سبائك التيتانيوم لديها قوة عالية ، كثافة منخفضة ، خصائص ميكانيكية جيدة ، صلابة ومقاومة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سبائك التيتانيوم لها أداء معالجة ضعيف ويصعب قطعها. في المعالجة الساخنة ، من السهل جدًا امتصاص الشوائب مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون. هناك أيضًا مقاومة تآكل ضعيفة وعمليات إنتاج معقدة. بدأ الإنتاج الصناعي للتيتانيوم في عام 1948. يتطلب تطوير صناعة الطيران أن تتطور صناعة التيتانيوم بمعدل نمو سنوي متوسط يبلغ حوالي 8 ٪. وصل الإنتاج السنوي العالمي&من مواد معالجة سبائك التيتانيوم إلى أكثر من 40000 طن ، مع ما يقرب من 30 درجة من سبائك التيتانيوم. سبائك التيتانيوم الأكثر استخدامًا هي Ti-6Al-4V (TC4) و Ti-5Al-2.5Sn (TA7) والتيتانيوم الصناعي النقي (TA1 و TA2 و TA3).
تُستخدم سبائك التيتانيوم بشكل أساسي في إنتاج مكونات ضاغط محرك الطائرات ، تليها الأجزاء الهيكلية للصواريخ والصواريخ والطائرات عالية السرعة. في منتصف الستينيات ، تم استخدام التيتانيوم وسبائكه في الصناعة العامة لصنع أقطاب كهربائية في صناعة التحليل الكهربائي ، ومكثفات في محطات الطاقة ، وسخانات لتكرير البترول وتحلية مياه البحر ، وأجهزة التحكم في التلوث البيئي. أصبح التيتانيوم وسبائكه نوعًا من المواد الهيكلية المقاومة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه أيضًا لإنتاج مواد تخزين الهيدروجين وتشكيل سبائك الذاكرة.
بدأت الصين البحث عن التيتانيوم وسبائك التيتانيوم في عام 1956 ؛ في منتصف الستينيات ، بدأ الإنتاج الصناعي لمواد التيتانيوم وتطور إلى سبائك TB2.
سبائك التيتانيوم هي مادة هيكلية جديدة مهمة تستخدم في صناعة الطيران. جاذبيتها النوعية وقوتها ودرجة حرارة خدمتها بين الألمنيوم والصلب ، لكنها أقوى من الألمنيوم والفولاذ ولديها مقاومة ممتازة للتآكل في مياه البحر وأداء درجات حرارة منخفضة للغاية. في عام 1950 ، استخدمتها الولايات المتحدة لأول مرة على قاذفة القنابل المقاتلة F-84 كمكونات غير حاملة مثل الدروع الحرارية لجسم الطائرة الخلفي ، وحواجز الرياح ، وأغطية الذيل. منذ الستينيات ، انتقل استخدام سبائك التيتانيوم من جسم الطائرة الخلفي إلى جسم الطائرة الأوسط ، ليحل جزئيًا محل الفولاذ الهيكلي لصنع مكونات حاملة مهمة مثل الحواجز والحزم والشرائح. زادت كمية سبائك التيتانيوم المستخدمة في الطائرات العسكرية بسرعة ، لتصل إلى 20٪ إلى 25٪ من وزن هيكل الطائرة. منذ السبعينيات ، بدأت الطائرات المدنية في استخدام سبائك التيتانيوم بكميات كبيرة. على سبيل المثال ، استخدمت طائرات الركاب بوينج 747 أكثر من 3640 كجم من التيتانيوم. تستخدم الطائرات التي يزيد عدد الماكينات فيها عن 2.5 مادة التيتانيوم لاستبدال الفولاذ لتقليل الوزن الهيكلي. مثال آخر ، طائرة الاستطلاع الأمريكية SR-71 عالية الارتفاع وعالية السرعة (تحلق رقم 3 ماخ ، ارتفاع الطيران 26212 مترًا) ، يمثل التيتانيوم 93 ٪ من وزن هيكل الطائرة ، ما يسمى&مثل ؛ التيتانيوم&مثل ؛ الطائرات. عندما تزداد نسبة الدفع إلى الوزن للمحرك الهوائي من 4-6 إلى 8-10 ، وتزداد درجة حرارة مخرج الضاغط من 200-300 درجة مئوية إلى 500-600 درجة مئوية ، فإن شفرات وأقراص ضاغط الضغط المنخفض الأصلية مصنوعة من الألومنيوم يجب أن تستخدم سبائك التيتانيوم بدلاً من ذلك ، أو تستخدم سبائك التيتانيوم بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ لصنع أقراص وشفرات ضاغط عالي الضغط لتقليل الوزن الهيكلي. في السبعينيات ، كانت كمية سبائك التيتانيوم المستخدمة في المحركات الهوائية تمثل بشكل عام 20٪ إلى 30٪ من الوزن الإجمالي للهيكل. تم استخدامه بشكل أساسي لتصنيع مكونات الضاغط ، مثل مراوح التيتانيوم المزورة وأقراص وشفرات الضاغط وأغلفة ضاغط التيتانيوم المصبوب والوسطاء. الغلاف ، غطاء المحمل ، إلخ. تستخدم المركبة الفضائية بشكل أساسي القوة النوعية العالية ، مقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة لسبائك التيتانيوم لتصنيع أوعية الضغط المختلفة ، خزانات الوقود ، السحابات ، أحزمة الأدوات ، الهياكل وقذائف الصواريخ. تستخدم الأقمار الصناعية الأرضية والوحدات القمرية والمركبات الفضائية المأهولة والمكوكات الفضائية أيضًا أجزاء ملحومة من ألواح سبائك التيتانيوم.