钛的二元状态图四种主要形式

按照伊·伊·科尔尼洛夫的分类方法，富钛部分的二元系相图有四种主要形式。

第一种，α（密排六方晶格）与β（体心立方晶格）都是连续固溶体系(图 a)。这样的二元系只有两个，即 Ti-Zr 系和 Ti-Hf系。钛之所以与锆、铪形成a和β连续固溶体,是因为钛、锆、铪在周期表中是同族元素,其原子的外层电子结构一样,晶格类型相同，原子半径相近等。可以设想， Ti-Zr-Hf这个三元系也将形成三元连续固溶体。

第二种，β是连续固溶体，α 为有限固溶体系（图 b）。这样的二元系有 4个，这就是Ti-Mo系、Ti-V系、Ti-Nb系和Ti-Ta系。由于Mo、V、Nb、Ta 这 4 个金属只有一种晶型，即体心立方晶格，所以它们只与β具有相同晶型的 β-Ti 形成连续固溶体，而与密排六方晶格的aTi就形成有限固溶体,当钛与铝、钒、铌、钽组成多元合金时，也将形成多元的β是连续固溶体和a为有限固溶体。

第三种，在固态发生包析反应和形成一个或几个金属化合物体系（图 c）。形成这种相图的二元系有 Ti-Al、Ti-Sn,Ti-Ce,Ti-B、Ti-C等。其前三个系的 α 固溶体区间较宽，在耐热钛合金中有重要意义。

第四种，固态起共析反应和形成某些化合物体系（图d)。例Ti-Sc、 Ti-Cr、 Ti-W、 Ti-U、 Ti-Mn、 Ti-Fe、 Ti-Co、 Ti-Ni、 TiCu、Ti-Pd、Ti-Pb 二元系。

在周期表的100多个元素中，能与钛形成二元系相图的就有70多个,已有研究数据的大约有50~60个。