في وقت مبكر من الثمانينات، أجرى الباحثون الأجانب بالفعل دراسات على سبائك Ti-Zr. قام مهجابين وآخرون من اليابان بدراسة الخواص الميكانيكية لسبائك Ti-Zr، وكشفوا أن القوة والصلابة كانت 2 إلى 3 أضعاف تلك الموجودة في سبائك Ti وZr النقي. تتمتع سبيكة Ti-50at.%Zr بأعلى قوة وصلابة، بالإضافة إلى أصغر بنية حبيبية. درس سيستا وآخرون الخصائص البيولوجية لسبائك Ti-Zr التي تحتوي على 50% Ti، ووجدوا أنه بالمقارنة مع سبائك Ti وTi-Nb النقية، فإن سطح سبائك Ti-Zr كان أكثر ملاءمة لالتصاق الخلايا ونموها. أضاف فيسينتي وآخرون 0.02% إلى 0.04% من الأكسجين إلى سبائك Ti-Zr واكتشفوا أن محتوى الأكسجين كان له تأثير ضئيل على البنية المجهرية والتوافق الحيوي، ولكنه زاد بشكل كبير من صلابة ومعامل مرونة السبيكة. درس هو وآخرون من تايوان تأثيرات محتوى Zr على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية لسبائك Ti-(10-40wt.%)Zr والتغيرات في البنية المجهرية والخصائص أثناء المعالجة الحرارية اللاحقة. أظهرت النتائج أن القوة والصلابة ومعامل المرونة للسبيكة كانت مرتبطة بشكل كبير بزيادة محتوى الزركون. بعد معدلات تبريد مختلفة بعد المعالجة الحرارية، شكلت السبائك طور +ω و+ +ω طور و+ طور، وما إلى ذلك. ووجدوا أيضًا أن إضافة عناصر أخرى مثل Nb وMo وCr وFe إلى Ti-10Zr-X يمكن أن تحسن بشكل كبير الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للسبيكة، مما يجعلها مادة مثالية لترميم الأسنان. أشارت الأبحاث التي أجريت على قواعد تحويل البنية المجهرية للسبائك الثنائية Ti-(10-70wt.%)Zr وتأثيرات المعالجة الحرارية على تحول البنية المجهرية والنشاط الحيوي السطحي إلى أنه عندما يكون محتوى Zr أقل من 20%، تكون السبائك عبارة عن مرحلة واحدة؛ عندما كان محتوى الزركون بين 20% و60%، كانت السبيكة مكونة من أطوار؛ وعندما كان محتوى الزركون أكبر من 60%، كانت السبيكة عبارة عن مرحلة واحدة. كان للمرحلة هيكل يشبه الإبرة، بينما كان للمرحلة هيكل متساوي المحاور. زادت صلابة السبيكة أولاً ثم استقرت مع زيادة محتوى الزركون، مع قيمة صلابة قصوى تبلغ 330 (HV3) في سبيكة Ti-50wt.%Zr.
العلاقة بين البنية المارتنسيتية ومحتوى Ta في سبائك Ti-Ta هي كما يلي: عندما يكون Ta < 8.7 at.%، فإن السبائك تحتوي فقط على الطور " في درجة حرارة الغرفة؛ عندما يكون 8.7 at.% < Ta < 32 at.%، فإن السبيكة تحتوي فقط على الطور " في درجة حرارة الغرفة؛ وعندما يكون Ta > 32 at.%، يكون للسبائك الطور فقط في درجة حرارة الغرفة. وجد Buenconsejo وآخرون أنه نظرًا لاستقرار الطور لعنصر Ta، فإن استقرار تحول الطور لسبائك Ti-Ta أعلى من سبائك Ti-Nb وTi-Mo، وبالتالي لا يوجد ω في هذه الأثناء ، تمت دراسة خصائص ذاكرة الشكل لسبائك Ti - (30 - 40 at.٪) لكل زيادة بنسبة 1٪ في محتوى Ta، تنخفض درجة حرارة التحول المارتنسيتي Ms بمقدار 30 K. يمكن أن تمنع الزيادة في محتوى Ta ترسيب الطور ω أثناء عملية التدوير الحراري من 173 إلى 513 K، Ti-32Ta (Ms=440 K) له تأثير ذاكرة شكل مستقر عند درجة الحرارة العالية.
تمت دراسة العلاقة بين البنية المجهرية والخواص الميكانيكية ومحتوى Ta في سبائك Ti-Ta. لقد وجد أن البنية المجهرية المسقية لسبائك Ti-Ta ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمحتوى Ta. عندما تكون نسبة Ta < 20% بالوزن، تكون البنية المجهرية المسقية عبارة عن بنية صفائحية؛ عندما يكون 30 wt.% < Ta < 50 wt.%، تكون البنية المجهرية المسقية بمثابة إبرة -مثل " الطور؛ عندما Ta=60 wt.%، تظهر المرحلة + "؛ عندما يكون Ta > 60% بالوزن، تظهر مرحلة واحدة. في سبائك Ti-30%Ta وTi-70%Ta، يتم تحقيق أفضل تطابق بين معامل المرونة المنخفض والقوة العالية، وهو مناسب جدًا للمواد الطبية الحيوية. تشنغ وآخرون. تمت إضافة عنصر Zr إلى سبائك Ti-Ta لمنع هطول الطور أثناء التدوير الحراري وتحسين ثبات درجة حرارة تحويل الطور. في سبيكة Ti-15Ta-15Zr، انخفضت درجة حرارة تحول الطور بأقل من 5 كلفن في أول خمس عمليات تدوير حراري وظلت دون تغيير بعد ذلك، مما يظهر ثباتًا ممتازًا للدورة الحرارية. ولذلك، فإن إضافة عنصر Zr يزيد من إجهاد الانزلاق الحرج لسبائك Ti-Ta ويحسن أداء ذاكرة الشكل.