טיטניום הוא תוספת סגסוגת לפלדת אל-חלד, עמידה בחום, עמידה בחומצה ופלדת כלים.
טיטניום (Ti) מתמוסס בברזל- γ עד 0,75% באוסטניט עם תכולת פחמן של 0,18-1,00%. בברזל- α , המסיסות היא עד 7% ויורדת עם עליית הטמפרטורה. ליסוד זה יש נטייה גבוהה מאוד ליצור קרבידים יציבים. אפילו כמויות קטנות מאוד של טיטניום כתוספת סגסוגת בפלדות מפחיתות את תכולת הפחמן המומסת באוסטניט . מסיבות אלה, הוא משמש לרוב כתוספת סגסוגת בנירוסטה , פלדות עמידות בחומצה ופלדות עמידות בחום , שם הוא מנטרל קורוזיה בין-גרגירית.
טיטניום - מספר אטומי 22, מסה אטומית 47.90, נקודת התכה 1668°C, נקודת רתיחה 3260°C, צפיפות 4,54 גרם/סמ"ר3
(אנציקלופדיה של טכנולוגיה, הוצאת הספרים "שלסק")
מרטין היינריך קלפרות', וויליאם גרגור
בשנת 1797, הכימאי והמינרולוג הגרמני מרטין היינריך קלפרות (1743-1817), בעודו חוקר את המינרל רוטיל, גילה יסוד חדש ולא ידוע, אותו כינה טיטניום. מכיוון שקלפרות גילה אורניום שמונה שנים קודם לכן, אותו קרא על שם כוכב הלכת החדש שגילה זה עתה, ניתן להניח שהוא גזר את השם טיטניום מאסטרונומיה. זהו אחד מעשרת ירחי שבתאי והוא ייחודי בכך שהוא הבהיר ביותר. שש שנים קודם לכן, בשנת 1791, האב ויליאם גרגור (1761-1817) שם לב לחול בנחל קורניש שצבעו שונה מחול רגיל; הוא היה אפור ודמה לאבק שריפה.
הוא שלח את החול ללונדון לניתוח וגילה שהוא מכיל תחמוצת ברזל ותחמוצת של יסוד לא ידוע. גרגור קרא לחול מנאקניט (על שם העיירה והקהילה מנאקן בקורנוול). קלפרות' היה מודע היטב לתגליתו של גרגור. בזמן שבדק את האילמניט, הוא אף מצא אותו זהה לחול של האב גרגור, אך הוא זה שנתן שם ליסוד החדש, והוא זה שמשתמש בשם שנשאר בשימוש עד היום.
נילסון, פטרסון, מתיו האנט, דה בור, אנטון אדוארד ואן ארקל, וויליאם קרול
שיטת הייצור פותחה לראשונה בשנת 1887 על ידי השוודים, לארס פרדריק נילסון ואוטו פטרסון. הטיטניום שהושג בשיטתם (חיזור טיטניום טטרכלוריד עם נתרן) עדיין הכיל כ-5% זיהומים. בשנת 1910, מתיו אלברט האנטר (1878-1961), לאחר ששכלל את השיטה, השיג טיטניום בטוהר של 99,9% וקבע את תכונותיו. טיטניום בטוהר גבוה מאוד הושג בשיטת היודיד בשנת 1925 על ידי הכימאים דה בור (1899-1971) ואנטון אדוארד ואן ארקל (1893-1976). בשנת 1940, ויליאם ג'סטין קרול (1889-1973) פיתח שיטה טכנית שבה מתקבל טיטניום בצורת מה שנקרא ספוג טיטניום על ידי חיזור טיטניום טטרכלוריד עם מגנזיום.
במקרה של טיטניום, יחס החוזק למשקל הוא בעל חשיבות עליונה, שבאלומיניום הוא 3,7, בפלדה עתירת פחמן – 9, בפלדת סגסוגת 13 ובמקרה של טיטניום אף 15. מנקודת מבט של יישום טכני, יש לכך חשיבות רבה, מכיוון שאלמנטים העשויים טיטניום יהיו קלים בכ-40% מפלדה, תוך שמירה על אותו חוזק, וחלקים העשויים טיטניום במקום אלומיניום יהיו בעלי חוזק גדול פי 4 באותו משקל.
יישום של טיטניום
טיטניום שימש בעיקר בתעופה; לדאגלס DC7 בשנת 1952 היו חלקי טיטניום במשקל 240 ק"ג, בעוד שלדאגלס DC8 בשנת 1958 היו חלקי טיטניום במשקל של מעל 500 ק"ג. במטלורגיה, טיטניום שימש לראשונה בפלדה על ידי רוברט מושט בשנות ה-60 של המאה ה-19, כשהתיך סגסוגת עם כמות קטנה ממנו.
בשנת 1890, איי. ג'יי. רוסי (1839–1926) התיך פלדה עם עפרת טיטניום, ובכך סימן את תחילת השימוש הנרחב בטיטניום במטלורגיה. פרוטיטניום שנוסף לפלדה בריכוז של 0,1% הוא חומר הסרת החמצון הטוב ביותר. עם זאת, בריכוז של 1%, הוא יוצר טיטניום קרביד עם פחמן, מה שמשפר את התכונות המכניות, משכלל את המבנה ומגביר את עמידות בפני קורוזיה.