Titanlegering är baserad på titan och andra element. Det finns två sorter av homogena kristaller av titanium: α titanium med nära packat sexkantigt strukturera nedanfört °C 882 och β titanium med förkroppsliga centrerad kubikstruktur över °C 882.
Legera beståndsdelar kan delas in i tre typer enligt deras verkställer på omformningstemperaturen
(1) De element som stabiliserar α-fasen och ökar fasövergångstemperaturen är α stabila element, inklusive aluminium, kol, syre och kväve. Aluminium är det viktigaste legeringselementet i titanlegering, vilket har uppenbar effekt på att förbättra styrkan vid rumstemperatur och hög temperatur, vilket minskar den specifika gravitationen och ökar den elastiska modulusen.
(2) De element som stabiliserar β-fasen och minskar fasövergångstemperaturen är β stabila element, som kan delas in i isomorfa och eutectoid former. I det förstnämnda ingår molybden, niob och vanadin; den senare omfattar krom, mangan, koppar, järn och kisel.
(3) De grundämnen som har liten effekt på fasövergångstemperaturen är neutrala element, såsom zirkonium och tenn.
Syre, kväve, kol och väte är de viktigaste föroreningarna i titanlegering. Syre och kväve har högre löslighet i α-fasen, vilket kan stärka titanlegeringen avsevärt, men minska plasticiteten. Generellt är innehållet av syre och kväve i titan under 0,15-0,2% respektive 0,04-0,05%. Lösligheten av väte i α fas är mycket liten, för mycket väte upplöst i titanlegering kommer att producera hydrid och göra legeringen spröd. Generellt sett kontrolleras vätehalten i titanlegering under 0,015%. Upplösningen av väte i titan är vändbar och kan avlägsnas genom vakuumglödgning.
