В природе по распространенности титан занимает 10-е место. 0,57% – содержание в земной коре по массе, 0,001 мг/л – в морской воде. В земной коре практически всегда титан присутствует исключительно в кислородных соединениях и является четырехвалентным. Он не встречается в свободном виде. В основном он сконцентрирован в глинистых морских осадках и в бокситах коры выветривания.
Осуществляется перенос титана в виде коллоидов и в виде обломков минералов (механических). Минерал титана устойчив к выветриванию и в россыпях образует крупные концентрации. На сегодняшний день известно более ста минералов, которые содержат титан. Самые важные из них: ильменит, рутил, титаномагнетит и пр. Различают:
• россыпные руды титана – рутил-ильменит-цирконовые,
• коренные – ильменит-титаномагнетитовые.
Титан – серебристо-белый легкий металл. Точка его плавления – 1660 градусов, кипения – 3260 градусов. Плотность α-Ti – 4,505 (20°C) г/см³; β-Ti – 4,32 (900°C) г/см³. При обычных температурах покрывается оксидной пассивирующей защитной пленкой, благодаря чему устойчив к коррозии во многих средах (кроме щелочной). Пыль титана обладает свойством взрываться. Температура его вспышки составляет 400 градусов. Кроме того, пожароопасна и титановая стружка.
В зависимости от прочности, назначения и температуры использования деформируемые сплавы титана разделяют на жаропрочные сплавы и на сплавы высокой, средней и малой прочности.
• Высокопрочный сплав. Двухфазный сплав ВТ20, ВТ15, ВТ14 и псевдо-β-сплав ВТ15 однофазный (термически обработанный); сплав, не упрочненный термической обработкой ОТ4-2.
• Сплав средней прочности. Двухфазный среднелегированный сплав ВТ4, ОТ4, ВТ6С, ВТ6; однофазный α-сплав ВТ5, ВТ5-1 – зачастую применяют для конструкций без термической упрочняющей обработки.
• Сплав малой прочности. Титан (технически чистый) ВТ1-0, ВТ1-1, ВТ1-00 и сплав низколегированный ОТ4-1 – используют при изготовлении деталей разных форм, которые в процессе эксплуатации не подвергаются большим нагрузкам.
Пластичность сплавов ВТ20, ВТ15 немного ниже, чем у подобных сплавов данной группы. Сплавы жаропрочные: двухфазный сплав ВТ3-1, ВТ9, ВТ8, α-сплав ВТ18. Их используют в термически обработанном виде. Сплав ВТ18 является наиболее жаропрочным. Удельная жаропрочность (соотношение прочности к плотности) данного сплава превосходит более чем в несколько раз сталь теплостойкую 1Х12Н2ВМФ.