Im Vergleich zu anderen metallischen Werkstoffen haben Titanlegierungen folgende Vorteile:
1. Die spezifische Festigkeit (Zugfestigkeit/Dichte) ist hoch (siehe Abbildung), die Zugfestigkeit kann 100–140 kgf/mm² erreichen und die Dichte beträgt nur 60 % der von Stahl.
2. Gute Festigkeit bei mittleren Temperaturen. Die Einsatztemperatur liegt um Hunderte von Grad höher als bei Aluminiumlegierungen. Bei mittleren Temperaturen kann die erforderliche Festigkeit beibehalten werden, und bei Temperaturen zwischen 450 und 500 Grad kann über einen langen Zeitraum gearbeitet werden.
3. Gute Korrosionsbeständigkeit. In der Atmosphäre bildet sich sofort ein gleichmäßiger und dichter Oxidfilm auf der Oberfläche von Titan, und es ist in der Lage, der Erosion durch eine Vielzahl von Medien zu widerstehen. Im Allgemeinen weist Titan eine gute Korrosionsbeständigkeit in oxidierenden und neutralen Medien sowie eine bessere Korrosionsbeständigkeit in Meerwasser, feuchten Chlor- und Chloridlösungen auf. In reduzierenden Medien wie Salzsäure weist Titan jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit auf.
4. Titanlegierungen mit gutem Tieftemperaturverhalten und sehr niedrigem Gehalt an interstitiellen Elementen, wie beispielsweise TA7, können bei -253 Grad eine gewisse Plastizität beibehalten.
5. Niedriger Elastizitätsmodul, geringe Wärmeleitfähigkeit, kein Ferromagnetismus.
6. Hohe Härte.
7. Schlechtes Stanzen und gute Thermoplastizität.
Wärmebehandlung Titanlegierungen können durch Anpassen des Wärmebehandlungsprozesses unterschiedliche Phasenzusammensetzungen und Mikrostrukturen erhalten. Es wird allgemein angenommen, dass die feine gleichachsige Struktur eine gute Plastizität, thermische Stabilität und Dauerfestigkeit aufweist, die nadelförmige Struktur eine hohe Dauerfestigkeit, Kriechfestigkeit und Bruchzähigkeit aufweist und die gleichachsige und nadelförmige Mischstruktur gute Gesamteigenschaften aufweist.
Häufig verwendete Wärmebehandlungsmethoden sind Glühen, Lösungsglühen und Altern. Durch Glühen werden innere Spannungen beseitigt und die Plastizität und Stabilität der Mikrostruktur verbessert, um insgesamt bessere Eigenschaften zu erzielen. Im Allgemeinen wird die Glühtemperatur von Legierungen und (+)-Legierungen bei 120 bis 200 Grad unter dem Übergangspunkt der (+)-→-Phase gewählt. Im Allgemeinen wird das Abschrecken von (+)-Legierungen bei 40 bis 100 Grad unter dem Übergangspunkt der (+)-→-Phase und das Abschrecken von substabilen Legierungen bei 40 bis 80 Grad über dem Übergangspunkt der (+)-→-Phase durchgeführt. Die Alterungstemperatur beträgt im Allgemeinen 450 bis 550 Grad. Um den speziellen Anforderungen des Werkstücks gerecht zu werden, werden in der Industrie außerdem Metallwärmebehandlungsverfahren wie Doppelglühen, isothermes Glühen, Wärmebehandlung und Deformationswärmebehandlung eingesetzt.