鈦是元素周期表中原子序數(shù)為22的元素,，第四周期的副族元素,，即ⅣB旗，這族元素除鈦以外還有鋯,、鉿,，其共同特點(diǎn)是熔點(diǎn)高，在常溫下在其表面形成穩(wěn)定的氧化膜,。

（1）密度小,、強(qiáng)度高、比強(qiáng)度大

鈦的密度是4.51g/cm3,，為鋼的 57％,，鈦比鋁重不到兩倍，強(qiáng)度比鋁大三倍,。鈦合金的比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度之比值）是常用工業(yè)合金中最大的（見表 2-1),，鈦合金的比強(qiáng)度是不銹鋼的3.5倍；鋁合金的1.3倍,；鎂合金的1.7倍,，所以是宇航工業(yè)必不可少的結(jié)構(gòu)材料。

表2-1鈦與其他金屬密度和比強(qiáng)度的比較

（2）耐蝕性能優(yōu)異

鈦的鈍性取決于氧化膜的存在,，它在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性比在還原介質(zhì)中要好得多,。在還原性介質(zhì)中會(huì)發(fā)生高速率腐蝕。鈦在一些腐蝕性介質(zhì)中不被腐蝕,，如海水,、濕氯氣、亞氯酸鹽及次氯酸鹽溶液,、硝酸,、鉻酸、金屬氯化物,、硫化物以及有機(jī)酸等,。可是在與鈦反應(yīng)產(chǎn)生氫的介質(zhì)（例如鹽酸和硫酸）中,，鈦通常具有較大的腐蝕率,。但如果在酸中加入少量的氧化劑會(huì)使鈦表面形成一層鈍化膜。所以在強(qiáng)硫酸-硝酸或鹽酸-硝酸的混合液里，甚至在含游離氯的鹽酸中,，鈦都是耐腐蝕的,。鈦的保護(hù)性氧化膜經(jīng)常是當(dāng)金屬碰到水時(shí)形成的，即使少量的水或水蒸氣中也能形成,。如果把鈦暴露于完全沒有水的強(qiáng)氧化性環(huán)境里,，就會(huì)發(fā)生快速氧化并產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，甚至常出現(xiàn)自燃,。鈦與含過量氧化氮的發(fā)煙硝酸以及鈦與干氯氣的反應(yīng)就發(fā)生過這類現(xiàn)象,。所以要預(yù)防發(fā)生這類反應(yīng)，必須有一定量的水分,。

（3）耐熱性能好

通常鋁在150℃,，不銹鋼在310℃即失去了原有性能，而鈦合金在 500℃左右仍保持良好的力學(xué)性能,。當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到音速的 2.7 倍時(shí),，飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面溫度達(dá)到 230℃，鋁合金和鎂合金已不能使用,，而鈦合金則能滿足要求,。鈦的耐熱性能好，它用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)的盤和葉片以及飛機(jī)后機(jī)身的蒙皮,。

（4）低溫性能好

某些鈦合金（如 Ti-5AI-2.5SnELI）的強(qiáng)度隨溫度的降低而提高,，但塑性降低得不多，在低溫下仍有較好的延展性及韌性,，適宜在超低溫下使用,。可以用干液氫液氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上,，或在載人飛船上作超低溫容器和貯箱使用,。

（5）無磁

鈦無磁性，它用于潛艇殼體,，不會(huì)引起水雷的爆炸,。

（6）熱導(dǎo)率小

鈦與其他的金屬熱導(dǎo)率比較見表 2-2。

表2-2鈦與其他金屬的熱導(dǎo)率比較

鈦的熱導(dǎo)率小,，僅為鋼的 1/5,，鋁的 1/13，銅的 1/25,。導(dǎo)熱性不好是鈦的一個(gè)缺點(diǎn),，但在某些場合下可以利用鈦的這一特征。

（7）彈性模量低

鈦與其他金屬的彈性模量比較見表 2-3,。

表2-3鈦與其他金屬的彈性模量比較

鈦的彈性模量僅為鋼的 55％,，作為結(jié)構(gòu)材料使用時(shí),，彈性模量低是個(gè)缺點(diǎn)。

（8）抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度很接近

Ti-6AI-4V鈦合金抗拉強(qiáng)度為 960MPa,，屈服強(qiáng)度為 892MPa,，兩者之間差只有 58MPa,見表2-4。

表2-4鈦與其他金屬抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比較

（9）鈦在高溫下容易被氧化

鈦同氫氧的結(jié)合力強(qiáng),，要注意防止氧化和吸氫,。鈦材焊接要在氬氣保護(hù)下進(jìn)行,，防止污染,。鈦管與薄板要在真空下熱處理，鈦鍛件的熱處理時(shí)要控制微氧化性氣氛,。

（10）抗阻尼性能低

用鈦及其他金屬材料（銅,，鋼）制成形狀和大小完全一樣的鐘，用同等的力把每個(gè)鐘敲一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),，用鈦?zhàn)龅溺娬袷幤饋砺曇舫掷m(xù)的時(shí)間長,，即通過敲擊給予鐘的能量不容易消失，所以,，我們說鈦的阻尼性能低,。

（1）形狀記憶功能

指的是Ti-50％Ni（原子）合金，在一定的溫度條件下,，能夠恢復(fù)它原來形狀的本領(lǐng),稱這種材料為形狀記憶合金,。

（2）超導(dǎo)功能

指的是NbTi合金，當(dāng)溫度下降到接近絕對零度時(shí),，NbTi合金制成的導(dǎo)線,，會(huì)失去電阻，任意大的電流通過,，導(dǎo)線都不會(huì)發(fā)熱,，沒有能耗，NbTi被稱為超導(dǎo)材料,。

（3）貯氫功能

指的是 Ti-50％Fe（原子）合金,，具有大量吸收氫氣的本領(lǐng)。利用 TiFe 的這一特征,，可把氫安全的貯存起來,，即貯存氫不一定使用鋼制高壓氣瓶。在一定條件下還可以讓TiFe把氫放出來,，TiFe 被稱為貯能材料,。