La resistenza alla trazione del titanio puro è 265-353 MPa e quella della lega di titanio generale è 686-1176 MPa, che ora arriva a 1764 MPa. La resistenza della lega di titanio è equivalente a quella di molti acciai, ma molto migliore di quella della lega di titanio. La forza specifica qui si riferisce alla forza dei dati divisa per la sua densità apparente, nota anche come rapporto peso/resistenza. L'unità internazionale di resistenza specifica è (N/m2)/(kg/m3) o N · m/kg. Il rapporto tra la resistenza alla trazione dei dati e la densità apparente dei dati è chiamato resistenza specifica. Il rapporto tra resistenza e densità nel punto di rottura.
La resistenza alla compressione del titanio e delle leghe di titanio non deve essere inferiore alla loro resistenza alla trazione. Il carico di snervamento a compressione e il carico di snervamento a trazione del titanio puro industriale sono più o meno uguali, mentre la resistenza a compressione delle leghe Ti-6Al-4V e Ti-5Al-2.5Sn è leggermente superiore alla resistenza a trazione. La resistenza al taglio è generalmente pari al 60% - 70% della resistenza alla trazione. Il carico di snervamento del cuscinetto del titanio e della lamiera di lega di titanio è 1,2-2,0 volte la resistenza alla trazione.
In condizioni atmosferiche normali, la durabilità del titanio e della lega di titanio dopo la lavorazione e la ricottura è (0,5-0,65) volte la resistenza alla trazione. Quando sono state condotte 107 prove di fatica in condizioni di intaglio (Kt=3.9), la resistenza alla resistenza del Ti-6Al-4V ricotto era 0,2 volte la resistenza alla trazione.
La durezza del titanio puro industriale da lavorazione ad elevata purezza è solitamente inferiore a 120 HB, mentre la durezza di altro titanio da lavorazione ad elevata purezza è 200-295 HB. La durezza della fusione di titanio puro è 200-220 HB. Il valore di durezza della lega di titanio in condizioni di ricottura è 32-38 HRC, che equivale a 298-349 HB. La durezza della lega Ti-5Al-2.5Sn e Ti-6Al-4V così fusa è 320HB, mentre la durezza della fusione Ti-6Al-4V con impurità a basso vuoto è 310HB.
Il modulo elastico a trazione del titanio puro commerciale è 105-109 GPa, mentre quello della maggior parte delle leghe di titanio è 110-120 GPa in condizioni di ritorno. La lega di titanio indurita per invecchiamento ha un modulo elastico a trazione leggermente superiore rispetto alla lega di titanio ricotto e il modulo elastico a compressione è uguale o maggiore del modulo elastico a trazione. Sebbene la rigidità del titanio e delle leghe di titanio sia molto superiore a quella dell'alluminio e delle leghe di alluminio, è solo il 55% di quella del ferro. Il modulo elastico specifico della lega di titanio è equivalente a quello della lega di alluminio, inferiore solo al berillio, al molibdeno e ad alcune superleghe.
Il modulo di torsione o taglio del titanio puro commerciale è 46 GPa e il modulo di taglio della lega di titanio è 43-51 GPa.
Al fine di migliorare la resistenza delle leghe di titanio, l'aggiunta di elementi vuoti avrà effetti dannosi sulla resistenza agli urti e sulla tenacità delle leghe alla fessurazione. In base ai diversi tipi e condizioni delle leghe di titanio, la resistenza all'impatto Charpy Notch della lavorazione del titanio puro industriale è 15-54J/cm2 e quella della fusione è 4-10J/cm2. La resistenza agli urti della lega di titanio allo stato ricotto è 13-25,8 J/cm2 e la condizione di invecchiamento è leggermente inferiore. La resistenza all'urto Charpy con intaglio a V della lega Ti-5Al-2.5Sn in condizione di fusione è 10J/cm2, e quella della lega Ti-6Al-4V è 20-23J/cm2. Più basso è il contenuto di ossigeno, più alto è questo valore.
Molte leghe di titanio hanno una resistenza alle cricche molto elevata o possono resistere molto bene alla propagazione delle cricche. La lega ricotta Ti-6Al-4V è un ottimo materiale per resistenza. Quando il fattore di concentrazione dell'intaglio Kt=25.4mm, il rapporto tra la resistenza all'intaglio e la resistenza alla trazione senza intaglio è maggiore di 1.
Le leghe di titanio possono ancora svolgere determinate funzioni ad alte temperature. Le leghe industriali generali di titanio possono mantenere le loro funzioni utili a 540 gradi, ma possono essere utilizzate solo per un breve periodo. L'intervallo di temperatura per l'uso a lungo-termine è di 450-480 gradi. È stata sviluppata la lega di titanio utilizzata a 600 gradi. Come dati missilistici, la lega di titanio può essere utilizzata a 540 gradi per un lungo periodo e a 760 gradi per un breve periodo.
Il titanio e i materiali in lega di titanio possono continuare a mantenere le loro funzioni meccaniche originali a temperature basse e ultra-basse. Con la diminuzione della temperatura, la resistenza del titanio e dei materiali in lega di titanio aumenta continuamente, mentre la duttilità si deteriora gradualmente. Molte leghe di titanio ricotto hanno duttilità e resistenza alla rottura sufficienti a - 195.5 grado. La lega Ti-5Al-2.5Sn con pochissimi elementi interstiziali può essere utilizzata al grado - 252.7. Il rapporto tra la resistenza alla trazione con intaglio e la resistenza alla trazione senza intaglio è 0,95-1,15 a - 25.7 gradi.
L'ossigeno liquido, l'idrogeno liquido e il fluoro liquido sono importanti propellenti nei missili e nelle attrezzature mondiali. I dati utilizzati per produrre contenitori di gas criogenici e parti strutturali criogeniche hanno funzioni criogeniche molto importanti. Quando la microstruttura è equiassica ed il contenuto di elementi interstiziali (ossigeno, azoto, idrogeno, ecc.) è molto basso, la duttilità della lega di titanio è ancora superiore al 5%. La maggior parte delle leghe di titanio hanno una scarsa duttilità a - 252.7 gradi, mentre l'allungamento della lega Ti-6Al-4V può raggiungere il 12%.
