Titanyum alaşımlar, "uzay metali" olarak bilinir ve uçak gövdeleri, motorlar ve roket bileşenlerinde yerine geçilmez bir rol oynar.
Uçak yapısal parçaları: Titanyum alaşımlar, düşük yoğunlukları, yüksek özgül mukavemetleri, korozyon direnci ve yüksek sıcaklık direnci nedeniyle uçak gövdesi yapısal bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır. Modern uçaklarda titanyum alaşımlarının kullanımı, toplam yapısal ağırlığın %30 ila %35'ine ulaşmıştır ve artık vazgeçilmez bir yapı malzemesidir. Spesifik uygulamalara iniş takımı bileşenleri, çerçeveler, kirişler, gövde kaplamaları, ısı kalkanları vb. örnek verilebilir. Örneğin ABD'nin F-22 savaş uçağının titanyum içeriği %41'e kadar çıkabilmekte olup ana gövde yük taşıyan kiriş ve çerçeveleri titanyum alaşımları ile bütünsel dövme yöntemle üretilmiştir.
Hava motoru: Yüksek sıcaklık titanyum alaşımı, kompresör diskleri, kanatlar, gövde ve diğer parçalar gibi motor bileşenlerinde principalmente kullanılan, havacılık motoru için kilit malzemelerden biridir. Bu parçalar, yüksek sıcaklık koşullarında yüksek mukavemet ve iyi termal stabilite gerektirir. Örneğin, IMI834 alaşımı Boeing 777 uçağının büyük motoru Trent700'de kullanılmıştır. Ayrıca Ti-60 alaşımı, Çin tarafından bağımsız olarak geliştirilmiş 600°C yüksek sıcaklıkta çalışan bir titanyum alaşımıdır ve üstün termal stabiliteye ve yüksek sıcaklıkta sürünme performansına sahiptir.
Ateş geciktiren titanyum alaşımları: Havacılık motorlarında titanyum alaşımlarının oluşturabileceği "titanyum yangını" sorununu çözmek amacıyla çeşitli ülkeler ateş geciktiren titanyum alaşımları geliştirmiştir. Örneğin Amerika Birleşik Devletleri'nden Alloy C (Ti-35V-15Cr) alaşımı ve Rusya'dan BTT-1 alaşımı, her ikisi de iyi ateşe dayanıklılık özelliklerine sahiptir ve motorların yüksek basınçlı kompresör gövdeleri ile kanatlarında uygulanmıştır.
Havacılık bağlantı elemanları: Titanyum alaşımlı bağlantı elemanları, mükemmel hafiflik etkisi, üstün korozyon direnci ve manyetik olmama özellikleri nedeniyle havacılık alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin Rusya'nın Il-96 uçağı, uçak ağırlığını önemli ölçüde azaltan titanyum alaşımlı bağlantı elemanlarının büyük bir kısmını kullanmaktadır.
Uzay aracı yapı malzemeleri: Titanyum alaşımları, yüksek mukavemet ve düşük yoğunluk özelliklerinden dolayı uzay araçları için ideal yapı malzemeleridir. Aşırı sıcaklık koşullarına ve mekanik streslere dayanabilme kapasitesine sahip olan bu malzemeler, katı yakıt tankları, roket motoru bileşenleri, ay modülleri, bağlantı adaptörleri ve bağlantı elemanlarının üretiminde yaygın olarak kullanılır ve yapısal ağırlığı ile yorulma hasarlarını etkili bir şekilde azaltır.
Uzay Meği: Uzay mekiğinde, alaşımlı titanyum, uçuş sırasında 500 ℃'ye kadar dayanabilen yüksek sıcaklık direnci nedeniyle kanatların ön kısmında ve diğer bölümlerde kullanılır. Ayrıca titanyum alaşımları, motoru desteklemek için Uzay Mekiğinin itme yapı çerçevesinde de kullanılır.
Füzeler ve Fırlatma Araçları: Füze ve fırlatma araçlarının üretiminde, alaşımlı titanyum, yüksek hızlı uçuşun neden olduğu yüksek sıcaklıklara dayanması gereken perde duvarlar, kaplamalar, yakıt tankları ve diğer parçaların imalatında kullanılır. Ayrıca turbojet motor güç sisteminde, kompresör gövdesi, kompresör diski, kompresör kanatları ve diğer parçalarda da yoğun olarak titanyum alaşımlı malzemeler kullanılır.
Uzay aracı düşük sıcaklık ortamı malzemeleri: Titanyum alaşımı TA7ELI, düşük sıcaklıklarda daha yüksek mukavemet, daha iyi plastisite ve tokluk gösterdiği özel özelliklere sahiptir. Çin, sıvı hidrojen ortamında kullanılmak üzere düşük sıcaklıkta kullanım için 20L TA7ELI titanyum alaşımı gaz silindiri geliştirmiştir. Bu silindir, CZ-XX serisi fırlatma araçlarında kullanılmaktadır.