Titanyum alaşımları diğer metal malzemelerle karşılaştırıldığında aşağıdaki avantajlara sahiptir:
1. Özgül mukavemet (çekme mukavemeti/yoğunluk) yüksektir (şekle bakınız), çekme mukavemeti 100~140kgf/mm2'ye ulaşabilir ve yoğunluk çeliğin sadece %60'ıdır.
2. İyi orta sıcaklık mukavemeti, kullanım sıcaklığı alüminyum alaşımından yüzlerce derece daha yüksektir, orta sıcaklıkta hala gerekli mukavemeti koruyabilir ve 450 ~ 500 derece sıcaklıkta uzun süre çalışabilir.
3. İyi korozyon direnci, atmosferde titanyumun yüzeyinde hemen düzgün ve yoğun bir oksit filmi oluşur ve çeşitli ortamların aşınmasına karşı koyma yeteneğine sahiptir. Genel olarak, titanyum oksitleyici ve nötr ortamlarda iyi korozyon direncine ve deniz suyunda, ıslak klor ve klorür çözeltilerinde daha iyi korozyon direncine sahiptir. Ancak, hidroklorik asit gibi indirgeyici ortamlarda titanyum zayıf korozyon direncine sahiptir.
4. TA7 gibi düşük sıcaklık performansı iyi ve çok düşük aralıklı elemanlara sahip titanyum alaşımları, -253 derecede belirli bir plastisiteyi koruyabilir.
5. Düşük elastikiyet modülü, küçük ısı iletkenliği, ferromanyetizma yok.
6. Yüksek sertlik.
7. Kötü damgalama ve iyi termoplastiklik.
Isıl işlem Titanyum alaşımları, ısıl işlem sürecini ayarlayarak farklı faz bileşimleri ve mikro yapılar elde edebilir. Genel olarak ince eş eksenli yapının iyi plastisiteye, termal kararlılığa ve yorulma mukavemetine, iğnemsi yapının yüksek dayanıklılık mukavemetine, sürünme mukavemetine ve kırılma tokluğuna ve eş eksenli ve iğnemsi karışık yapının iyi kapsamlı özelliklere sahip olduğuna inanılmaktadır.
Yaygın olarak kullanılan ısıl işlem yöntemleri tavlama, çözeltiye alma ve yaşlandırma işlemidir. Tavlama, daha iyi kapsamlı özellikler elde etmek için iç gerilimi ortadan kaldırmak, plastisiteyi ve mikro yapı kararlılığını iyileştirmektir. Genellikle, alaşımın ve (+) alaşımın tavlama sıcaklığı, (+)-→ fazının geçiş noktasının 120 ~ 200 derece altında seçilir; Genellikle, (+) alaşımlarının söndürülmesi (+)-→ faz geçiş noktasının 40 ~ 100 derece altında gerçekleştirilir ve alt-kararlı alaşımların söndürülmesi (+)-→ faz geçiş noktasının 40 ~ 80 derece üzerinde gerçekleştirilir. Yaşlandırma sıcaklığı genellikle 450 ~ 550 derecedir. Ayrıca, iş parçasının özel gereksinimlerini karşılamak için, endüstride çift tavlama, izotermal tavlama, ısıl işlem ve deformasyon ısıl işlemi gibi metal ısıl işlem prosesleri de kullanılmaktadır.