合金元素 根据它们对相变温度的影响可分为三类：
稳定α相、提高相转变温度的元素 为α稳定元素 ,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素 ，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。稳定β相、降低相变温度的元素 为β稳定元素 ，又可分同晶型和共析型二种。 应用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等对相变温度影响不大的元素 为中性元素 ，有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015％以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。
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