钛合金是指由钛和其他金属制成的各种合金金属。钛是20世纪50年代发展起来的重要结构金属。钛合金强度高，耐腐蚀性好，耐热性高。50-60年代主要发展航空发动机用高温钛合金和机身用结构钛合金。
钛合金是以钛为基础，添加了其他元素的合金。钛的类质同象晶体有两种：882以下为密六方结构的钛和882以上为体心立方结构的钛。
根据合金元素对相变温度的影响，合金元素可分为三类：
1、稳定相和提高相变温度的元素是稳定元素，包括铝、碳、氧和氮。其中，铝是钛合金的主要合金元素，对提高合金的室温和高温强度，降低比重，提高弹性模量有明显的作用。
2、稳定相、降低相变温度的元素为稳定元素，可分为同晶和共析两种类型。前者包括钼、铌、钒等。后者包括铬、锰、铜、铁和硅。
对相变温度几乎没有影响的元素是中性元素，例如锆和锡。
氧、氮、碳和氢是钛合金中的主要杂质。氧和氮在相中有很大的溶解度，对钛合金有明显的强化作用，但降低了塑性。一般来说，钛中氧和氮的含量分别在0.15 ~ 0.2%和0.04 ~ 0.05%以下。氢在相中的溶解度很小，溶解在钛合金中的氢过多会产生氢化物，使合金变脆。钛合金中的氢含量一般控制在0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以通过真空退火去除。
