眾所周知，鈦金屬及合金材料在室溫下，幾乎所有的金屬和合金中的原子都會(huì)結(jié)晶或傾向于排列成致密的結(jié)構(gòu)，這是由于金屬物質(zhì)中原子之間的強(qiáng)結(jié)合。該體系結(jié)構(gòu)決定了當(dāng)金屬組件失效時(shí)，修復(fù)機(jī)制自動(dòng)響應(yīng)的速度。因此，我們有理由推斷，如果擴(kuò)散的速度足夠高，鈦金屬及合金材料可以被輸送到它失敗的地方，那么觸發(fā)自動(dòng)自愈應(yīng)該會(huì)更容易。在濃度梯度dc/dx存在的情況下，分子擴(kuò)散或物質(zhì)的原子擴(kuò)散的理想表示為參考平面上單位面積內(nèi)原子在相反方向(±x)上每秒的凈通量J，由菲克第一定律。
鈦金屬及合金材料中Do頻率因子，單位為cm2/s、Q(擴(kuò)散活化能，單位為kJ/mol)和R(氣體常數(shù)，8.314510 J/Kmol)都是常數(shù)，所以唯一的變量是溫度T，單位為開爾文。換句話說，在分布式中，1/T形成一條直線。在鈦金屬及合金材料的情況下，更高的溫度誘導(dǎo)熱擴(kuò)散，以增加克服金屬物質(zhì)結(jié)合能所需的動(dòng)能。鈦金屬及合金材料除了空晶格位或金屬內(nèi)的其他均勻性外，分子輸運(yùn)也會(huì)受到壓力、電和磁激活、化學(xué)過程和原子的機(jī)械攪動(dòng)的影響。
鈦金屬及合金材料相變發(fā)生在材料系統(tǒng)不平衡，或改變其微觀狀態(tài)時(shí)，由于外部約束，如壓力或溫度。實(shí)際上，這些材料采用不同的晶體結(jié)構(gòu)有利于使其自由能最小化。一般來說，系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)特征和順序發(fā)生變化，導(dǎo)致大部分重要性能發(fā)生變化。這樣，相變?yōu)楦淖児腆w的微觀結(jié)構(gòu)提供了一種有效的途徑。如果它可以被機(jī)械或其他物理力激活，它就成為變形過程的一部分，并直接影響材料的性能以及。在CP鈦和鈦合金中，最常見的平衡相是α和β相。高溫相的轉(zhuǎn)變可以通過馬氏體或擴(kuò)散控制的形核和生長過程發(fā)生，這取決于冷卻速率和合金成分。證實(shí)了它們之間的關(guān)系，后來[22]證實(shí)了鈦的關(guān)系。
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