α钛存在于882℃以下,具有密排六方晶格;β钛存在于882℃以上,具有体型立方晶格。钛的熔点很高(为1668℃)、密度小(4.5g/㎜3)、强度高。因冶炼方法不同,纯钛的强度和塑性有较大差异,且纯钛加工硬化能力较强。经过加工硬化强化过的纯钛,其相对强度(等体积的强度)为铁的2倍,铝的6倍。
钛及其合金的氧化膜很致密,与基体的结合力强,因而在600℃以下具有良好的抗氧化性,钛及其合金在海水中的抗蚀能力比奥氏体不锈钢还好,在稀盐酸、碱、盐溶液等及其它介质中也很稳定。
钛及其合金在较高温度下(700℃以上)有较严重的吸气现象,例如吸收N2、H2、O2等气体,使合金变脆;钛合金也能与气体化合物CO,CO2、H2O、NH3及很多挥发性有机材料反应,并被它们所污染,使冲击韧性值ak下降。
工业上选用的钛和钛合金材料有40多种牌号,其中TC4、TC6、TC11、 TC16等钛合金用途广泛,具有良好的综合机械性能和耐蚀性,常用于承受较大的载荷及复杂应力的紧固件。航空航天工业紧固件采用的变形钛合金主要有TC4、TC6、TC11、TC16,少量的TA1、TA15、TB3。
目前,新机型紧固件采用大量的TC16钛合金新材料,TC16钛合金属α+β型钛合金,β合金化程度较高,具有较高的淬透性及时效硬化能力。