可用鈦合金制造的汽車結構件主要為發動機系統的閥門、彈簧及其承座、連桿、曲軸、變速箱、轉向齒條和小齒輪等，底盤系統的彈簧、消聲器、排氣裝置等，車體系統的車輪襯套及軸承、各種半軸、緊固件等。賽車零部件已大量采用鈦材制造，因為賽車是不計成本的，追求的是勝利和安全。

汽車鈦材的發展歷程

鈦材在汽車上的應用始于上世紀50年代中期，1956年美國通用汽車公司推出一輛名為“火鳥Ⅱ號”的鈦車身展覽用車。日本日產汽車公司于20世紀60年代后期在生產的R382車上用了一些鈦合金零件；上世紀80年代本田汽車公司用鈦材制造賽車零部件。

上世紀90年代以來，由于技術的進步開發出了一些低成本的鈦合金諸如美國鈦金屬公司的Time-62S、Timetal-LCB、Timetal-1100、SP-700，同時由于節能減排的迫切性和提高性能的要求日益提升，人們對鈦材在汽車中應用的興趣又進一步上升。1992年在東京召開的第29屆國際汽車展覽會上展出了日本制造的鈦車身和發動機的汽車；1996年，美國鈦金屬公司（Timet）研發的鈦排氣系統在國協會會議上展出，隨后克萊斯勒汽車公司制造出了鈦合金排氣系統。1989年~1998年日本汽車用鈦669t。鈦金屬公司還建了一個專門生產汽車鈦合金零部件的工廠。

采用鈦合金制造汽車閥，既可以減輕質量，延長使用期限，又可以提高可靠性和節省燃料。早先使用是制造成本高的鈦合金，而后采用γ-Ti Al合金，發動機的Max速度提高了約10%。近些年來，一些鈦生產者研發出一批價格較低的發動機閥用鈦合金，并有一部分進入批量生產階段。提高閥用鈦合金的耐磨性是一項關鍵技術。對表面進行滲氧處理，即使鈦中固溶盡量多氧，是提高表面硬度與耐磨性有效工藝之一。

美國德爾·韋斯特（Del west）公司制造的V-8型缸體的進、排閥門獲得了較廣的應用，進氣閥門用的是Ti-6Al-4V，排氣閥使用的為Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金。每個閥的質量約比不銹鋼制的輕50g，同時使用期限延長了2～3倍。日本日立公司用燒結法制備的Ti-5Al-2Cr-1Fe合金進氣閥門獲得了較為廣泛的應用，裝有這種進氣閥的日產汽車公司的R382和及R380賽車在多項比賽中都取得了優勝成績。過去用的鋼閥質量為90g，而鈦合金閥僅55g，減輕了約40%，性能提高了10%～15%。

1998年，日本豐田汽車公司的雙門敞篷轎車和本田汽車公司的阿爾特扎（Altezza）汽車都使用了粉末冶金的Ti-6Al-4V/TiB合金制的進氣閥，排氣閥則采用了耐熱的Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Nb-Si/TiB合金，前者的發動機排量為2000ml，裝有1個27g的進氣閥和8個24g的的排氣閥，一輛車總計用鈦材408g，該車的閥彈簧也是用鈦合金制的，其質量從43g下降到36g，降低了16.3%。

排氣閥的工作溫度高，可用高溫鈦合金Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si（6242S）合金打造。但摩托車的閥更易較長時間暴露于高溫區，所以宜選用更耐熱的Timetal-1100（Ti-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si）合金，它是耐熱性最好的鈦合金之一，工作溫度約600℃，而兩輪摩托車排氣閥最好采用可在800℃長期工作的鈦合金制造。同時合金應有高的耐損傷容限性能，于是研究者寄希望于研發AlTi3和AITi基的金屬間化合物新型鈦合金，并取得了一定的成效，有代表性的合金為：Ti-14Al-21Nb、Ti-14Al-21Nb-3V-2Mo、Ti-24Al-10Nb，Ti-25Al-8Nb-2Mo-2Ta、Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo和Ti-22AI-27Nb，不過它們的價格都不菲。

美國通用汽車公司的凱迪拉克16型汽車的746kW V-16發動機廣泛使用了輕金屬材料，汽缸體和汽缸頭為鋁合金的，而閥彈簧和一些配件為鈦合金制的。它的燃料經濟性達7.23km/L。