Ngay từ những năm 1980, các nhà nghiên cứu nước ngoài đã tiến hành nghiên cứu về hợp kim Ti{1}}Zr. Mehjabeen và những người khác từ Nhật Bản đã nghiên cứu các tính chất cơ học của hợp kim Ti-Zr, cho thấy độ bền và độ cứng gấp 2 đến 3 lần so với Ti nguyên chất và Zr nguyên chất. Hợp kim Ti{10}}50at.%Zr có độ bền và độ cứng cao nhất cũng như cấu trúc hạt nhỏ nhất. Sista và những người khác đã nghiên cứu các đặc tính sinh học của hợp kim Ti{12}}Zr chứa 50% Ti và nhận thấy rằng so với hợp kim Ti và Ti{13}}Nb nguyên chất, bề mặt của hợp kim Ti-Zr có lợi hơn cho sự kết dính và phát triển của tế bào. Vicente và những người khác đã thêm 0,02% đến 0,04% oxy vào hợp kim Ti{19}}Zr và phát hiện ra rằng hàm lượng oxy ít ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và khả năng tương thích sinh học, nhưng làm tăng đáng kể độ cứng và mô đun đàn hồi của hợp kim. Ho và những người khác ở Đài Loan đã nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng Zr đến cấu trúc vi mô và tính chất cơ học của hợp kim Ti-(10-40wt.%)Zr cũng như những thay đổi về cấu trúc vi mô và tính chất trong quá trình xử lý nhiệt tiếp theo. Kết quả cho thấy độ bền, độ cứng và mô đun đàn hồi của hợp kim có liên quan đáng kể đến sự gia tăng hàm lượng Zr. Sau các tốc độ làm nguội khác nhau sau khi xử lý nhiệt, các hợp kim hình thành pha +ω, pha + +ω và pha +, v.v. Họ cũng phát hiện ra rằng việc thêm các nguyên tố khác như Nb, Mo, Cr và Fe vào Ti-10Zr-X có thể cải thiện đáng kể các tính chất cơ học và khả năng chống mài mòn của hợp kim, khiến nó trở thành vật liệu phục hồi răng lý tưởng. Nghiên cứu quy luật biến đổi cấu trúc vi mô của hợp kim nhị phân Ti-(10-70wt.%)Zr và ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến sự biến đổi cấu trúc vi mô và hoạt tính sinh học bề mặt cho thấy khi hàm lượng Zr nhỏ hơn 20% thì hợp kim là pha đơn; khi hàm lượng Zr nằm trong khoảng từ 20% đến 60%, hợp kim bao gồm các pha; và khi hàm lượng Zr lớn hơn 60% thì hợp kim đó là một pha. Pha có cấu trúc giống hình kim, trong khi pha có cấu trúc cân bằng. Độ cứng của hợp kim tăng đầu tiên và sau đó ổn định khi hàm lượng Zr tăng lên, với giá trị độ cứng tối đa là 330 (HV3) trong hợp kim Ti-50wt.%Zr.
Mối quan hệ giữa cấu trúc martensitic và hàm lượng Ta trong hợp kim Ti{0}}Ta như sau: khi Ta < 8,7 at.%, hợp kim chỉ có pha ' ở nhiệt độ phòng; khi 8,7 at.% < Ta < 32 at.%, hợp kim chỉ có pha " ở nhiệt độ phòng; khi Ta > 32 at.%, hợp kim chỉ có pha ở nhiệt độ phòng. Buenconsejo và cộng sự nhận thấy rằng do độ ổn định pha của nguyên tố Ta, độ ổn định chuyển pha của hợp kim Ti-Ta cao hơn so với hợp kim Ti-Nb và Ti-Mo, và do đó không có ω Trong khi đó, các đặc tính ghi nhớ hình dạng của hợp kim Ti-(30-40 at.%)Ta đã được nghiên cứu. Cứ tăng hàm lượng Ta lên 1 at.% thì nhiệt độ biến đổi bắt đầu martensitic Ms giảm đi 30 K. Việc tăng hàm lượng Ta có thể ức chế sự kết tủa của pha ω trong quá trình lão hóa. có hiệu ứng ghi nhớ hình dạng ở nhiệt độ cao ổn định.
Mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô, tính chất cơ học và hàm lượng Ta trong hợp kim Ti{0}}Ta đã được nghiên cứu. Người ta nhận thấy rằng cấu trúc vi mô nguội của hợp kim Ti{2}}Ta có liên quan nhiều đến hàm lượng Ta. Khi Ta < 20 wt.%, cấu trúc vi mô đã được làm nguội là cấu trúc dạng lớp; khi 30 wt.% < Ta < 50 wt.%, cấu trúc vi mô bị dập tắt là một hình kim-giống như pha "; khi Ta=60 wt.%, pha + " xuất hiện; khi Ta > 60 wt.%, một pha sẽ xuất hiện. Trong hợp kim Ti-30%Ta và Ti{27}}70%Ta, đạt được sự kết hợp tốt nhất giữa mô đun đàn hồi thấp và độ bền cao, rất phù hợp cho vật liệu y sinh. Zheng và cộng sự. đã thêm nguyên tố Zr vào hợp kim Ti-Ta để ngăn chặn sự kết tủa của pha ω trong chu trình nhiệt và cải thiện độ ổn định của nhiệt độ chuyển pha. Trong hợp kim Ti-15Ta-15Zr, nhiệt độ biến đổi pha giảm dưới 5 K trong năm quá trình chu trình nhiệt đầu tiên và không thay đổi sau đó, cho thấy độ ổn định chu trình nhiệt tuyệt vời. Do đó, việc bổ sung phần tử Zr làm tăng ứng suất trượt tới hạn của hợp kim Ti-Ta và cải thiện hiệu suất ghi nhớ hình dạng.