鈦及鈦合金的塑性較好，能滿意地進(jìn)行鍛造、切削加工，還可很好地進(jìn)行焊接。
鈦合金在航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用得最早，主要用于制造壓氣機(jī)盤、葉片等承受大應(yīng)力的旋轉(zhuǎn)件。用鈦合金代替結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度降低不多，但發(fā)動機(jī)質(zhì)量卻能減輕100～500kg。
隨著飛行速度的提高，航程增大，鈦合金在飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也愈來愈廣泛。例如美國B-1轟炸機(jī)打賭體結(jié)構(gòu)材料中，鈦合金占20.1%，F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機(jī)和V2500發(fā)動機(jī)中鈦合金所占結(jié)構(gòu)重量百分比已分別達(dá)到41%和31%。F-15戰(zhàn)斗機(jī)上許多重要零件(如前輪、離心葉輪和隔板框等)也是鈦合金制造的。
鈦合金鍛件的尺寸主要受到設(shè)備噸位的限制。已知最大的盤形件直徑達(dá)177.8cm，結(jié)構(gòu)件平面投影面積達(dá)9670cm2。
純鈦的提煉過程非常復(fù)雜，先將鈦礦石經(jīng)電爐熔煉形成高鈦渣，再于800℃下進(jìn)行氯化還原(TiO2+2Cl2+2C→TiCl4+2CO)得到四氯化鈦，最后用鎂還原并經(jīng)真空蒸餾而成海綿鈦。生產(chǎn)海綿鈦的工藝復(fù)雜，且能耗高是導(dǎo)致鈦產(chǎn)量低和成本高的主要因素；但鈦資源豐富，是地殼中分布最廣的元素之一，超過了碳、氯、氟、硫和磷，居第10位。
鈦屬多晶型金屬，有兩種同素異構(gòu)晶型。低于882.5℃為α晶型，呈密排六方晶格；高于882.5℃為穩(wěn)定的β晶型，呈體心立方晶格。
純鈦的特點是塑性高，強(qiáng)度比較低(σb=250～300MPa；σ0.2=100～150MPa；δ=50%～60%；ψ=70%～80%)。但是工業(yè)純鈦中只要含有少量雜質(zhì)，其強(qiáng)度大約可提高1倍，塑性會降低。
鈦的熔點較鋁、鎂高得多，因而鈦合金的耐熱性能比鋁合金、鎂合金好，可在較高的溫度下工作。目前鈦合金長期工作溫度已超過500℃，能長期工作在650℃以下的典型代表是英國的IMI834、美國的Ti-1100和俄羅斯的BT36。
鈦的膨脹系數(shù)較小，但鍛造和擠壓的工業(yè)鈦棒的線膨脹系數(shù)比較分散，在20～120℃范圍內(nèi)為6.5×10-6～10.5×10-61/℃，這種分散性是由于鈦晶格中c軸和α軸上的系數(shù)存在差異所致。
鈦的導(dǎo)熱系數(shù)低，約為鐵的1/5，幾乎為鋁的1/15。加上鈦對鋼的摩擦因數(shù)大，因此，鈦和鈦合金鍛造時金屬流動比較困難，而且容易粘模。
鈦的彈性模量較低，而且有明顯的各向異性。在c軸方向測量時，E=146000MPa，而在垂直方向測量，E=10600MPa。鈦的彈性模數(shù)較低是它的缺點，因為在某些場合下，為了獲得剛性結(jié)構(gòu)不得不采用比從強(qiáng)度考慮的截面更大的產(chǎn)品。
鈦的σs/σb值大，且彈性模量又低，因而鈦合金冷成形時回彈比鋼大。因此，鈦合金一般都采用加熱成形。
完全的純鈦是不存在的，即使是碘化鈦也含有鐵、硅、碳、氮、氫、氧等少量雜質(zhì)；工業(yè)純鈦中，雜質(zhì)含量更多(見表1中的TA1和TA2)。雜質(zhì)的存在，對鈦的力學(xué)性能有影響，其中氧、氮、氫、碳的影響尤為顯著。
氧、氮含量的增加能急劇提高純鈦的強(qiáng)度，同時也降低塑性。例如，添加0.1%N，可使強(qiáng)度增加200MPa，而超過0.2%N，鈦喪失大部分塑性，極易發(fā)生脆性斷裂。塑性降低的原因，其一是因為在650℃以上氧向鈦中擴(kuò)散，形成一層堅硬的氧化膜；其二是在700℃以上氮和鈦將發(fā)生劇烈作用，形成TiN；并且氮與鈦形成間隙固溶體所引起的原子點陣畸變，比同量的氧所引起的原子點陣畸變更為嚴(yán)重。
氫屬于間隙式β穩(wěn)定元素，在β相中有較大的溶解度(約2%)，但在α相中溶解度卻很低(0.001%～0.002%)，多余的氫以TiH2化合物(r相)形式存在，并呈片狀。TiH2本身強(qiáng)度很低，在金屬中起著類似裂紋的作用。
碳對純鈦塑性和變形抗力也有相當(dāng)大的影響，但比氧、氮的影響小。原因在于，碳原子分布在鈦晶格的間隙中，能達(dá)到某種程度的有序化，并沒有強(qiáng)烈地阻止金屬沿一定結(jié)晶學(xué)方向的滑移。
