Redan på 1980-talet hade utländska forskare redan genomfört studier på Ti-Zr-legeringar. Mehjabeen och andra från Japan undersökte de mekaniska egenskaperna hos Ti-Zr-legeringar och avslöjade att styrkan och hårdheten var 2 till 3 gånger högre än för rent Ti och rent Zr. Ti-50at.%Zr-legeringen hade den högsta styrkan och hårdheten, samt den minsta kornstrukturen. Sista och andra studerade de biologiska egenskaperna hos Ti-Zr-legeringar som innehåller 50 % Ti och fann att jämfört med rena Ti- och Ti{13}}Nb-legeringar var ytan på Ti-Zr-legeringar mer gynnsamma för cellvidhäftning och tillväxt. Vicente och andra lade till 0,02 % till 0,04 % syre till Ti-Zr-legeringar och upptäckte att syrehalten hade liten effekt på mikrostrukturen och biokompatibiliteten, men ökade avsevärt hårdheten och elasticitetsmodulen hos legeringen. Ho och andra från Taiwan studerade effekterna av Zr-innehåll på mikrostrukturen och mekaniska egenskaper hos Ti-(10-40wt.%) Zr-legeringar och förändringarna i mikrostruktur och egenskaper under efterföljande värmebehandling. Resultaten visade att legeringens styrka, hårdhet och elasticitetsmodul var signifikant relaterade till ökningen av Zr-halten. Efter olika kylningshastigheter efter värmebehandling bildade legeringarna +ω-fas, + +ω-fas och +-fas, etc. De fann också att tillsats av andra element som Nb, Mo, Cr och Fe till Ti-10Zr-X avsevärt kunde förbättra de mekaniska egenskaperna och slitstyrkan hos legeringen, vilket gör den till ett idealiskt dentalt restaureringsmaterial. Forskning om reglerna för mikrostrukturomvandling av binära Ti-(10-70wt.%)Zr-legeringar och effekterna av värmebehandling på mikrostrukturomvandling och ytbioaktivitet indikerade att när Zr-halten var mindre än 20 %, var legeringen en enfas; när Zr-halten var mellan 20 % och 60 %, bestod legeringen av och faser; och när Zr-halten var större än 60 %, var legeringen en enfas. Fasen hade en nålliknande struktur, medan fasen hade en likaxlig struktur. Legeringens hårdhet ökade först och stabiliserades sedan när Zr-halten ökade, med det maximala hårdhetsvärdet på 330 (HV3) i Ti-50wt.%Zr-legeringen.
Förhållandet mellan den martensitiska strukturen och Ta-innehållet i Ti-Ta-legeringar är följande: när Ta < 8,7 at.%, har legeringen endast '-fasen vid rumstemperatur; när 8,7 at.% < Ta < 32 at.%, har legeringen endast "-fasen vid rumstemperatur; när Ta > 32 at.%, har legeringen endast fasen vid rumstemperatur. Buenconsejo et al. fann att på grund av fasstabiliteten för Ta-elementet är fastransformationsstabiliteten för Ti-Ta-legeringar högre än den för Ti{1}} TiNb{ och Ti{1}} TiNb{ och Ti{1}} legeringar, och det finns således ingen ω-fasutfällning under härdning. Samtidigt studerades formminnesegenskaperna för Ti-40 at.%)Ta-legeringar. För varje 1 at.% ökning av Ta-innehållet, kan den martensitiska startomvandlingstemperaturen Ms minska med 30 K. Under den termiska cyklingsprocessen från 173 till 513 K har Ti-32Ta (Ms=440 K) en stabil formminneseffekt vid hög temperatur.
Sambandet mellan mikrostruktur, mekaniska egenskaper och Ta-innehåll i Ti-Ta-legeringar studerades. Det visade sig att den släckta mikrostrukturen hos Ti-Ta-legeringar är starkt relaterad till Ta-innehåll. När Ta < 20 viktprocent är den släckta mikrostrukturen en lamellär struktur; när 30 viktprocent < Ta < 50 viktprocent är den släckta mikrostrukturen en nålliknande "fas"; när Ta=60 viktprocent uppträder + "fasen; när Ta > 60 viktprocent uppträder en enda fas. I Ti-30%Ta och Ti-70%Ta-legeringar uppnås den bästa matchningen av låg elasticitetsmodul och hög hållfasthet, vilket är mycket lämpligt för biomedicinska material. Zheng et al. tillsatt Zr-element till Ti-Ta-legeringar för att hämma utfällningen av ω-fasen under termisk cykling och förbättra stabiliteten för fasomvandlingstemperaturen. I Ti-15Ta-15Zr-legering minskade fasomvandlingstemperaturen med mindre än 5 K i de första fem termiska cyklingsprocesserna och förblev oförändrad därefter, vilket visade utmärkt termisk cyklisk stabilitet. Därför ökar tillsatsen av Zr-element den kritiska glidspänningen hos Ti-Ta-legeringar och förbättrar formminnets prestanda.