टाइटेनियम मिश्र धातु टाइटेनियम और अन्य तत्वों पर आधारित है। टाइटेनियम के दो प्रकार के सजातीय क्रिस्टल हैं: α टाइटेनियम 882 डिग्री सेल्सियस से नीचे करीब पैक हेक्सागोनल संरचना के साथ और 882 डिग्री सेल्सियस से ऊपर शरीर केंद्रित घन संरचना के साथ टाइटेनियम।
एलॉय तत्वों को परिवर्तन के तापमान पर उनके प्रभावों के अनुसार तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है
(1) तत्व है कि चरण को स्थिर और चरण संक्रमण के तापमान में वृद्धि एल्यूमीनियम, कार्बन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन सहित α स्थिर तत्व हैं । एल्यूमीनियम टाइटेनियम मिश्र धातु में मुख्य मिश्र धातु तत्व है, जो कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर ताकत में सुधार, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण को कम करने और लोचदार मॉड्यूलस में वृद्धि पर स्पष्ट प्रभाव पड़ता है ।
(2) चरण को स्थिर करने और चरण संक्रमण तापमान को कम करने वाले तत्व स्थिर तत्व हैं, जिन्हें आइसोमॉर्फिक और यूटेक्टॉइड रूपों में विभाजित किया जा सकता है। पूर्व में मोलिब्डेनम, निओबियम और वैनेडियम शामिल हैं; उत्तरार्द्ध में क्रोमियम, मैंगनीज, तांबा, लोहा और सिलिकॉन शामिल हैं।
(3) जिन तत्वों का चरण संक्रमण तापमान पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, वे तटस्थ तत्व होते हैं, जैसे जिरकोनियम और टिन ।
टाइटेनियम मिश्र धातु में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन और हाइड्रोजन मुख्य अशुद्धियां हैं। ऑक्सीजन और नाइट्रोजन में α चरण में अधिक घुलनशीलता होती है, जो टाइटेनियम मिश्र धातु को काफी मजबूत कर सकती है, लेकिन प्लास्टिसिटी को कम कर सकती है। आम तौर पर टाइटेनियम में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन की मात्रा क्रमश 0.15-0.2% और 0.04-0.05% से नीचे होती है। α चरण में हाइड्रोजन की घुलनशीलता बहुत छोटी है, टाइटेनियम मिश्र धातु में भंग बहुत अधिक हाइड्रोजन हाइड्राइड का उत्पादन करेगा और मिश्र धातु भंगुर बना देगा। आम तौर पर, टाइटेनियम मिश्र धातु में हाइड्रोजन सामग्री 0.015% से नीचे नियंत्रित की जाती है। टाइटेनियम में हाइड्रोजन का विघटन उलटा है और वैक्यूम एनीलिंग द्वारा हटाया जा सकता है।
