钛铁合金是一种由钛和铁为主要成分的金属复合材料，其钛含量通常在10%-75%之间（FeTi30表示含钛30%）。这种特殊合金结合了钛的轻量化特性（密度4.5g/cm³）和铁的高强度特点，在航空航天、化工设备等对材料性能要求苛刻的领域具有独特优势。与普通钢材相比，钛铁合金的耐腐蚀性提升显著，特别是在含氯离子环境中表现突出，这使得它成为海洋工程和化工容器的理想选择。
从微观结构来看，钛铁合金存在α相和β相两种晶体结构，通过调整热处理工艺（如固溶处理温度800-1000℃）可以精确控制两种相的分布比例。需要重点关注的是合金中钛含量的变化会直接影响材料性能，特别是当钛含量超过40%时，合金的耐高温性能会显著增强，但加工难度也随之提高。现代冶金技术通过添加铝（Al）、钒（V）等微量元素来改善其热加工性能，常见的Ti-6Al-4V合金就是典型代表。
在工业生产中，钛铁合金主要采用真空电弧熔炼法（VAR）或电子束熔炼法（EBM）制备，这两种工艺都能有效控制氧含量（通常低于0.2%）。值得注意的是，虽然钛铁合金的原材料成本较高，但其使用寿命可达普通碳钢的3-5倍，从全生命周期成本考量反而更具经济性。随着3D打印技术的发展，现在已能直接使用钛铁合金粉末（粒度15-45μm）进行选择性激光熔融成型（SLM），这为复杂构件制造开辟了新途径。
从市场应用角度看，钛铁合金正逐步从军工领域向民用市场拓展，特别是在医疗器械（如人工关节）和体育器材（高尔夫球杆头）方面的应用增长明显。最新研发的高氮钛铁合金（N含量0.4-0.6%）更将疲劳强度提升至900MPa以上，有望在汽车轻量化领域取得突破。不过用户在选择时仍需注意，不同类型的钛铁合金在焊接性能（需使用99.99%氩气保护）和机加工参数（切削速度建议30-50m/min）方面存在较大差异。
