金屬材(cai)料的(de)彈(dan)(dan)性(xing)變形(xing)能(neng)力受屈服強度和(he)彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)的(de)影響(xiang)，拉伸(shen)線彈(dan)(dan)性(xing)極限（ε0.2）大(da)多低于1%。傳統(tong)鈦合金的(de)強度根(gen)據合金牌號(hao)不同(tong)在400~1500 MPa 范圍(wei)內，彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)介于 50~120 GPa之間，遠低于鋼(gang)（約 210 GPa），彈(dan)(dan)性(xing)變形(xing)能(neng)力約為鋼(gang)的(de) 2 倍。鈦合金的(de)高強度和(he)低彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)賦予(yu)其優異的(de)彈(dan)(dan)性(xing)變形(xing)能(neng)力，作(zuo)為結構(gou)功能(neng)一(yi)體化材(cai)料在航空航天領域得(de)到(dao)廣泛(fan)應用。

20世紀50年代，美國首(shou)次在 B-52 轟炸機(ji)上(shang)使用 Ti-6Al-4V 制造的鈦合金(jin)(jin)螺栓，由此開(kai)啟了鈦合金(jin)(jin)緊固件(jian)在航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天領域(yu)的應(ying)用。隨著航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天和(he)武器裝備的不(bu)斷(duan)輕量化要(yao)求(qiu)，輕質(zhi)高(gao)強度高(gao)彈(dan)性(xing)鈦合金(jin)(jin)逐漸部分取代了傳統 30CrMoSiA 鋼在緊固件(jian)中的應(ying)用，提(ti)高(gao)了裝備使用安全性(xing)與可靠性(xing)。目前常用的 α+β 和(he) β 型鈦合金(jin)(jin)的抗拉強度基本為 1000 MPa 級(ji)，如 Ti-6Al-4V、Ti-3Al-5Mo-4.5V、Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al 和(he) Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.3Si（β 21S）等(deng)。

自20世(shi)紀(ji)70年代起，麥道公(gong)司開(kai)始使用 Ti-13V-11Cr-3Al 制(zhi)造民用飛(fei)(fei)機用彈簧，替代彈簧鋼(gang)實現減重 70%。隨后，洛克希(xi)德、波(bo)音和空客等開(kai)始使用 β 鈦合金(jin)材(cai)料制(zhi)造起落架上下鎖、液壓回程和飛(fei)(fei)機控制(zhi)等彈簧部件，代表性合金(jin)有 Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn 和 Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr（β-C），其彈性模量約為(wei)104 GPa，抗拉強度為(wei) 1300~1450 MPa。

國(guo)內應(ying)用(yong)(yong)(yong)的(de)典型(xing)牌號有 TB2、TB3 和(he) TB5 等(deng)。目前彈(dan)簧和(he)緊固件使用(yong)(yong)(yong)的(de) α+β 和(he) β 型(xing)鈦合金一般采用(yong)(yong)(yong) α+β 兩相態組織以(yi)獲(huo)(huo)得高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度，同時彈(dan)性(xing)(xing)(xing)模量(liang)（90~120 GPa）也較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)，導(dao)致(zhi)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能較(jiao)(jiao)低(di)(di)，難以(yi)滿足先(xian)進(jin)飛(fei)行器對于(yu)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度高(gao)(gao)(gao)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)材料的(de)使用(yong)(yong)(yong)需求。β 型(xing) Ti-45Nb 合金作(zuo)為鉚釘專用(yong)(yong)(yong)材料，在國(guo)內外航空航天產品中獲(huo)(huo)得了應(ying)用(yong)(yong)(yong)。該合金具有低(di)(di)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)模量(liang)，塑性(xing)(xing)(xing)和(he)冷加工成型(xing)性(xing)(xing)(xing)好等(deng)優點(dian)，但強(qiang)度特別是屈(qu)服強(qiang)度低(di)(di)，強(qiang)度與(yu)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能的(de)匹(pi)配較(jiao)(jiao)差。

從20世紀90年代開(kai)始，為(wei)了降低(di)醫用鈦合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)(mo)量，人們開(kai)發(fa)了一系列低(di)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)(mo)量亞穩(wen) β 型(xing)鈦合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，如 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr 和(he) Ti-35Nb-5Ta-7Zr 等，獲(huo)得(de)了更佳(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，但此類鈦合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)為(wei)醫療領域開(kai)發(fa)，強度(du)(du)低(di)，難(nan)以滿足航空緊固件和(he)彈(dan)(dan)簧(huang)用鈦合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)對高強度(du)(du)和(he)高彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用需求。2003 年,日本(ben)豐(feng)田中央(yang)研究院開(kai)發(fa)了綜合(he)(he)(he)(he)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異的(de)(de)(de)(de)(de)多功能(neng)鈦合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)（橡膠金(jin)(jin)屬），典型(xing)成分(fen)為(wei) Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O（原子分(fen)數 %），該合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)經(jing) 90% 冷軋(ya)變形后強度(du)(du)可(ke)達 1200 MPa，彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)(mo)量為(wei) 55 GPa，彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)極(ji)限高達約 2.5%，顯示出優異的(de)(de)(de)(de)(de)高強度(du)(du)和(he)高彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)匹配(pei)，并且該合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在較(jiao)寬(kuan)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)范圍(wei)內具有恒彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)。

中國科學院金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料研究所開發的(de)(de)(de)亞穩 β 型合金(jin)(jin) Ti-24Nb-4Zr-8Sn（Ti-2448）同(tong)樣顯示出優(you)(you)異的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能，具(ju)有(you)低至 42 GPa 的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)模量和(he)(he)高達 3.3% 的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)應變，經固溶時(shi)效處(chu)理后亦(yi)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)高強度(du)和(he)(he)高彈(dan)性(xing)(xing)(xing)匹(pi)配。橡膠(jiao)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)和(he)(he) Ti-2448 是先進高強度(du)高彈(dan)性(xing)(xing)(xing)鈦(tai)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)典(dian)型代表(biao)，預示著(zhu)鈦(tai)合金(jin)(jin)能實現高強度(du)和(he)(he)高彈(dan)性(xing)(xing)(xing)匹(pi)配，其優(you)(you)異的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能依賴于巧妙(miao)的(de)(de)(de)成分設計及合適的(de)(de)(de)制備工藝。