1. Proprietà fisiche
Tra gli elementi metallici, il titanio ha un'elevata resistenza specifica. È un metallo ad alta resistenza ma di bassa qualità con una duttilità abbastanza buona (soprattutto in un ambiente privo di ossigeno). La superficie del titanio ha una lucentezza metallica bianco-argento. Il suo punto di fusione è piuttosto alto (oltre 1.649 gradi Celsius), quindi è un buon materiale metallico refrattario. È paramagnetico e la sua conduttività elettrica e termica è molto bassa.
Il titanio di qualità commerciale (purezza del 99,2%) ha un carico di rottura di circa 434 megapascal, che è simile alle leghe di acciaio di bassa qualità, ma è il 45% più leggero delle leghe di acciaio. La densità del titanio è del 60% superiore a quella dell'alluminio, ma la sua resistenza è doppia rispetto a quella della comune lega di alluminio 6061-T6.
Il titanio può essere utilizzato per vari scopi. Alcune leghe di titanio (come βC) hanno una resistenza alla trazione di 1.400 megapascal. Tuttavia, quando il titanio viene riscaldato oltre i 430 gradi Celsius, la sua forza diminuisce.
Sebbene non sia paragonabile all'acciaio trattato termicamente di alta qualità, il titanio ha ancora una notevole durezza. Il titanio non è magnetico ed è anche un cattivo conduttore termico ed elettrico. Prestare attenzione alla lavorazione meccanica, perché se non vengono utilizzati strumenti affilati e metodi di raffreddamento adeguati, il titanio si ammorbidisce e lascia rientranze. Come la struttura in acciaio, la struttura in titanio ha un limite di fatica, quindi può essere garantita la durata in alcune applicazioni.
La rigidità specifica della lega di titanio non è generalmente buona come quella di altri materiali come la lega di alluminio e la fibra di carbonio, quindi è meno utilizzata nelle strutture che richiedono un'elevata rigidità.
2. Proprietà chimiche
Tra le caratteristiche del titanio, la più apprezzata è la sua eccellente resistenza alla corrosione: la sua resistenza alla corrosione è quasi pari a quella del platino. Il titanio non viene corroso dall'acido solforico diluito, dall'acido cloridrico diluito, dal gas di cloro, dalla soluzione di cloro e dalla maggior parte degli acidi organici. Ma può ancora essere sciolto dall'acido concentrato. Sebbene il seguente diagramma potenziale-pH indichi che il titanio è un metallo altamente attivo termodinamicamente, la sua reazione con l'acqua e l'aria è molto lenta.
