A titán kerek rudak hengeres fémes anyagok, amelyek fő alkotóeleme titán. Létezésük a titán természetben való kombinálásának és kitermelésének sajátos módján alapul. A titán elsősorban oxidok vagy szilikát ásványok, például rutil vagy ilmenit formájában fordul elő a földkéregben. A kohászati eljárásokkal, például a Crohl-eljárással vagy a Hunt-eljárással ezek az ásványok szivacstitánná alakulnak, amelyet aztán tuskóba olvasztanak. Ezeket a tuskákat azután kör keresztmetszetű rudakká dolgozzák fel plasztikus alakváltozási folyamatokkal, például magas hőmérsékleten történő kovácsolással és hengerléssel. Ez az eljárás lényegében abból áll, hogy a rendezetlen fémkristályszerkezetet a rúd axiális irányában külső erő és hő hatására szabályos alakba irányítjuk, ezáltal elérjük a kívánt geometriát és belső száláramlást.
A mikroszkopikus kristályszerkezet szempontjából a titán kerek rudak teljesítménybeli különbségei főként a titánatomok eltérő elrendezésétől függenek.
Az iparilag tiszta titán jellemzően szorosan{0}}tömött hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik, amely szobahőmérsékleten bizonyos szilárdságot és jó korrózióállóságot biztosít. A titánötvözetből készült kerek rudaknál az alumínium, a vanádium és a molibdén hozzáadásával stabilizálódhat vagy testközpontú, köbös kristályszerkezetet hozhat létre. Ha ez a két szerkezet együtt létezik, az anyag szélesebb hőmérsékleti tartományban egyensúlyba tudja hozni a szilárdságot és a rugalmasságot. A kristályszerkezet típusa, a szemcseméret és az egyenletesség közvetlenül meghatározza a feszültség alatti diszlokációs mozgás könnyedségét, így befolyásolja annak makroszkopikus mechanikai viselkedését, például a szakítószilárdságot, a fáradási határt és a törési szívósságot.
A titán kerek rudak korrózióállósága nem a kémiai tehetetlenségéből adódik, hanem a felületén lévő rendkívül vékony és sűrű oxidfilm dinamikus képződéséből és öngyógyító képességéből{0}}. Ha oxigéntartalmú környezetnek van kitéve, a titán spontán oxidréteget képez, amely elsősorban titán-dioxidból áll. Ez a film rendkívül stabil a legtöbb oxidáló közegben, kloridos környezetben és tengervízben; még ha részlegesen sérült is, nyomokban oxigén vagy nedvesség hatására gyorsan regenerálódik. Ez a jellemző lehetővé teszi, hogy a titán kerek rudak szerkezeti integritását hosszú ideig megőrizzék a csőrendszerekben és a hajóalkatrészekben, amelyekben a sós víz és a vegyi közeg átvitele is szükséges. A hatékonyság elsősorban a környezeti közeg konkrét összetételétől, koncentrációjától és hőmérsékletétől függ.
A mechanikai teherbíró képességet tekintve a titán kerek rudak értéke nagy fajlagos szilárdságukban és fajlagos merevségükben rejlik. Sűrűségük megközelítőleg 60%-a az acélnak, de szilárdságuk elérheti egyes ötvözött acélok szintjét. Ez a jellemző azt jelenti, hogy azokban az alkalmazásokban, ahol súlycsökkentést igényelnek a teherbíró képesség megőrzése mellett, mint például a repülőgépek vázszerkezetei és a nagy teljesítményű sportfelszerelések{5}}vázai, a titán kerek rudak könnyű szerkezeti kialakítást tesznek lehetővé. A titánötvözetből készült kerek rudak bizonyos hőmérsékleti tartományokon belül képesek fenntartani a kúszási ellenállást és a kifáradási szilárdságot, ami döntő fontosságú a hosszan tartó feszültségnek és hőmérsékletnek kitett alkatrészek esetében.
