钛材在航天器上大量利用始于美国。1972年，美国起头研造“水星号”宇宙飞船，1981年初次升空，将人送入太空。飞船质量2t，呈钟形，分为3部门：基础部、密封舱（压力舱）、顶部。压力舱体积1.4m3，重要结构都是用钛合金造作的，约占结构总质量的80%，沉达168kg，钛材用量约240kg（采购质量）。密封舱可乘坐宇航员，其内蒙皮是用厚0.25mm的纯钛薄板焊的，加固用的肋为Ti-5Al-2.5Sn钛合金挤压材，它有中等的力学强度，而一部门骨架环是用Ti-6Al-4V合金造作的，内蒙皮板焊于其上。Ti-6Al-4V是一个用得多迪胙合金之一，是一个综合性很好的合金，不只有高的力学机能，并且可在480℃持久使用，耐热性高，可焊性优良，焊缝有极好的气密性，对换节舱内压力极为有利。这种飞船是用阿特拉斯火箭发射的，火箭的不少结构件，如加强环、衔接环等是用钛合金造备的。Ti-5Al-2.5Sn合金的成分（质量%）：Al4.5-5.75，Sn2.0-3.0，Fe0.50，C0.08，N0.05，H0.020，O（氧）0.20。

1984年，美国“双子星座”飞船升空，这是“水星号”飞船的改进型，也是钟形，但钛合金的用量及种类更多了，共用了7种，钛结构件净质量约570kg，占结构净质量的84%。该飞船的内壁为双层，用0.25mm厚的工业纯钛板焊成。用Ti-6Al-4V钛合金的球形压力容器如下图所示，其抗拉强度可达900MPa；起落架结构件受力大，是用高强度Ti-7AI-4Mo钛合金铸造的，其抗拉强度可达1100MPa或更大一些。

飞船沉返大气层时必须减慢速度，这个工作由4个装有固体燃料的圆形火箭实现，每个火箭有2个Ti-6Al-4V焊接迪胙合金半圆球件，资料厚1.0mm，误差严格为+0.17mm，-0.01mm。乘员室的氧气瓶为Ti-6Al-4V或Ti-13V-11Cr-3Al钛合金造的。氧气瓶容积2.5L，压力2059MPa，质量160kg。

图1   Ti-6Al-4V合金的球形压力容器

“阿波罗”宇宙飞船。此船类似于2020年中国航天局发射的探月工程嫦娥五号。但嫦娥五号未载人，而“阿波罗”则将人奉上了月球，在月球表表着陆，而后返回地球，它由飞船船体和“土星-V”大型火箭组成，飞船质量50t，火箭质量2900t。飞船含容积7.65m3的指挥舱、机械舱和登月舱。飞船和火箭结构共用了68t加工钛材。飞船的全数托架、夹具和紧固件都是钛质的。指挥舱、机械舱和登月舱共用了1190kg钛材。

发射牵引系统的塔结构是用钛合金造作的，指挥舱和机械舱的液氢容器和导管、登月舱的低温容器都是用Ti-6Al-4V合金造备的。而登月舱降落部门的容器必要有更大的塑性，因而用Ti-5Al-2.5Sn合金造作。“阿波罗”飞船共有40多个压力容器，其中约有85%是用钛合金造的，以Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Sn合金造作四氧化二氮、氦、氮和燃料容器。由于Ti-5Al-2.5Sn合金在-252.7℃拥有高的韧性，所以液氢和超临界氦容器是用此合金造的。

航天飞机是沟通地面和空间站之间的交通工具，所以又称空间渡船，要求能屡次使用，最好能达100次或更多些，它在进入大气层时，其机身和机翼上半面温度可达180℃-815℃，因而，某些部位的构件需用耐热的钛合金造作，例如，上机身骨架用Ti/B-Al复合伙料，尾翼、机翼粱和肋等都是用钛合金造备的，油压配管为Ti-3Al-2.5V合金无缝管，同时使系统的质量减轻了40%以上，为了降低对委顿断裂的敏感性和提高系统的服务期限，各类管件的成形和装配都是自动化的。

“阿波罗”飞船钛合金压力容器用的资料、尺寸及最大工作压力见下表。