チタン合金は「宇宙金属」として知られており、航空機の機体、エンジン、ロケット部品において不可欠な役割を果たしています。
航空機の構造部品： チタン合金は、密度が低く比強度が高く、耐腐食性および耐熱性に優れていることから、航空機の胴体構造部品に広く使用されています。現代の航空機におけるチタン合金の使用量は、構造重量全体の30％から35％に達しており、現在では欠かせない構造材料となっています。具体的な用途には、着陸装置部品、フレーム、ビーム、機体外板、熱遮蔽板などがあります。例えば、米国のF-22戦闘機のチタン含有量は高さ41％に達しており、主な機体の荷重支持ビームやフレームはチタン合金で一体鍛造されています。
航空エンジン： 高温用チタン合金は、航空エンジンにおける主要な材料の一つであり、主に圧縮機ディスク、ブレード、筐体などのエンジン部品に使用されます。これらの部品には、高温条件下でも高い強度と優れた耐熱安定性が求められます。例えば、IMI834合金はボーイング777機の大型エンジンTrent700に使用されています。また、Ti-60合金は中国が独自に開発した600°C級の高温用チタン合金で、優れた耐熱安定性と高温クリープ特性を備えています。
難燃性チタン合金： 航空エンジンにおけるチタン合金の「チタン火災」の問題を解決するため、各国は難燃性チタン合金を開発してきました。例えば、アメリカのAlloy C（Ti-35V-15Cr）合金やロシアのBTT-1合金はいずれも良好な難燃性を有しており、エンジンの高圧圧縮機筐体やブレードなどに適用されています。
航空用ファスナー： チタン合金製ファスナーは、優れた軽量化効果、卓越した耐腐食性、および非磁性という特性から、航空分野で広く使用されています。例えば、ロシアのIl-96航空機では多数のチタン合金製ファスナーが採用されており、機体の重量を大幅に削減しています。
宇宙船構造材料： チタン合金は高強度かつ低密度という特性から、宇宙船の構造材料として理想的です。極端な温度環境や機械的応力にも耐えることができ、固体燃料容器、ロケットエンジン部品、月着陸船、ドッキングアダプタおよびファスナーの製造に広く使用され、構造重量および疲労損傷を効果的に低減できます。
スペースシャトル： スペースシャトルでは、チタン合金は耐高温性が高いため、飛行中の温度500℃まで耐えられる翼の前面部やその他の部分に使用されています。また、スペースシャトルの推力構造フレームにもチタン合金が用いられ、エンジンを支える役割を果たしています。
ミサイルおよび打ち上げロケット： ミサイルや打ち上げロケットの製造においては、高速飛行によって生じる高温環境に耐える必要があるため、チタン合金がバルクヘッド、外板、燃料タンクなどの部品に使用されています。さらに、ターボジェットエンジンの動力システムでは、コンプレッサーケース、コンプレッサーディスク、コンプレーターブレードなどの部品にも多くのチタン合金材料が使用されています。
宇宙船の低温環境用材料： チタン合金TA7ELIは特殊な特性を持っており、低温下で高い強度、優れた塑性および靭性を示すため、中国では液体水素環境で使用される低温用20L TA7ELIチタン合金ガスボンベを開発した。これはCZ-XXシリーズの打上げロケットで使用されている。
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