纯钛的抗拉强度为265-353MPa,一般钛合金为686-1176MPa,目前可达1764MPa。钛合金与许多钢的强度相当，但比强度钛合金要好很多，这里的比强度是指材料的强度除以其表观密度，又被称为强度-重量比。比强度的国际单位为（N/m2）/(kg/m3)或N·m/kg。材料的抗拉强度与材料表观密度之比叫做比强度。材料在断裂点的强度（拉伸）与密度之比。

　　钛及钛合金的压缩强度不低于其拉伸强度。工业纯钛的压缩屈服强度和拉伸屈服强度大致相等，而Ti-6Al-4V和Ti-l-2.5Sn合金压缩强度比抗拉强度稍高。剪切强度一般为抗拉强度的60%-70%.钛和钛合金薄板的承压屈服强度是抗拉强度的1.2-2.0倍。

　　在正常大气气氛下，经加工和退火的钛和钛合金的持久强度为（0.5-0.65）倍抗拉强度。在缺口状态（Kt=3.9）进行107次疲劳试验时，退火Ti-6Al-4V的持久强度为0.2倍抗拉强度。

　　纯度级的加工工业纯钛的硬度通常小于120HB，其他纯度的加工钛的硬度为200-295HB。纯钛铸件的硬度为200-220HB。钛合金在退火状态下的硬度值为32-38HRC，相当于298-349HB。铸态的Ti-l-2.5Sn和Ti-6Al-4V合金的硬度为320HB，低间隙杂质Ti-6Al-4V铸件的硬度为310HB。

　　工业纯钛的拉伸弹性模量为105-109GPa,大多数钛合金在退货状态下的拉伸弹性模量为110-120GPa。时效硬化的钛合金比在退火状态下具有稍高的拉伸弹性模量，抗压弹性模量等于或者大于拉伸弹性模量。虽然钛和钛合金的刚度比铝和铝合金的高很多，但仅为铁的55%。钛合金的比弹性模量与铝合金的相当，仅次于铍、钼和某些高温合金。

碳在钛中的溶解度小，于850X：时总计为0.3%,而在600C时大约降到0.1%B由于碳在钛中的溶解度小，所以基本上只有通过碳化钛层及其下边扠域的沉积层来达到表面硬化的目的。必须在脱除氧的条件下进行渗碳，因为适用于钢常用渗碳的粉末对着一氧化碳或含氧的一氧化碳表面而形成的表面层硬度达到2700MPa及8500MPa,很容易剥落。

　　与此相比，在脱氧或脱碳条件下，于木炭中渗碳时可能形成一层薄的碳化钛层。这层的硬度为32OUOMPa,符合于碳化钛的硬度。渗碳层的深度大致大于在同等条件下用氮渗氮时渗氮层的深度。在氧富集的条件下必须考虑到氧的吸收影响硬化深度。只有在很薄的层厚条件下，于真空中或氩-甲烷气氛中渗人碳粉才可能形成足够的粘附强度与此相比，采用气体渗碳剂可能形成特别硬而粘结性良好的碳化钛硬化层。同时在950T:和10201：之间温度的条件下形成的硬化展在50fim和之间。随着层厚的增加，碳化钛层变得比较脆，并且趋向于剥落t为了避免由于芮烷分解而使碳的夹杂物侵人碳化钛层，应采用大约体积分数为2%芮烷的规定剂量添加剂在惰性气体中进行气体渗碳。当采用丙烷添加剂而利用甲烷渗碳的时候就形成较低的表面硬度。当粘合伍力达到卯OkPa条件下在采用气体渗碳的丙烷时,虽然测量出的硬化层厚度很薄，但却具有的损性能。在采用气体型渗碳剂条件下吸收氢，但是在真空退火时却又不得不重新脱除它。