המראה של צינור מרותך טיטניום דומה מאוד לפלדה, בצפיפות של 4.51 גרם/סמ"ק, חסר 60% מפלדה, והוא יסוד מתכת בצפיפות נמוכה במתכות עקשניות.
טיטניום יציב מאוד באוויר בטמפרטורת החדר. כאשר מחומם ל-400~550 מעלות, הוא יוצר סרט תחמוצת חזק על פני השטח כדי למנוע חמצון נוסף. לטיטניום יש יכולת חזקה לספוג חמצן, חנקן ומימן. גזים כאלה הם זיהומים מזיקים מאוד למתכת טיטניום, וגם אם התוכן קטן מאוד (0.01%~0.005%), זה ישפיע ברצינות על תפקודו המכאני.
התכונות המכניות של טיטניום, הידוע בכינויו הפונקציה המכנית שלו, קשורות מאוד לטוהר שלו. טיטניום בטוהר גבוה בעל פונקציית עיבוד מצוינת, התארכות וקיצור חתך, אך חוזק נמוך, אינו מתאים לנתוני תכנון שיתופי. טיטניום טהור מבחינה תעשייתית עשיר בזיהומים, בעל חוזק ופלסטיות גבוהים ומתאים להכנת נתוני תכנון.
יישום של טיטניום וסגסוגותיו
טיטניום מתכת צפוף בגלל משקל קל, חוזק גבוה יותר מסגסוגת אלומיניום, יכול להישמר בטמפרטורות גבוהות מאלומיניום עבור החוזק הגבוה ועל ידי תשומת הלב הגבוהה של תעשיית התעופה. בהתחשב בכך שהצפיפות של טיטניום היא 57% מפלדה, החוזק הספציפי הגבוה שלו (יחס חוזק/משקל או חוזק/צפיפות נקראים חוזק ספציפי), כך שיש לו עמידות חזקה בפני קורוזיה, עמידות חמצון ועמידות בפני עייפות. 3/4 מסגסוגות טיטניום משמשות כנתוני תכנון המיוצגים על ידי סגסוגות לתכנון תעופה וחלל, ו-1/4 משמשים בעיקר כסגסוגות עמידות בפני קורוזיה.
ניתן לסווג סגסוגות טיטניום כחזק נמוך, פלסטי גבוה, חוזק בינוני וחוזק גבוה עבור 200 (חוזק נמוך) ~ 1300 (חוזק גבוה) MPa, אבל סגסוגות טיטניום יכולות להיחשב בדרך כלל כסגסוגות בעלות חוזק גבוה. הם חזקים יותר מסגסוגות אלומיניום, הנחשבות לחוזק בינוני, ויכולות להחליף באופן מלא סוגים מסוימים של פלדה מבחינת חוזק. חלק מסגסוגות טיטניום שומרות על חוזק מעולה ב-600 מעלות בהשוואה לסגסוגות אלומיניום, המאבדות חוזק במהירות בטמפרטורות מעל 150 מעלות.
בנוסף לחוזק, על פי השימוש ניתן לחלק גם לסגסוגות טיטניום עמידות בחום, עמידות בפני קורוזיה, בטמפרטורה נמוכה ותפקוד מיוחד, לפי הרכב הפאזה ניתן לחלק ל, + וכמעט, תת יציבות ו עוד כמה סוגים.
טיטניום לא יכול להיות מתכת בשימוש נפוץ. טיטניום עצמו פעיל ביותר וקשה להיפטר ממנו. יש צורך לשלוט בקפדנות על האווירה בכבשן, והריתוך חייב להתבצע באווירה עצלנית. פעילות מתכת טיטניום גבוהה, מוליכות תרמית נמוכה, עמידות לדפורמציה, הפלסטיות בטמפרטורת החדר ירודה. בתהליך הדפורמציה, לא רק קל להדבק עם התבנית, אלא גם בעיבוד של כלים וחומרי שוחק יש נטייה להיקשר אל פני השטח של העיבוד החם, מה שהופך את הייצור של חלקי תכנון סטנדרטיים המיוצרים למספר רב של פסולת שבבי טיטניום, מה שנקרא טיטניום שיורי.
על מנת להפחית את נטל היווצרות בעלות גבוהה, בוצע מחד תהליך הטיפול בשיורי טיטניום, ומאידך טכנולוגיות היי-טק כמו יציקת כמעט נטו, יציקת סופר-פלסטיק, יציקה עדינה, פותחו מתכות אבקה וחיבור פיזור איזוסטטי חם. לדוגמה, מוצרי מטלורגיית האבקה המעובדים בשיטת האבקה, הדפוס, הסינטרה או מיצוק הלחץ האיזוסטטי החם כמעט נטו לשיעור ניצול הנתונים של עד 80%, לא רק מפחית את צריכת הנתונים, אלא גם מפחית באופן משמעותי את כמות החיתוך ועיבוד. דוגמה נוספת היא שימוש במיומנויות יציקה עדינה בקנה מידה גדול עם קירות דקים בסגסוגות טיטניום, כך שיציקות טיטניום מתפקדות בסמוך לפרזול טיטניום, בעוד שהעלות ירדה בכ-50%.
צבע לבן טיטניום משמש בעיקר בציפויים, פלסטיק, נייר, סיבים סינתטיים, דיו להדפסה, גומי, אמייל והיבטים אחרים של צבע לבן אחר. טיטניום דו-חמצני עדין ומים וממיסים אורגניים המורכבים מטיטניום סול הפך למין חדש עצמאי, המשמש בקוסמטיקה, סוכני גימור חיצוניים של עדשות, דיו וציפויים כדי להגדיל את הסוכן, היקף היישום שלו עדיין מתרחב. ברזל טיטניום (TiFe) העשוי מתרכיז אילמניט הוא מסיר חמצון ומייצב המשמש לייצור נירוסטה. אנודת אחסון מימן ברזל טיטניום בייצור סוללות אחסון מימן ונתוני אחסון מימן של אדמה נדירה יש יתרונות משלהם, בעוד העלות נמוכה יחסית, באחסון מימן, הובלה, קטליטי, תאי דלק וכו' יתחרו באדמה נדירה.
