钛合金有许多优点：密度小、比强度高、耐腐蚀、线膨胀系数小、无磁性、可焊等。近年来钛合金在航空航天、化工、军工、车辆工程、生物医学工程和日常生活等各个领域都有着非常重要的应用价值。发动机对钛合金的要求苛刻，它要求材料具有良好的室温性能、高温强度、蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等的匹配，尤其是合金在服役条件下的蠕变行为，它决定合金的使用寿命和发动机的安全可靠性。因此研究钛合金高温蠕变行为及其影响机理具有重要意义。钛合金具有较强的耐蚀性，但并不是在所有的场合下都耐蚀。提高钛合金钝化能力可以改善钛合金的耐蚀性。因此研究钛合金的钝化机理具有重要意义。本文结合辽宁省教育厅重点实验室项目“钛合金高温蠕变影响因素及腐蚀机理研究”(20060807)，利用实空间递推方法对钛合金高温蠕变和钝化影响机理进行了研究，并得出两方面结论：　　 在钛合金高温蠕变影响机理研究方面，建立钛合金的刃位错原子结构模型，在其位错扩张区和位错芯处分别加入合金元素以及稀土元素，采用递归法计算Ti合金在位错扩张区和位错芯处的总结构能、环境敏感镶嵌能、相互作用能以及键级积分等电子结构参量。计算发现Al和Sn在位错芯比在其位错扩张区环境敏感镶嵌能高，说明Al和Sn易于在位错扩张区偏聚，而Mo、W等合金元素以及稀土元素易于在位错芯偏聚。合金元素在位错区的偏聚为第二相粒子的析出提供了条件，第二相粒子的析出阻碍了位错运动，提高了Ti合金的蠕变性能。键级积分计算结果表明，Ti中加入合金元素(包括稀土)，Al与Ti的作用最强，固溶强化效果最好。稀土主要是通过细化晶粒来提高钛合金蠕变性能的。　　 在钛合金钝化机理研究方面，建立合金元素在Ti表面以及内部偏聚的模型，在其表面和内部分别加入合金元素，采用递归法计算Ti合金表面和内部的电子态密度、环境敏感镶嵌能、费米能级等电子结构参量。计算发现Ni、Co、Pt、Cr、Ru、Ir在晶体内比在其表面的环境敏感镶嵌能高，说明Ni、Co、Pt、Cr、Ru、Ir易于在Ti合金表面偏聚，而Mo、W易于在晶体内部偏聚。聚集的Ni和Co以团簇的形式分布在合金表面，并与不含合金元素的Ti区形成微电池，在腐蚀介质的作用下使Ti优先分解，留下难溶的合金元素的颗粒在合金表面形成电催化层，进一步促进Ti合金的钝化，从而提高Ti合金的抗腐蚀能力。复合添加两种元素(Pd和Ni、Pd和Ir、Ru和Ni、Ru和Mo、Ru和W、Ru和Ir以及Pd和Ru)与只添加Pd、Pt产生的效果相同，这样我们可以用Ni、Ru等价格较便宜的金属来代替Pd、Pt这样价格昂贵的金属，从而降低钛合金的制作成本。