يُعد التيتانيوم النقي تجاريًا (CP) وسبائك Ti-6Al-4V أكثر أنواع التيتانيوم استخدامًا في الصناعة، لكنهما يخدمان أغراضًا مختلفة تمامًا. التيتانيوم النقي تجاريًا (الدرجات 1–4) هو معدن شبه نقي — لين، ومقاوم للتآكل بدرجة عالية، وسهل التشكيل واللحام. أما Ti-6Al-4V (الدرجة 5) فهو سبيكة ألفا-بيتا تحتوي على ما يقارب
التيتانيوم من الدرجة 3 (UNS R50550) هو تيتانيوم نقي تجاريًا (CP) في الطور ألفا، ويحتوي على ما يصل إلى 0.35 بالوزن من الأكسجين — وهو ما يزيد عن أي درجة أخرى من الدرجات النقية تجاريًا باستثناء الدرجة 4. ويمنحه هذا الأكسجين الإضافي قوة شد لا تقل عن 448 ميجا باسكال (65 كيلو باسكال لكل بوصة مربعة)، أي أعلى بنحو 30% من قوة الشد للدرجة 2 البالغة 345 ميجا باسكال.
يُعد التيتانيوم معدنًا استثنائيًا بين المعادن الإنشائية لأنه يتواجد في شكلين بلوريين متميزين اعتمادًا على درجة الحرارة وتركيبة السبائك. عند درجات حرارة تقل عن 882 درجة مئوية تقريبًا، يتخذ التيتانيوم النقي بنية سداسية مكتظة (HCP) تُعرف بالمرحلة ألفا. أما عند درجات حرارة أعلى من ذلك، فيتحول إلى ترتيب مكعب مركزي (BCC) يُسمى «الطور بيتا». عناصر السبائك
لا يقاوم التيتانيوم التآكل بسبب خصائصه الكيميائية الأساسية، بل بفضل طبقة أكسيد غير مرئية — يبلغ سمكها ما بين 2 و6 نانومتر فقط — تتشكل على سطحه في غضون ميكروثانية واحدة من التعرض للأكسجين. وهذه الطبقة، التي تتكون أساسًا من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂)، تعمل كحاجز أيوني كثيف يعزل ماديًّا
تنبع مقاومة التيتانيوم للتآكل من طبقة أكسيد TiO₂ بسماكة تتراوح بين 2 و10 نانومتر، تتشكل في غضون أجزاء من الألف من الثانية من التعرض للهواء أو الماء، وتتمكن من إصلاح نفسها تلقائيًا عند تعرضها للتلف. في مياه البحر الطبيعية عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، يتآكل التيتانيوم النقي تجاريًا (الدرجة 2) بمعدل أقل من 0.0005 مم/سنة — وهو ما يعادل الصفر فعليًّا. لكن التيتانيوم ليس خاملًا في
التيتانيوم الصلب ليس قابلاً للاشتعال بسهولة — حيث تبلغ درجة حرارة الاشتعال الذاتي له في شكله السائب 2,200 درجة فهرنهايت (1,204 درجة مئوية). لكن هذا المعدن نفسه، عندما يكون في شكل مسحوق ناعم أو غبار، يشتعل عند درجة حرارة لا تتجاوز 480 درجة فهرنهايت (249 درجة مئوية)، وهي درجة تقع ضمن نطاق الاحتكاك الناتج عن القطع وشرارات الطحن. أما رقائق التيتانيوم الناتجة عن المعالجة الآلية فتقع في منطقة وسطى: خشنة
تنتج الصين حوالي 70% من الإسفنج التيتانيوم على مستوى العالم — ما يعادل تقريبًا 260,000 طن متري في عام 2025 — لكن هذه الهيمنة لا تنعكس على سوق الطيران، حيث لا يمكن للشركات المصنعة الغربية الحصول على الإمدادات إلا من عدد قليل من الموردين المعتمدين في اليابان وكازاخستان والمملكة العربية السعودية. وتحتل اليابان المرتبة الثانية بإنتاج يبلغ 53,000 t
تبلغ قيمة سوق التيتانيوم العالمي ما يقارب $24–32 مليار في الفترة 2025–2026، اعتمادًا على ما إذا كان الرقم يشمل صبغة ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) أم يقتصر على معدن التيتانيوم وسبائكه فقط. وتشير التقديرات الأكثر موثوقية التي تقتصر على المعدن فقط (MarketsandMarkets) إلى أن حجم السوق سيبلغ $24.84 مليار في عام 2025، لينمو إلى $29.87 مليار بحلول عام 2030 بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 3.8%. أما التقديرات الأوسع نطاقًا التي تشمل
تنتج الصين ما يزيد عن 60% من الإسفنج التيتانيوم على مستوى العالم، وتضم أكبر تجمع لمصانع التيتانيوم عالميًا، والتي تتركز في مدينة باوجي بمقاطعة شانشي. ويمكن أن يؤدي الشراء مباشرةً من مصنع صيني معتمد إلى خفض تكاليف المواد بنسبة تتراوح بين 30 و50% مقارنةً بأسعار المصانع الغربية — لكن المخاطر حقيقية: في الفترة 2023–2024،,
تتفاوت أسعار التيتانيوم في عام 2026 تباينًا هائلاً حسب الدرجة والمنطقة — بدءًا من حوالي $6.50/kg للإسفنج الصيني وصولاً إلى $66/kg لقضبان Ti-6Al-4V المخصصة للفضاء في الأسواق الغربية. والاختلاف الأبرز هو أن أوروبا تدفع $14.48/kg (متوسط الربع الأول من عام 2026) بينما تبلغ الأسعار في أمريكا الشمالية $6.49/kg، وهو فارق يبلغ 2.2 ضعفًا ناتج عن التوريد من مصادر بديلة بعد انسحاب روسيا
يُستخدم طلاء PVD (الترسيب الفيزيائي للبخار) على التيتانيوم لتكوين طبقة رقيقة وصلبة من السيراميك أو المعدن — يبلغ سمكها عادةً 1–5 ميكرومتر — داخل غرفة تفريغ عند درجة حرارة تتراوح بين 200 و500 درجة مئوية. وتشمل خيارات الطلاء الشائعة TiN (ذهبي، ~2,000–2,300 HV)، وTiAlN (بنفسجي، ~2,800–3,300 HV، مستقر حتى 800 درجة مئوية)، وCrN (رمادي فضي، ~2,000–2,300 HV، مقاوم للتآكل). DLC (شبيه بالماس
تأكسد التيتانيوم هو عملية كهروكيميائية تؤدي إلى تكوين طبقة أكسيد شفافة على سطح المعدن — دون استخدام أي أصباغ. ويتم التحكم في اللون الناتج بالكامل من خلال الجهد الكهربائي: حيث ينتج الجهد الذي يتراوح بين 20 و25 فولت اللون الأرجواني/الأزرق الداكن، بينما ينتج الجهد الذي يتراوح بين 30 و40 فولت اللون الأزرق السماوي، والجهد الذي يتراوح بين 50 و55 فولت اللون الذهبي، والجهد الذي يتراوح بين 80 و100 فولت اللون الأخضر المزرق. للقيام بذلك في المنزل