ساختار بلوری و انواع آلیاژ

بطور کلی فلزات دارای چیدمان­ های ساده اتمی در مقایسه با سرامیک­ها و پلاستیک­ها هستند که برای راحتی می­ توان چنین تصور کرد که کره­ هایی سخت در شبکه ­های بلوری چیده شده ­اند. یک دانه توسط انباشت گروهی از بلورهای مشابه از یک فلز (یا آلیاژ) معین تشکیل می ­شود. جهت­ گیری توده­ های شبکه معمولا با افزایش مسافت متفاوت شده و در نتیجه، فلزی نظیر تیتانیوم از دانه ­های زیادی تشکیل می­ شود مگر اینکه بطور عامدانه بعنوان یک تک ­بلور رشد داده شده باشد. درون هر دانه، جهت­ گیری ساختار شبکه در مسافت­ های مختلف، یکسان است اما در عرض مرزدانه، دانه بعدی دارای جهت­گیری فضایی متفاوتی خواهد بود.

علاوه بر وجود دانه ­ها و مرزدانه­ های همزمان، تیتانیوم یک عنصر آلوتروپی است؛ یعنی، در بیش از یک شکل کریستالوگرافی وجود دارد. در دمای اتاق، تیتانیوم دارای یک ساختار بلوری شش­ وجهی فشرده (hcp) است که به آن فاز آلفا اطلاق می ­شود. این ساختار در °C 888 (°F 1621) به ساختار بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) استحاله می ­شود. مدل­های کره سخت از فاز بتا و فاز آلفا در شکل زیر نشان داده شده­ اند.