与黑色和有色常用金属钢铁、铜、铝等金属相比，钛金属最优越的特性是密度低，比强度高，耐蚀性强，无磁性，无冷脆性，高透声系数。同时还具有耐海水冲刷，工艺性能良好，较好的铸造、焊接性能等，使它对各类海洋工程有广泛的适用性。

1、密度小、强度高、比强度大

钛的密度是4.51g/cm³，为钢的57％，钛比铝重不到两倍，强度比铝大三倍。比强度即强度/密度之比，对不同材料进行对比时，钛的比强度是常用工业合金中最大的，见表1，钛的比强度是不锈钢的3.5倍；铝合金的1.3倍；镁合金的1.7倍，所以是海洋工程必不可少的结构材料。高的比强度可促进海工装备的小型化、轻量化，可增加潜艇的航速、浮力和机动性，增加深潜器的下潜深度和有效载荷。

表1 钛与其他金属密度和比强度的比较

金属 钛 铁 铝 镁 高强度钢

密度 4.5 7.87 2.7 1.74 7.8

比强度 29 / 21 16 23

2、耐蚀性能优异

钛在热力学上是不稳定金属，它的标准电极电位为-1.63V。在大气或海水中，钛表面会立即生成一种保护性氧化膜，使钛处于钝化状态。钛特别耐氯离子腐蚀，因而特别耐海水和海洋大气的腐蚀。钛可以用于直接接触海水和暴露于海洋大气中的各类海工装备或部件，如舰艇壳体、通海管路、泵、阀、管接头，冷凝器、热交换器、海水淡化装置、海上油气开采装置及滨海大桥等。

钛是目前所知材料中抗常温海水腐蚀性能最好的材料，即使在污染的海水、热海水（小于120℃）、海泥、流动海水中均具有良好的耐蚀性。其优异的耐蚀性是由于它具有很好的自钝化性，当受到某种程度的破坏时，表面氧化膜或钝化膜可以很快自行修复和恢复。也就是说，在海洋中，钛几乎是不可腐蚀的，钛表面有一层附着力强而坚韧的氧化膜，故耐蚀性超过其他金属。钛只有在高温（约315℃左右）且与干燥的盐相接触时，才可能发生应力腐蚀，故在海洋工程中是非常安全的材料。

在抗腐蚀设备设计中，可大幅度减少承载结构件厚度方向的腐蚀裕量，大大节约建造材料；抗腐蚀设备可与主体进行同寿命设计，减少维护频次，大大降低维护费用，还可提升装备服役能力；钛制设备在海洋中使用时无需涂层保护，简化了制造工艺，缩短了工期，同时降低了制造成本。

3、耐海水冲蚀腐蚀和气蚀

对于大部分材料都存在临界速度，超过此速度表面氧化膜就会被冲刷掉而使腐蚀加速发生。这种加速腐蚀就是所谓的冲蚀腐蚀。钛管路的耐冲刷腐蚀能力远高于铜及铜合金管，对于钛，它在海水里的临界速度大于27米/秒。多种冲蚀腐蚀试验表明钛耐这种腐蚀的能力非常强。钛允许采用较小的管径、较薄的管壁和较高的流速制造管路系统，实现设备小型化、轻量化。

若流体中存在着沙子，冲蚀腐蚀就会大大加剧。当海水中包含细沙子以1.8m/s的速度流经钛冷凝管时，钛能表现出耐其侵蚀的能力。

耐气蚀实验表明，钛是最耐气蚀破坏的金属之一。

4、抗冲击性能高

钛及钛合金的抗冲击性能最佳，这有利于海工装备抵御海浪周期性冲击的能力，提高设备的安全可靠性。

5、无磁

钛无磁性，使它非常适合于必须将电磁波干扰减少到最小的应用上。对于潜艇，可极大限度地降低潜艇的磁性物理场效应，从而减少其被反潜飞机磁探仪发现的可能；对于钛制船舶、舰艇可增加隐蔽性，可避免受到磁性水雷的攻击。它用于潜艇壳体，不会引起水雷的爆炸。同时，还有利于提高探测仪器及工具的抗磁干扰能力，保证信号的准确性。

6、高透声系数

钛用做潜艇和航母的声呐导流罩材料，可提高设备的声呐探测灵敏度和探测距离，提高装备的效能与安全可靠性。

7、优良加工工艺性能

钛金属机械加工性能好，钛可以像钢和铝一样制成各种形状、各种规格的实用工程材料，包括板、棒、管、丝、带、箔、锻件、铸件、焊件等；绝大多数钛及其合金具有良好的可焊性，焊缝强度系数可达0.9以上，为其材料在以焊接结构为主体的船舶与海洋工程装备中的推广应用奠定了基础；钛金属焊后很少产生延迟裂纹，其设备一般无需焊后热处理，有利于船舶与海洋工程等大型工程装备的建造。因此，钛具有广泛的工程适用性，它可作为海洋工程的大用之材。

8、绿色循环利用

钛金属制品在海洋环境中的使用寿命长，即便是因为寿命原因而报废，其废品经解体回炉，可加工成较低级别的钛合金材料使用，且其重量损失极少，回收率高。因此，在船舶与海洋工程装备中使用钛金属，对资源的浪费少，经济效益和社会效益好。