1. Αναλογία αντοχής προς βάρος: Το τιτάνιο είναι σημαντικά ανώτερο
Βαθμός 5 Τιτάνιο (TI-6AL-4V)(το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα τιτανίου): Στην κατάσταση ανόπτησης, έχει αντοχή εφελκυσμού ~ 900 MPa και αντοχή απόδοσης ~ 850 MPa. Η αναλογία δύναμης προς βάρος είναι περίπου2x υψηλότεροαπό εκείνη του ήπιου σφυρηλατημένου χάλυβα (π.χ. χάλυβα A36: αντοχή εφελκυσμού ~ 550 MPa, αντοχή απόδοσης ~ 250 MPa) και1,5x υψηλότερηαπό τον σφυρήλατο χάλυβα μεσαίας άνθρακα (π.χ. 1045 χάλυβα: αντοχή εφελκυσμού ~ 700 MPa, αντοχή απόδοσης ~ 400 MPa).
Ακόμη και οι σφυρήλατο χάλυβες υψηλής αντοχής (π.χ. 4140 χάλυβα κράματος, που υποβλήθηκαν σε θερμική επεξεργασία σε αντοχή σε εφελκυσμό ~ 1.200 MPa) δεν μπορούν να ταιριάξουν με τη αναλογία αντοχής του τιτανίου. Η υψηλότερη πυκνότητα τους αρνείται το κέρδος σε απόλυτη δύναμη, καθιστώντας το τιτάνιο την ελαφρύτερη, ισχυρότερη επιλογή όταν το βάρος είναι ένας περιορισμός.
2. Απόλυτη δύναμη: Ο σφυρηλατημένος χάλυβας μπορεί να είναι ισχυρότερος
Σφυρήλατο χάλυβες υψηλής αντοχής: Για παράδειγμα,4340 χάλυβα(που χρησιμοποιείται σε αεροδιαστημικά εργαλεία προσγείωσης και εξαρτήματα αυτοκινήτων υψηλής φόρτωσης) μπορούν να φτάσουν σε αντοχή σε εφελκυσμό ~ 1.800 MPa και αντοχή απόδοσης ~ 1.600 MPa όταν σβήστηκαν και μετριάζονται. Αυτό είναι πολύ υψηλότερο από τα ισχυρότερα κοινά κράματα τιτανίου-όπως ο βαθμός 19 (TI-15V-3CR-3SN-3AL), ο οποίος ξεπερνά την αντοχή σε εφελκυσμό ~ 1.300 MPa.
Εξειδικευμένοι σφυρηλάτες χάλυβες: Οι χάλυβες εργαλείων (π.χ. H13) ή οι ανοξείδωτοι χάλυβες (π.χ. 17-4 pH, που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με θερμότητα) επιτυγχάνουν επίσης απόλυτες αντοχές ~ 1.500-2.000 MPa, ξεπερνώντας όλους τους τυπικούς βαθμούς τιτανίου.
3. Συμμετοχή παραγόντων που μετατοπίζουν τη σύγκριση "αντοχής"
Διαβρωτικό περιβάλλον: Το τιτάνιο παρουσιάζει εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση (π.χ. σε θαλασσινό νερό, όξινες χημικές ουσίες ή ψεκασμό αλατιού), έτσι διατηρεί την πλήρη αντοχή του με την πάροδο του χρόνου. Σφυρήλατο χάλυβα-Ανοξείδωτο χάλυβα-Μάκειο διαβίωση, λάκκο, ή αποδυναμωθεί σε τέτοιες συνθήκες, καθιστώντας τιτάνιο η πιο "ανθεκτική και ισχυρή" επιλογή για μακροχρόνια χρήση.
Σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας: Το τιτάνιο διατηρεί αντοχή έως ~ 400-600 βαθμούς (ανάλογα με τον βαθμό), αλλάσφυρηλάτηση χάλυβας(π.χ. χάλυβα εργαλείου H11) ή υπερκράματα με βάση το νικέλιο (που χρησιμοποιούνται συχνά παράλληλα με σφυρήλατο χάλυβα σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας) εκτελούν καλύτερα πάνω από 600 βαθμούς. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το τιτάνιο μαλακώνει και χάνει δύναμη, ενώ οι ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες διατηρούν ακαμψία.
Δύναμη κόπωσης: Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντίσταση κόπωσης (ικανότητα να αντέχει επαναλαμβανόμενη τάση χωρίς αποτυχία), η οποία είναι κρίσιμη για εφαρμογές όπως τα εξαρτήματα αεροσκαφών ή τα ιατρικά εμφυτεύματα. Πολλοί σφυρηλάτες χάλυβες έχουν χαμηλότερη αντοχή κόπωσης, ακόμη και αν η στατική αντοχή τους σε εφελκυσμό είναι υψηλότερη.
Αναναλογία αντοχής προς βάρος, αντοχή στη διάβρωση ή δύναμη κόπωσηςείναι κρίσιμη (π.χ. αεροδιαστημική, ιατρικά εμφυτεύματα, αθλητικός εξοπλισμός), το τιτάνιο είναι "ισχυρότερο" από τους περισσότερους σφυρηλατημένους χάλυβες.
Αναπόλυτη, βαριά δύναμη φορτίουείναι η προτεραιότητα (π.χ. πλαίσια βιομηχανικών μηχανημάτων, υλικό κατασκευής όπου το βάρος είναι άσχετο), οι σφυρήλατο χάλυβες υψηλής αντοχής που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με θερμότητα είναι ισχυρότεροι.
Δεν υπάρχει καθολικός "νικητής"-η επιλογή εξαρτάται από τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της εφαρμογής.
