2007年开始，我国海绵钛产量已跃居世界第一，至2020年，中国海绵钛产量近13万吨，而钛合金的产量近10万吨，占全球的钛合金产量的50%以上。
　　纵观国际历史背景与当下国际背景不难看出，钛是国民经济、国防建设中不可或缺的新材料金属。钛的应用与一个国家经济建设是不可分离的，国家越强大用钛量匹配度越高，上世纪俄罗斯、日本、美国用钛量已经得到了证实，本世纪20年来用钛量持续增加同样与中国的经济发展有很大的关系。
　　中国钛合金的应用领域
　　钛合金在军事领域应用
　　钛及钛合金最早应用于军事领域，至今在宇航、核能、军舰、战车和武器等领域获得了大量的应用，已成为无可替代的战略金属。钛合金的应用水平反映了一个国家武器装备的现代化程度，也是其军事水平和军事实力的重要指标。
　　我国舰船钛合金的研究始于1962年，经过50年的研究，在规模和水平上都得到了很大的提高。钛合金耐腐蚀性极强，其在海水中5年不锈蚀，所以现在军舰外壳都是用钛合金制成的，既能抗海水腐蚀又能抗深水压力。钛制耐压壳体主要用在深海潜水器上，我国自主设计建造的载人潜水器“蛟龙”号也是由钛合金制造。其下潜深度比不锈钢潜艇增加近一倍，而且钛无磁性，因而具有很好的反监测能力。
　　在宇航领域通过科学家们对钛合金性能的不懈研究，不断取得新的进展。原来由钛、铝、钒组成的钛合金，最高工作温度为550-600℃，而新研制的钛化铝（TiAl）合金，最高工作温度已提高到1040℃。用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片，可以减轻结构重量。飞机每减轻重10%，可节省燃料4%。对火箭来说，每减轻1kg的重量，就可增加15km的射程。
　　钛合金在生物医学上的应用
　　20世纪40年代初期，国外专家发表了有关多种金属种植体与骨骼之间反应的文章，从而首次将钛引入生物医学领域经过半个多世纪的发展，钛合金己取代医用不锈钢和钻基合金，成为广泛应用于医学领域且最有发展前途的医用生物金属材料。由于钛的生物安全性和生物功能性，使其成为理想的医用金属材料。目前，钛合金被广泛用于人工骨、人工关节、齿科、整形外科、心脏外科、体内支撑架及医疗器械等医学领域。最早用作生物材料的钛合金Ti6Al4V已实用多年。
　　我国在20世纪90年代先后仿制了Ti6Al7Nb和Ti5Al2.5Fe这两种合金，对其生物学性能、植入试验和临床等进行了深入的研究，目前这两种合金，特别是Ti6Al7Nb合金已被我国医学界所承认。
　　汽车领域应用
　　目前，在国内钛及钛合金在汽车产品上的用途主要分为两大类，第一类的目的是减少原有零件的质量，涉及零件主要有发动机的高速往复运动件和汽车自重。对于高速往复运动零件而言，即使质量减少几克也会对零件性能造成非常大的影响，而降低汽车总质量是我们节能减排的重要措施之一。第二类是用来制作耐腐蚀件，主要包括排气系统，底盘零件，悬架系统等零件这类所处环境恶劣的汽车零部件，提高汽车零件的使用寿命目前为止，汽车上钛及其合金主要应用在发动机关键元件和底盘部件上。在发动机系统中，钛及其合金可制作连杆、阀门弹簧、阀门、阀簧承座等部件；在底盘部件主要为消声器及其连接件、减震弹簧、半轴和紧固件等。当前，节能减排已成为汽车行业竞争的杀手铜。因为汽车的质量每降低10%，燃料消耗可节省8-10%，废气排放可减少10%。

（魏 锋）