鈦被歸類(lèi)到稀有金屬，但其實(shí)資源豐富。鈦資源并不是限定在特別國(guó)家，在比較多的地區(qū)都可以采到，但從礦石到金屬鈦的還原較難，導(dǎo)致高價(jià)而被歸類(lèi)到稀有金屬。鈦的加工成本、特別是切削加工、研磨加工成本高，鈦合金中含V、Mo、Nb、Ta等高價(jià)稀有金屬較多，與鋼鐵、鋁合金等普通構(gòu)造材料相比，價(jià)格顯著較高。因此，擴(kuò)大鈦及鈦合金的需求，降低成本成為關(guān)鍵課題。

　　鈦及鈦合金高附加值的應(yīng)用方法是當(dāng)然的，但由于資源的枯竭，鈦及鈦合金上述稀有金屬的使用量正在消減，所謂元素戰(zhàn)略就是將高價(jià)元素與低價(jià)元素進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以達(dá)到通過(guò)加工熱處理工藝控制組織，實(shí)現(xiàn)高性能化。鈦的低成本化的根源首先是從礦石到金屬鈦還原工藝的改進(jìn)、新的還原工藝的開(kāi)發(fā)。直接從礦石還原鈦的工藝的研究開(kāi)發(fā)很活躍，但還未確立新技術(shù)。鈦低成本化的還原工藝的研究開(kāi)發(fā)仍在繼續(xù)。本文論述的元素戰(zhàn)略是最近鈦及鈦合金的低成本化的研究開(kāi)發(fā)與用途的主題所在。

　　低成本的還原工藝

　　在日本，將原來(lái)的Mg還原法進(jìn)行了改進(jìn)，不用Mg而是用Ca還原，并連續(xù)化的方式JST法（圖1）的開(kāi)發(fā)是日本原國(guó)家項(xiàng)目，已經(jīng)取得了一定的成果，但目前還沒(méi)有實(shí)用化。在日本以外的國(guó)家，從礦石到金屬鈦的直接還原法FFC法仍然在嘗試階段，未取得實(shí)用化。在美國(guó)，已經(jīng)終止了FFC法的研究開(kāi)發(fā)，取而代之的是用Na還原 TiCl4的Armstrong Process（見(jiàn)圖2）粉末鈦的制造成為焦點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)工廠正在建設(shè)中。在日本繼續(xù)研究OS法、DC-ESR法、EMR/MSE法，PRP法等用鈣還原TiO2中的鈦的直接還原法。OS法、DC-ESR法不是直接制造純鈦，而是直接制造Ti-6Al-4V、Ti-29Al-13Ta-4.6Zr、Ti-Fe等合金。

　　稱(chēng)之為元素戰(zhàn)略，是在充分利用資源豐富元素時(shí)，首先得弄清各個(gè)元素的作用。鈦合金中，先行實(shí)用時(shí)，與材料科學(xué)聯(lián)系不緊密，所以從元素戰(zhàn)略方面有效利用的低價(jià)元素在鈦中的作用自然不太理解一般使用的合金元素的明確作用。最近，逐漸明白計(jì)算材料科學(xué)的材料中的元素的功能預(yù)測(cè)，所以強(qiáng)烈希望從計(jì)算材料科學(xué)方面預(yù)測(cè)各個(gè)合金元素在鈦合金中的作用。鈦及鈦合金領(lǐng)域，在其它的實(shí)用金屬領(lǐng)域也不遲，適用于計(jì)算材料科學(xué)，明確各個(gè)元素，特別是低價(jià)元素、低成本元素的作用，通過(guò)學(xué)習(xí)這些元素的最佳合金設(shè)計(jì)、制造、加工工藝控制（馬氏體組織部控制）等，迫切需要開(kāi)發(fā)廉價(jià)的通用鈦合金。當(dāng)然，鈦的新的還原工藝的開(kāi)發(fā)對(duì)鈦及鈦合金的低成本化而言也是必須的。