钒铝钛合金是一种由钒(V)、铝(Al)和钛(Ti)三种金属元素组成的先进结构材料，其独特的三元合金体系在航空航天、国防军工等领域展现出卓越性能。这类合金通常采用真空电弧熔炼(VAR)或电子束熔炼(EBM)等特种工艺制备，通过精确控制各元素配比（如Ti-6Al-4V中钛占比90%），可实现强度(≥900MPa)与延展性(延伸率10-15%)的完美平衡。
在实际应用中需要重点关注其高温稳定性，特别是当工作温度达到600℃时仍能保持较高的比强度(强度/密度比)，这主要归功于钒元素形成的β相稳定作用。与常规钛合金相比，添加5-10%的钒能显著提升材料抗蠕变性能，同时铝元素的加入(通常3-8%)可促进α相形成，使合金兼具良好的热加工性能。
微观结构上，经过固溶时效处理后会产生独特的双相组织(α+β)，其中β相晶粒尺寸可控制在50-200μm范围。这种结构特征使其断裂韧性(KIC)达到70MPa·m¹/²以上，远优于多数工程合金，特别适合制造航空发动机压气机叶片、航天器承力构件等关键部件。
当前研发方向主要聚焦于通过微合金化进一步优化性能，例如添加0.1-0.3%的碳(C)可细化晶粒，而引入1-2%的钼(Mo)能提升耐蚀性。值得注意的是，这类合金的加工硬化指数(n值)普遍在0.15-0.25之间，这要求采用等温锻造等特殊成形工艺，但换来的却是零部件疲劳寿命提升3-5倍的显著效益。
