一、按化学组成分类（核心分类方式）

根据钛中合金元素的含量及类型，分为纯钛、钛合金两大类，是生产中牌号选择的首要依据。

1. 纯钛（工业纯钛）

仅含微量杂质（如 Fe、C、N、O、H），不含刻意添加的合金元素，塑性好、耐腐蚀性优异，强度中等，适合制造对强度要求不高但需高耐蚀性的部件（如医用植入物中的关节假体基体、化工管道）。

按氧含量（影响强度和塑性）分为多个等级，国际标准（ISO）与中国标准（GB/T）对应关系如下：

2. 钛合金（按主要合金元素分类）

通过添加 Al、V、Mo、Zr、Nb 等元素，改善强度、耐热性、耐蚀性或生物相容性，是高端领域（航空、医疗）的常用材料。按合金元素类型分为 4 大体系：

（1）α 型钛合金（低温稳定，耐蚀性优）

• 合金元素：主要添加 α 稳定元素（如 Al、Sn、Zr），不添加或少量添加 β 稳定元素。

• 特性：室温下为 α 单相组织，焊接性能好、耐蚀性接近纯钛，强度高于纯钛，但高温强度较低（≤500℃）。

• 典型牌号：

• • Grade 5（Ti-6Al-4V ELI）：医用钛合金常用牌号（ELI 为 “低间隙”，C/O/N 含量更低，生物相容性较好），用于人工关节、脊柱内固定器；

• • Grade 9（Ti-3Al-2.5V）：高强度、高塑性，用于航空导管、医用介入器械（如支架）；

• • Grade 23（Ti-6Al-4V ELI）：在 Grade 5 基础上进一步降低间隙元素，适合长期植入人体的部件。

（2）β 型钛合金（高温稳定，高强度）

• 合金元素：主要添加 β 稳定元素（如 Mo、Nb、Ta、V），含量较高（≥10%）。

• 特性：室温下可通过淬火 / 时效处理获得 β 单相或 α+β 双相组织，强度较高（抗拉强度≥1100MPa）、冷加工性能好，生物相容性较好（无毒性元素）。

• 典型牌号（医用相关牌号）：

• • Ti-13Nb-13Zr：无 V、无 Al，避免金属离子溶出毒性，用于牙种植体、人工关节；

• • Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr（TNZT 合金）：弹性模量接近人体骨（约 60GPa，低于 Ti-6Al-4V 的 110GPa），减少 “应力遮挡” 效应，是医用钛合金的发展方向之一；

• • Ti-15Mo：耐蚀性较强，用于化工耐蚀件、医用骨科器械。

（3）α+β 型钛合金（综合性能较好）

• 合金元素：同时添加 α 稳定元素（Al）和 β 稳定元素（V、Mo），室温下为 α+β 双相组织。

• 特性：可通过热处理（退火、固溶时效）调整组织比例，兼顾强度（高于 α 合金）、塑性（优于 β 合金）和高温性能（≤600℃），是航空航天和医疗领域应用较广的类型。

• 典型牌号：

• • TC4（Grade 5，Ti-6Al-4V）：非 ELI 版本，除用于航空结构件（如飞机起落架、机身框架、发动机叶片）、工业模具、双层叶片叶轮等能源动力设备部件外，在医疗领域可通过3D 打印工艺制成定制化骨科植入物（如全颈椎人工椎体），其板箔材还可用于宇航电子部件包覆材料；

• • Grade 22（Ti-6Al-4V ELI）：比 Grade 5 ELI 纯度更高，用于高要求的医用植入物；

• • Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo：高温强度优于 Ti-6Al-4V，用于航空发动机叶片（≤550℃）。

（4）近 α 型钛合金（高温强度优）

• 合金元素：以 α 稳定元素为主，添加少量 β 稳定元素（≤2%）。

• 特性：组织以 α 相为主，含少量 β 相，高温强度高（≤650℃）、抗氧化性好，适合高温环境。

• 典型牌号：

• • Ti-8Al-1Mo-1V：用于航空发动机燃烧室、高温紧固件；

• • Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo：高温强度较高，用于航天飞行器部件。

二、按加工状态分类（影响力学性能）

同一牌号的钛材，因轧制、锻造、热处理工艺不同，力学性能（强度、塑性）差异显著，需在生产中明确标注，常见加工状态如下：

三、按应用领域分类（针对性选择牌号）

不同领域对钛材的性能要求差异较大，以下是核心应用领域的牌号匹配：

四、国际标准与中国标准牌号对应表（生产对接常用）

生产中常需对接国际订单（如 ASTM、ISO 标准）与国内采购（GB 标准），以下是核心牌号的对应关系：

五、医用钛材牌号特殊要求（需关注内容）

针对医用钛材料生产，需额外注意以下两点：

1. 间隙元素控制：医用牌号（如 Grade 5 ELI、TNZT）要求 C≤0.08%、O≤0.13%、N≤0.05%、H≤0.015%，严于工业牌号，需在熔炼环节（真空自耗电弧炉）严格控制；

2. 生物相容性认证：需通过 ISO 10993-1（医疗器械生物学评价）测试，确保无细胞毒性、无致敏性，牌号选择需符合 YY/T 0640（医用钛及钛合金加工材）标准。

文章出处

1. 中国国家标准：GB/T 3620.1-2016《钛及钛合金牌号和化学成分》、GB/T 2965-2023《钛及钛合金棒材》、GB/T 13810-2017《外科植入物用钛及钛合金加工材》；​

2. 国际标准：ISO 5832-2《Implants for surgery - Titanium and titanium alloys - Part 2: Wrought titanium》、ASTM B265《Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate》；​

3. 行业资料：《GB/T 2965-2023〈钛及钛合金棒材〉标准解析》（宝鸡市科辉钛业股份有限公司）、《Total Materia 材料数据库 - 钛材料的标准》、《钛材料牌号及化学成分查询方法与标准体系解析》；​

4. 企业及行业新闻：四川新闻联播《攀钢：成功轧制西南地区首卷 TC4 钛合金卷》、光明网《填补国内空白，重庆新材料研发取得重大技术突破》、中国有色网《南京宝泰 TC4 钛合金铸件双层叶片叶轮研制成功》、证券日报《天工股份公布三季报 布局高端钛合金打开长期增长空间》、澎湃新闻《世界首例：长征医院用 3D 打印将患者全颈椎椎体换为钛合金》、国家药品监督管理局《生物型膝关节假体系统获批上市》。​