Ще у 1980-х роках іноземні дослідники вже проводили дослідження сплавів Ti-Zr. Мехджабін та інші з Японії досліджували механічні властивості сплавів Ti-Zr, виявивши, що міцність і твердість у 2–3 рази перевищують міцність і твердість чистого Ti та Zr. Сплав Ti-50at.%Zr мав найвищу міцність і твердість, а також найменшу зернисту структуру. Сіста та інші досліджували біологічні властивості сплавів Ti-Zr, які містять 50% Ti, і виявили, що порівняно з чистими сплавами Ti та Ti-Nb поверхня сплавів Ti-Zr була більш сприятливою для адгезії та росту клітин. Вісенте та інші додавали від 0,02% до 0,04% кисню до сплавів Ti-Zr і виявили, що вміст кисню незначно впливає на мікроструктуру та біосумісність, але значно підвищує твердість і модуль пружності сплаву. Хо та інші з Тайваню вивчали вплив вмісту Zr на мікроструктуру та механічні властивості сплавів Ti-(10-40wt.%)Zr і зміни мікроструктури та властивостей під час подальшої термічної обробки. Результати показали, що міцність, твердість і модуль пружності сплаву суттєво пов'язані зі збільшенням вмісту Zr. Після різних швидкостей охолодження після термообробки сплави утворювали +ω-фазу, + +ω-фазу, +-фазу тощо. Вони також виявили, що додавання інших елементів, таких як Nb, Mo, Cr і Fe, до Ti-10Zr-X може значно покращити механічні властивості та зносостійкість сплаву, що робить його ідеальним матеріалом для реставрації зубів. Дослідження правил трансформації мікроструктури бінарних сплавів Ti-(10-70wt.%)Zr і впливу термічної обробки на трансформацію мікроструктури та біоактивність поверхні показали, що коли вміст Zr був менше 20%, сплав був однофазним; коли вміст Zr був між 20% і 60%, сплав складався з і фаз; і коли вміст Zr перевищував 60%, сплав був однофазним. Фаза мала голкоподібну структуру, тоді як фаза мала рівновісну структуру. Твердість сплаву спочатку збільшилася, а потім стабілізувалася зі збільшенням вмісту Zr, з максимальним значенням твердості 330 (HV3) у сплаві Ti-50wt.%Zr.
Зв’язок між мартенситною структурою та вмістом Ta в сплавах Ti-Ta такий: коли Ta < 8,7 ат.%, сплав має лише фазу ' за кімнатної температури; коли 8,7 ат.% < Ta < 32 ат.%, сплав має лише " фазу при кімнатній температурі; коли Ta > 32 ат.%, сплав має лише фазу при кімнатній температурі. Буенконсехо та ін. виявили, що завдяки фазовій стабільності елемента Ta стабільність фазового перетворення сплавів Ti-Ta вища, ніж у сплавів Ti-Nb і Ti-Mo, і Таким чином, немає виділення ω-фази під час загартування. Тим часом, були вивчені властивості пам’яті форми сплавів Ti{-40 ат.%Ta. Для кожного збільшення вмісту Ta на 30 K. Збільшення вмісту ω-фази може перешкоджати виділенню ω-фази під час процесу старіння від 173 до 513 K, Ti-32Ta (Ms=440 K) має стійкий високотемпературний ефект пам'яті форми.
Досліджено зв’язок між мікроструктурою, механічними властивостями та вмістом Ta в сплавах Ti-Ta. Було виявлено, що загартована мікроструктура сплавів Ti-Ta сильно пов’язана з вмістом Ta. Коли Ta < 20 мас.%, загартована мікроструктура є пластинчастою структурою; коли 30 мас.% < Ta < 50 мас.%, загартована мікроструктура є голчастою-" фазою; коли Ta = 60 мас.%, з’являється + " фаза; при Ta > 60 мас.% виникає одна фаза. У сплавах Ti-30%Ta і Ti-70%Ta досягнуто найкращого збігу низького модуля пружності та високої міцності, що дуже підходить для біомедичних матеріалів. Чжен та ін. додав елемент Zr до сплавів Ti-Ta, щоб запобігти виділенню фази ω під час термічного циклу та покращити стабільність температури фазового перетворення. У сплаві Ti-15Ta-15Zr температура фазового перетворення знизилася менш ніж на 5 К під час перших п’яти процесів термічного циклу і залишилася незмінною після цього, демонструючи чудову стабільність термоциклування. Тому додавання елемента Zr збільшує критичне напруження ковзання сплавів Ti-Ta та покращує показники пам’яті форми.