«Гени» продуктивності титанових злитків були визначені на етапі їх розробки легування.
Відповідно до стабільних фаз при кімнатній температурі титанові сплави в основному поділяються на альфа-тип, майже альфа-тип, (альфа+бета) тип і бета-тип. Альфа-стабілізуючий елемент алюміній (Al) може значно підвищити міцність і термічну міцність сплавів; - стабільні елементи, такі як молібден (Mo), ванадій (V), хром (Cr) тощо, можуть підвищити загартовуваність і покращити зміцнювальну здатність при термічній обробці. Найбільш класичний сплав TC4 (Ti-6Al-4V) досягає ідеального балансу між високою міцністю, хорошою ударною в'язкістю, чудовою оброблюваністю та стійкістю до корозії завдяки синергічному ефекту алюмінію та ванадію. На його використання припадає більше половини всіх титанових матеріалів. Іншим ядром дизайну сплаву є суворий контроль елементів інтерстиції, таких як кисень (O), азот (N) і водень (H). Кисень є природним підсилювачем, але надмірна кількість може швидко пошкодити міцність і втомлюваність матеріалів; Водень — це «отрута», яку необхідно максимально видалити, щоб запобігти водневій крихкості. Таким чином, легування титанових зливків є точною наукою, яка передбачає надзвичайно точне балансування та контроль співвідношення основних елементів сплаву та вмісту домішкових елементів під керівництвом багатовимірних фазових діаграм, щоб «налаштувати» матеріали, які відповідають конкретним умовам експлуатації.
