ベータ21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si）は、優れた耐酸化性と卓越した冷間加工性で知られる準安定β型チタン合金です。シート状での製造、性能、用途について以下にまとめます。
ベータ21Sシートの製造および加工は、以下の主要な特徴を備えています。優れた冷間加工性能は、その主要な利点の1つです。この合金は、固溶化処理状態で良好な室温塑性を示し、冷間圧延、冷間曲げ、その他の成形加工に最適です。厚さ0.064mmの箔を製造でき、中間焼鈍なしで72%～85%の冷間圧延変形率を達成できます。これにより、複雑な航空機用板金部品の製造が容易になります。冷間圧延工程の要点：後続の熱処理で理想的な微細粒組織を得るためには、冷間圧延変形を一定の範囲内に制御する必要があります。研究によると、後続の固溶化処理（例：845℃/10分）後に30μm以下の微細粒組織を得るには、55%以上の変形が必要であることが示されています。溶接性：この合金は、チタン合金に適したあらゆる溶接方法で接合できます。
時効温度は特性制御の鍵となります。時効温度が低いほど強度が高く、塑性が低くなります。逆に、時効温度が高いほど強度は低下し、塑性は向上します。例えば、50%の冷間圧延変形と時効処理後、強度は最大1770MPaに達し、最適化された熱処理によって1300MPaを超える超高強度を安定的に達成し、伸びは10%以上を維持できます。
Beta 21Sの耐酸化性は、その特徴的な特性です。 815℃で48時間加熱した後でも、その酸化速度は他のβチタン合金であるTi-15-3のわずか1%に過ぎません。これにより、500℃～590℃の温度範囲において優れた熱安定性とクリープ耐性を維持します。
総合的な性能上の利点から、Beta 21Sシートは主に航空宇宙分野で使用されています。航空機エンジン部品：高強度と耐熱性を活かし、ボーイング777型機のエンジン用ナセル部品やウィンドディフレクターの製造に使用されています。機体構造部品：耐熱性が求められる航空機構造部品、ハニカム構造、締結部品、油圧ラインなどに適しています。航空宇宙用高温構造材：元々は米国航空宇宙計画（NASP）において金属基複合材料（MMC）の酸化防止マトリックスとして開発されたこの材料は、スペースシャトルの高温部品にも使用されています。
ベータ21S（Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si）準安定βチタン合金板は、優れた冷間成形性を有しています。固溶化処理状態では、大変形プレス加工や曲げ加工が可能です。時効処理後には超高強度となり、長期使用温度は540℃に達します。優れた高温酸化耐性、耐クリープ性、そして航空宇宙用スカイドロール油圧媒体による腐食耐性を備えています。航空機エンジンの排気ノズル部品、逆推力発生装置、キャビン断熱薄壁、油圧システム部品などに幅広く使用されています。また、極薄の箔状に圧延して炭化ケイ素繊維強化チタンマトリックス複合材料の基材として使用することもできるため、航空宇宙分野におけるハイエンドの軽量高温構造物のコア材料として利用されている。
