作用：

強(qiáng)力的固溶強(qiáng)化劑：氧是提高鈦合金強(qiáng)度Zui有效的元素之一。工業(yè)上甚至根據(jù)氧含量來對商業(yè)純鈦（CP-Ti）進(jìn)行分級（如Gr1,Gr2, Gr3, Gr4），強(qiáng)度隨氧含量增加而遞增。

顯著降低塑性：隨著氧含量升高，鈦合金的延展性、沖擊韌性和抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力會顯著下降。

控制策略：

對于需要良好塑性和韌性的合金（如用于航空航天結(jié)構(gòu)件的Ti-6Al-4V），氧含量被嚴(yán)格控制在一個(gè)較低的范圍內(nèi)。例如，航空級的Ti-6Al-4V（ELI，超低間隙）要求氧含量 ≤0.13%，而標(biāo)準(zhǔn)級則為 ≤0.20%。

對于商業(yè)純鈦，其等級直接由氧含量決定，從Gr1（氧含量Zui低，約0.18%）的軟韌，到Gr4（氧含量Zui高，約0.40%）的高強(qiáng)度。

氧含量是區(qū)分“工業(yè)級”鈦合金和“航空級”鈦合金的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

作用：

與氧類似，但固溶強(qiáng)化效應(yīng)比氧更強(qiáng)，對塑性和韌性的損害也更大。

即使含量很低（例如>0.05%），也會導(dǎo)致鈦合金嚴(yán)重脆化。

控制策略：

在所有級別的鈦合金中，氮都被視為有害雜質(zhì)，其允許含量被控制在非常低的水平。

通常要求氮含量 <0.05%，對于航空級和高純度鈦合金，要求甚至更嚴(yán)格（如 < 0.03%）。

在現(xiàn)代鈦冶煉工藝（如真空自耗電弧熔煉）中，氮含量通常可以很好地控制在很低水平。

作用：

氫脆：氫在鈦合金中的溶解度變化很大。在冷卻或服役過程中，過飽和的氫會析出脆性的氫化物（TiH?），這些氫化物作為裂紋源，導(dǎo)致材料在低于屈服強(qiáng)度的應(yīng)力下發(fā)生脆性斷裂。

氫脆對α合金和α+β合金（如Ti-6Al-4V）的影響尤為顯著，因?yàn)闅湓讦料嘀械娜芙舛葮O低。

控制策略：

氫含量通常被嚴(yán)格限制在 ≤ 150ppm，對于許多關(guān)鍵應(yīng)用，要求 ≤ 125ppm 甚至更低。

如果鈦合金產(chǎn)品在后續(xù)加工（如酸洗、電鍍）或使用環(huán)境中吸氫，導(dǎo)致氫含量超標(biāo)，可以通過 “真空退火” 工藝來除氫。