1. Wyjątkowy stosunek wytrzymałości do masy (wysoka wytrzymałość, niska gęstość): Tytan ma gęstość około 4,5 g/cm³, co stanowi zaledwie 60% gęstości stali, a mimo to jego wytrzymałość jest porównywalna z wieloma stalami o wysokiej wytrzymałości. Oznacza to, że dla tych samych wymagań dotyczących wytrzymałości i sztywności, zastosowanie stopów tytanu może znacznie zmniejszyć wagę w porównaniu ze stalą. Redukcja masy to nieustanny temat w lotnictwie; każdy zaoszczędzony kilogram przekłada się na znaczną oszczędność paliwa, większy zasięg lub większą ładowność.
2. Doskonała odporność na korozję: Na powierzchni tytanu tworzy się gęsta, stabilna warstwa tlenku (TiO₂), co zapewnia mu极高的 odporność na atmosferę, wodę morską i chemikalia powszechne w lotnictwie (takie jak płyn hydrauliczny i płyn do odladzania). Jego odporność na korozję jest znacznie lepsza niż stali nierdzewnej. Zwiększa to znacznie żywotność i niezawodność komponentów, jednocześnie zmniejszając koszty konserwacji.
3. Dobra wydajność w wysokich temperaturach: Konwencjonalne stopy tytanu (takie jak Ti-6Al-4V) mogą działać stabilnie w długim okresie w temperaturze 400-500°C, podczas gdy niektóre specjalistyczne stopy tytanu do wysokich temperatur (takie jak związki międzymetaliczne Ti-Al) mogą wytrzymać temperatury do 600°C i wyższe. To sprawia, że idealnie nadają się do elementów gorącej sekcji silników lotniczych.
4. Kompatybilność z materiałami kompozytowymi: Tytan ma potencjał elektrochemiczny korozji podobny do kompozytów zbrojonych włóknem węglowym (CFRP). Kiedy te dwa materiały stykają się ze sobą, nie ulegają poważnej korozji galwanicznej. Dlatego tytan jest często używany do elementów złącznych, wsporników i połączeń połączonych z elementami kompozytowymi.
Silnik jest „sercem” samolotu i komponentem o najwyższym zużyciu stopów tytanu (stanowiącym około 25%-40% całkowitej masy silnika).
Łopatki wentylatora: Przednie łopatki wentylatora nowoczesnych silników turbowentylatorowych o dużym ciągu (takich jak LEAP, GEnx) powszechnie wykorzystują stopy tytanu. Wymagają one niezwykle wysokiej wytrzymałości, aby wytrzymać ogromne siły odśrodkowe i potencjalne uderzenia ciał obcych.
Tarcze i łopatki sprężarki: Tarcze, łopatki i obudowy w stopniach niskiego ciśnienia sprężarki w dużej mierze wykorzystują stopy tytanu. Komponenty te działają w środowiskach o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, wymagając materiałów o wysokiej wytrzymałości, odporności na zmęczenie i odporności na pełzanie.
Gondole silników i rozpory: Te elementy konstrukcyjne również wykorzystują znaczne ilości stopu tytanu w celu zmniejszenia masy.
W płatowcu samolotu stopy tytanu są wykorzystywane do krytycznych konstrukcji nośnych, szczególnie w obszarach, w których tradycyjne stopy aluminium nie spełniają wymagań.
Elementy podwozia: Podwozie musi wytrzymać ogromne siły uderzenia podczas lądowania i obciążenia statyczne, co czyni je jednym z najbardziej obciążonych elementów samolotu. Stopy tytanu o wysokiej wytrzymałości (takie jak Ti-10V-2Fe-3Al) są używane do produkcji krytycznych belek podwozia, rozpór i łączników momentu obrotowego.
Połączenia skrzydeł i kadłuba: Krytyczne elementy nośne, takie jak skrzynka środkowa skrzydła łącząca skrzydła z kadłubem, prowadnice klap i belki kilowe, często wykorzystują odkuwki ze stopu tytanu o wysokiej wytrzymałości ze względu na skoncentrowane obciążenia.
Elementy złączne: Nity, śruby, wkręty i inne elementy złączne ze stopu tytanu są szeroko stosowane, ponieważ są mocne, lekkie i odporne na korozję.
Układy hydrauliczne i rurociągi: Ze względu na doskonałą odporność tytanu na korozję, jest on często używany do produkcji złożonych systemów rurociągów hydraulicznych, zapewniając długoterminową niezawodność.
W sektorze kosmicznym korzyści z redukcji masy są jeszcze bardziej znaczące (bezpośrednio związane z nośnością startową), a także konieczność wytrzymywania ekstremalnych warunków temperaturowych i próżni kosmicznej.
Silniki rakietowe: Komponenty silników rakietowych na paliwo ciekłe, takie jak zbiorniki paliwa, turbopompy i wtryskiwacze, wykorzystują stopy tytanu, aby wytrzymać korozję kriogenicznego tlenu/wodoru i wysokie ciśnienia.
Zbiorniki ciśnieniowe: Cylindry gazowe ze stopu tytanu używane do przechowywania gazów pod wysokim ciśnieniem (takich jak hel) i paliw są lekkie, mają wysoką odporność na ciśnienie i zapewniają dobrą niezawodność.
Struktury satelitarne: Wsporniki satelitarne, ramy połączeniowe, lufy luster kamer i inne elementy konstrukcyjne wykorzystują stopy tytanu, aby spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące stabilności konstrukcyjnej, lekkiej konstrukcji i wysokiej sztywności w środowisku kosmicznym.
Załogowe statki kosmiczne: Załogowe statki kosmiczne, takie jak Shenzhou i Sojuz, w dużej mierze wykorzystują stopy tytanu w konstrukcjach nośnych swoich modułów powrotnych.
