التيتانيوم مستقر للغاية في الهواء عند درجة حرارة الغرفة. عند التسخين إلى {{0} درجة ، يتم تكوين طبقة من أكسيد صلب على السطح ، مما يوفر الحماية ضد المزيد من الأكسدة. التيتانيوم لديه قدرة قوية على امتصاص الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين. هذه الغازات هي شوائب ضارة جدًا لمعدن التيتانيوم ، وحتى بكميات صغيرة (0. 01٪ إلى 0.005٪) ، يمكن أن تؤثر بشكل خطير على خصائصه الميكانيكية. من بين مركبات التيتانيوم ، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) له أكثر قيمة عملية. TiO2 خامل وغير سام لجسم الإنسان ، وله سلسلة من الخصائص البصرية الممتازة. TiO2 معتم ، مع لمعان وبياض عالٍ ، ومعامل انكسار عالي وقوة نثر ، وقوة تغطية قوية ، وتشتت جيد. الصباغ الناتج عبارة عن مسحوق أبيض ، يُعرف باسم التيتانيوم الأبيض ، ويستخدم على نطاق واسع. مظهر قضبان التيتانيوم مشابه جدًا لمظهر الفولاذ ، بكثافة 4.51 جم / سم 3 ، أي أقل من 60 بالمائة من الفولاذ. إنه العنصر المعدني الأقل كثافة بين المعادن المقاومة للحرارة. ترتبط الخواص الميكانيكية للتيتانيوم ، والمعروفة باسم خواصه الميكانيكية ، ارتباطًا وثيقًا بنقاوته. يتميز التيتانيوم عالي النقاء بأداء تصنيع ممتاز واستطالة ممتازة وانكماش مقطعي ، ولكنه منخفض القوة ، مما يجعله غير مناسب للاستخدام كمواد هيكلية. يحتوي التيتانيوم الصناعي النقي على كمية مناسبة من الشوائب ، وله قوة عالية وليونة ، ومناسب لصنع المواد الإنشائية.
يمكن تصنيف سبائك التيتانيوم إلى قوة منخفضة ، ودونة عالية ، ومتوسطة القوة ، وقوة عالية ، وتتراوح من 200 (قوة منخفضة) إلى 1300 ميجا باسكال (قوة عالية). ومع ذلك ، يمكن اعتبار سبائك التيتانيوم عمومًا سبائك عالية القوة. لديهم قوة أعلى من سبائك الألومنيوم التي تعتبر متوسطة القوة ، ويمكن أن تحل محل أنواع معينة من الفولاذ تمامًا من حيث القوة. بالمقارنة مع الانخفاض السريع في قوة سبائك الألومنيوم عند درجات حرارة أعلى من 150 درجة ، لا يزال بإمكان بعض سبائك التيتانيوم الحفاظ على قوة جيدة عند 600 درجة. حظي التيتانيوم المعدني الكثيف باهتمام كبير من صناعة الطيران نظرًا لخفة وزنه وقوته الأعلى من سبائك الألومنيوم وقدرته على الحفاظ على قوة أعلى من الألمنيوم في درجات الحرارة العالية. بالنظر إلى أن كثافة التيتانيوم هي 57 في المائة من الفولاذ ، فإن قوتها المحددة (نسبة القوة / الوزن أو نسبة القوة / الكثافة يشار إليها على أنها قوة محددة) عالية ، ومقاومتها للتآكل ، ومقاومة الأكسدة ، ومقاومة التعب كلها قوية . يتم استخدام 3/4 سبائك التيتانيوم كمواد هيكلية ممثلة في السبائك الهيكلية للطيران ، و 1/4 تستخدم بشكل أساسي كسبائك مقاومة للتآكل. تتميز سبائك التيتانيوم بقوة عالية وكثافة منخفضة وخصائص ميكانيكية جيدة وصلابة جيدة ومقاومة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سبائك التيتانيوم لها خصائص معالجة رديئة ويصعب قطعها. في العمل الساخن ، من السهل جدًا امتصاص الشوائب مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون. هناك أيضًا مقاومة تآكل ضعيفة وعملية إنتاج معقدة. بدأ الإنتاج الصناعي للتيتانيوم في عام 1948. يتطلب تطوير صناعة الطيران نمو صناعة التيتانيوم بمعدل سنوي متوسط يبلغ حوالي 8 في المائة. في الوقت الحاضر ، وصل الإنتاج السنوي لمواد معالجة سبائك التيتانيوم في العالم إلى أكثر من 40000 طن ، مع ما يقرب من 30 درجة من سبائك التيتانيوم. سبائك التيتانيوم الأكثر استخدامًا هي Ti -6 Al -4 V (TC4) 'Ti -5 Al -2. 5Sn (TA7) والتيتانيوم الصناعي النقي (TA1 ، TA2 ، و TA3).
