Už v 80. rokoch 20. storočia zahraniční výskumníci uskutočnili štúdie o zliatinách Ti-Zr. Mehjabeen a ďalší z Japonska skúmali mechanické vlastnosti zliatin Ti-Zr a odhalili, že pevnosť a tvrdosť boli 2 až 3-krát vyššie ako v prípade čistého Ti a čistého Zr. Zliatina Ti-50at.%Zr mala najvyššiu pevnosť a tvrdosť, ako aj štruktúru s najmenšou zrnitosťou. Sista a ďalší študovali biologické vlastnosti zliatin Ti-Zr obsahujúcich 50 % Ti a zistili, že v porovnaní s čistými zliatinami Ti a Ti-Nb bol povrch zliatin Ti-Zr vhodnejší pre bunkovú adhéziu a rast. Vicente a ďalší pridali do zliatin Ti-Zr 0,02 % až 0,04 % kyslíka a zistili, že obsah kyslíka mal malý vplyv na mikroštruktúru a biokompatibilitu, ale výrazne zvýšil tvrdosť a modul pružnosti zliatiny. Ho a ďalší z Taiwanu študovali účinky obsahu Zr na mikroštruktúru a mechanické vlastnosti zliatin Ti-(10-40 hm.%)Zr a zmeny v mikroštruktúre a vlastnostiach počas následného tepelného spracovania. Výsledky ukázali, že pevnosť, tvrdosť a modul pružnosti zliatiny významne súviseli so zvýšením obsahu Zr. Po rôznych rýchlostiach ochladzovania po tepelnom spracovaní zliatiny vytvorili +ω fázu, + +ω fázu a + fázu atď. Zistili tiež, že pridanie ďalších prvkov, ako sú Nb, Mo, Cr a Fe k Ti-}10Zr-X, by mohlo výrazne zlepšiť mechanické vlastnosti a odolnosť zliatiny proti opotrebeniu, čo z nej robí ideálny materiál pre zubnú náhradu. Výskum pravidiel transformácie mikroštruktúry binárnych zliatin Ti-(10-70 hm. %) Zr a účinkov tepelného spracovania na transformáciu mikroštruktúry a povrchovú bioaktivitu ukázali, že keď bol obsah Zr nižší ako 20 %, zliatina bola jednofázová; keď bol obsah Zr medzi 20 % a 60 %, zliatina pozostávala z a fáz; a keď bol obsah Zr väčší ako 60 %, zliatina bola jednofázová. Fáza mala ihlovitú štruktúru, zatiaľ čo fáza mala rovnoosú štruktúru. Tvrdosť zliatiny sa najprv zvyšovala a potom sa stabilizovala so zvyšujúcim sa obsahom Zr, s maximálnou hodnotou tvrdosti 330 (HV3) v zliatine Ti-50 hm. % Zr.
Vzťah medzi martenzitickou štruktúrou a obsahom Ta v zliatinách Ti-Ta je nasledujúci: keď je Ta < 8,7 at. %, zliatina má pri izbovej teplote iba fázu '; keď 8,7 at.% < Ta < 32 at.%, zliatina má iba " fázu pri izbovej teplote; keď Ta > 32 at.%, zliatina má fázu len pri izbovej teplote. Buenconsejo a kol. zistili, že kvôli fázovej stabilite prvku Ta je stabilita fázovej transformácie zliatin Ti-Ta vyššia ako zliatina Ti-Ta3, a teda nie je tu žiadna zliatina Ti1}} Precipitácia ω fázy počas kalenia Medzitým boli študované vlastnosti s tvarovou pamäťou zliatin Ti-(30-40 at.%)Ta Pri každom zvýšení obsahu Ta o 1 at.% sa teplota martenzitickej počiatočnej transformácie Ms zníži o 30 K. Zvýšenie obsahu Ta môže inhibovať precipitáciu procesu ω5 počas tepelného starnutia 13. Ti-32Ta (Ms=440 K) má stabilný vysokoteplotný efekt tvarovej pamäte.
Študoval sa vzťah medzi mikroštruktúrou, mechanickými vlastnosťami a obsahom Ta v zliatinách Ti-Ta. Zistilo sa, že ochladená mikroštruktúra zliatin Ti-Ta úzko súvisí s obsahom Ta. Keď Ta < 20 % hmotn., ochladená mikroštruktúra je lamelárna štruktúra; keď 30 hm. % < Ta < 50 hm. %, ochladená mikroštruktúra je ihlovitá-fáza; keď Ta=60 hm.%, objaví sa + “ fáza; keď Ta > 60 % hmotn., objaví sa jediná fáza. V zliatinách Ti-30%Ta a Ti-70%Ta sa dosahuje najlepšia zhoda nízkeho modulu pružnosti a vysokej pevnosti, čo je veľmi vhodné pre biomedicínske materiály. Zheng a kol. pridaný prvok Zr do zliatin Ti-Ta na inhibíciu precipitácie ω fázy počas tepelných cyklov a zlepšenie stability teploty fázovej transformácie. V zliatine Ti-15Ta-15Zr sa teplota fázovej transformácie znížila o menej ako 5 K v prvých piatich procesoch tepelného cyklovania a potom zostala nezmenená, čo vykazuje vynikajúcu stabilitu tepelného cyklu. Preto pridanie prvku Zr zvyšuje kritické sklzové napätie zliatin Ti-Ta a zlepšuje výkon tvarovej pamäte.