金属质料的弹性变形能力受屈服强度和弹性模量的影响 ，拉伸线弹性极限（ε0.2）大多低于1% 。古板钛合金的强度凭证合金牌号差别在400~1500 MPa 规模内 ，弹性模量介于 50~120 GPa之间 ，远低于钢（约 210 GPa） ，弹性变形能力约为钢的 2 倍 。钛合金的高强度和低弹性模量付与其优异的弹性变形能力 ，作为结构功效一体化质料在航空航天领域获得普遍应用 。
20世纪50年月 ，美国首次在 B-52 轰炸机上使用 Ti-6Al-4V 制造的钛合金螺栓 ，由此开启了钛合金紧固件在航空航天领域的应用 。随着航空航天和武器装备的一直轻量化要求 ，轻质高强度高弹性钛合金逐渐部分取代了古板 30CrMoSiA 钢在紧固件中的应用 ，提高了装备使用清静性与可靠性 。现在常用的 α+β 和 β 型钛合金的抗拉强度基本为 1000 MPa 级 ，如 Ti-6Al-4V、Ti-3Al-5Mo-4.5V、Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al 和 Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.3Si（β 21S）等 。
自20世纪70年月起 ，麦道公司最先使用 Ti-13V-11Cr-3Al 制造民用飞机用弹簧 ，替换弹簧钢实现减重 70% 。随后 ，洛克希德、波音和空客等最先使用 β 钛合金质料制造升降架上下锁、液压回程和飞机控制等弹簧部件 ，代表性合金有 Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn 和 Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr（β-C） ，其弹性模量约为104 GPa ，抗拉强度为 1300~1450 MPa 。
海内应用的典范牌号有 TB2、TB3 和 TB5 等 。现在弹簧和紧固件使用的 α+β 和 β 型钛合金一样平常接纳 α+β 两相态组织以获得高强度 ，同时弹性模量（90~120 GPa）也较高 ，导致弹性性能较低 ，难以知足先进航行器关于高强度高弹性子料的使用需求 。β 型 Ti-45Nb 合金作为铆钉专用质料 ，在海内外航空航天产品中获得了应用 。该合金具有低弹性模量 ，塑性和冷加工成型性好等优点 ，但强度特殊是屈服强度低 ，强度与弹性性能的匹配较差 。
从20世纪90年月最先 ，为了降低医用钛合金的弹性模量 ，人们开发了一系列低弹性模量亚稳 β 型钛合金 ，如 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr 和 Ti-35Nb-5Ta-7Zr 等 ，获得了更佳的弹性性能 ，但此类钛合金为医疗领域开发 ，强度低 ，难以知足航空紧固件和弹簧用钛合金对高强度和高弹性的使用需求 。2003 年,日本丰田中央研究院开发了综合性能优异的多功效钛合金（橡胶金属） ，典范因素为 Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O（原子分数 %） ，该合金经 90% 冷轧变形后强度可达 1200 MPa ，弹性模量为 55 GPa ，弹性极限高达约 2.5% ，显示出优异的高强度和高弹性匹配 ，并且该合金在较宽的温度规模内具有恒弹性 。
中国科学院金属质料研究所开发的亚稳 β 型合金 Ti-24Nb-4Zr-8Sn（Ti-2448）同样显示出优异的弹性性能 ，具有低至 42 GPa 的弹性模量和高达 3.3% 的弹性应变 ，经固溶时效处置惩罚后亦具有优异的高强度和高弹性匹配 。橡胶金属和 Ti-2448 是先进高强度高弹性钛合金的典范代表 ，预示着钛合金能实现高强度和高弹性匹配 ，其优异的性能依赖于巧妙的因素设计及合适的制备工艺 。
