チタン合金
β 型合金(β 合金とも)は、常温でも β 相をほぼ 100 % 持つチタン合金である。室温の平衡状態が β 単相である「安定 β 型合金」と室温の平衡状態は α+β 相である「準安定 β 型合金」に分かれる。β 相が持つ体心立方格子構造のため、結晶内のすべり面が多く、加工がしやすい。熱処理を施すことによって、チタン合金の中でも最大硬さを出すことができる。α 型合金や α+β 型合金よりも弾性率が低い。
α+β 型合金の場合は、熱処理によってどのような組織が得られるかは β 相の安定度によって異なる。β 相の安定度が比較的高い場合は β 型合金に近い組織変化が起こる。溶体化処理後には β 相が残留し、時効処理によって微細な α 相が析出する。β 相安定度が比較的低い場合、溶体化処理後に β 相がマルテンサイトの α’ 相あるいは α’’ 相や微細な針状 α 相などに変化する。さらに、組織を安定化させるために時効処理を行い、マルテンサイトを α+β 相に分解させる。
β 型合金と α+β 型合金ともに、熱処理を適切に施さなかった場合、「ω 脆性」と呼ばれる脆化が起こるので注意を要する。これは「ω 相」と呼ばれる六方晶系の相によって引き起こされる。ω 相には2種類ある。一つは α+β 相の領域を持つチタン合金を急冷して β 相を残留させる過程で無拡散変態によって現れるもので、「非熱的 ω 相」や「athermal ω 相」と呼ばれる。もう一つは準安定な β 相を 400 °C 以下で時効処理したときに拡散変態によって現れるもので、「熱的 ω 相」や「isothermal ω 相」と呼ばれる。
他には、一定温度まで加熱後・保持後に徐冷させる焼なましも行われる。応力除去焼なまし、安定化焼なましなどが行われる。