钛合金指的是多种用钛与其他金属制成的合金金属，强度高、耐蚀性好、耐热性高。钛合金广泛应用于制作飞机发动机压气机部件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等。钛合金也应用在火箭、导弹和高速飞机的结构件。
钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素而得到不同组织的钛合金。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金，(α β)合金和β合金。我国分别以TA、TC、TB表示。
钛合金的密度一般在4.51g/cm3左右，仅为钢的60%，一些高强度钛合金超过了许多合金结构刚的强度，因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。
部分钛和钛合金的力学性能
钛合金产品
钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可用作植入人体的植入物等。在美国，已有5种β钛合金被推荐至医学领域，即TMZFTM（TI-12Mo-Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo，适于作为植入物植入人体，如人造骨骼，血管支架等。
TiNi合金的生物相容性很好，利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、血管支架、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。
钛合金制品可以通过压铸和机械加工方法得到。钛合金熔化温度很高，对于模具钢材要求也较高。钛合金机械加工的方法很多，主要包括：车削、铣削、镗孔、钻削、磨削、攻丝、锯削、电火花加工等。
钛合金机械加工性能同样不佳。钛合金切削加工时切削力只是略高于同等硬度的钢，但大多数钛合金热导率很低，只有钢的1/7，铝的1/16，因此切削产生的热量不会迅速散走，聚集在切削区域，导致刀具刃口迅速磨损，崩塌和生成积屑瘤。
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