钛合金是一种新型结构材料，它具有优异的综合性能，如密度小(4.5gcm-3)，比强度和比断裂韧性高，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，钛棒钛异型件低温韧性良好，抗蚀性能优异，某些钛合金的至高工作温度为550/C，预期可达700/C。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用，发展迅猛。轻合金、钢等的(σ0.2/密度)与温度的关系，钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金，并且这一优势可以保持到500/C左右，因此某些钛棒钛螺栓钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。
美国Allegheng技术公司(ATI)开发ATI425钛合金，是一种新的钛合金，可代替较通用的高强钛合金。该合金的成分为Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O，其强度与 Ti-6Al-4V相当，但与它不同的是既能热作又能冷作。可制成一系列半成品如薄板、卷材、条材、精密热扎带材、厚板、无缝管材以及铸件和工程化产品。
试验表明，ATI425钛比Ti-6Al-4V易加工。ATI425钛双退火厚板有好的断裂韧性，冷扎并退火的ATI425钛薄板的弯曲半径是厚度的2.5 倍。ATI425也可热处理、时效处理并时效到高强度。
而且ATI425钛合金可以轧制成薄板材，合金被压制成连续的板材，进一步加工成薄板，带材，箔材和管材等，钛棒钛异型件这种合金较早的研制目的是作为抵御子弹的装甲板，在工艺处理的过程中发现合金可以在超高温度下使用，这个观察结果导致人们继续试验，终证明了他的多功能性。
钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
低温性能好
钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。
化学活性大
钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN钛合金制品
硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为20%～30%。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。
导热系数小、弹性模量小
钛的导热系数λ=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。