Още през 80-те години на миналия век чуждестранни изследователи вече са провели проучвания върху Ti-Zr сплави. Mehjabeen и други от Япония изследваха механичните свойства на Ti-Zr сплави, разкривайки, че якостта и твърдостта са 2 до 3 пъти по-високи от тези на чистия Ti и чистия Zr. Сплавта Ti-50at.%Zr има най-висока якост и твърдост, както и най-малка зърнеста структура. Sista и други изследваха биологичните свойства на Ti-Zr сплави, съдържащи 50% Ti, и установиха, че в сравнение с чистите Ti и Ti-Nb сплави, повърхността на Ti-Zr сплавите е по-благоприятна за клетъчна адхезия и растеж. Vicente и други добавиха 0,02% до 0,04% кислород към Ti-Zr сплави и откриха, че съдържанието на кислород има малък ефект върху микроструктурата и биосъвместимостта, но значително повишава твърдостта и модула на еластичност на сплавта. Хо и други от Тайван изследваха ефектите от съдържанието на Zr върху микроструктурата и механичните свойства на Ti-(10-40wt.%)Zr сплави и промените в микроструктурата и свойствата по време на последваща термична обработка. Резултатите показват, че якостта, твърдостта и модулът на еластичност на сплавта са значително свързани с увеличаването на съдържанието на Zr. След различни скорости на охлаждане след топлинна обработка, сплавите образуват +ω фаза, + +ω фаза и + фаза и т.н. Те също така откриха, че добавянето на други елементи като Nb, Mo, Cr и Fe към Ti-10Zr-X може значително да подобри механичните свойства и устойчивостта на износване на сплавта, което я прави идеален материал за възстановяване на зъбите. Изследванията върху правилата за трансформация на микроструктурата на бинарни сплави Ti-(10-70wt.%)Zr и ефектите от топлинната обработка върху трансформацията на микроструктурата и повърхностната биоактивност показват, че когато съдържанието на Zr е по-малко от 20%, сплавта е еднофазна; когато съдържанието на Zr е между 20% и 60%, сплавта се състои от и фази; и когато съдържанието на Zr е по-голямо от 60%, сплавта е еднофазна. Фазата имаше иглоподобна структура, докато фазата имаше равноосна структура. Твърдостта на сплавта се повишава първо и след това се стабилизира с увеличаване на съдържанието на Zr, с максимална стойност на твърдост от 330 (HV3) в сплавта Ti-50wt.%Zr.
Връзката между мартензитната структура и съдържанието на Та в сплавите на Ti-Ta е следната: когато Ta < 8,7 ат.%, сплавта има само ' фаза при стайна температура; когато 8,7 ат.% < Ta < 32 ат.%, сплавта има само " фаза при стайна температура; когато Ta > 32 ат.%, сплавта има само фаза при стайна температура. Buenconsejo et al. установиха, че поради фазовата стабилност на елемента Ta, стабилността на фазовата трансформация на Ti-Ta сплавите е по-висока от тази на Ti-Nb и Ti-Mo сплавите, и по този начин няма утаяване на ω фаза. Междувременно са изследвани свойствата на паметта на формата на сплавите Ti-40 ат.% За всеки 1 ат.% увеличение на съдържанието на Ta, температурата на мартензитно преобразуване Ms намалява с 30 K. Увеличаването на съдържанието на Ta може да попречи на утаяването на ω фаза по време на процеса на стареене от 173 до 513 K, Ti-32Ta (Ms=440 K) има стабилен ефект на памет на формата при висока температура.
Изследвана е връзката между микроструктурата, механичните свойства и съдържанието на Ta в Ti-Ta сплавите. Беше установено, че закалената микроструктура на Ti-Ta сплавите е силно свързана със съдържанието на Ta. Когато Ta < 20 тегл.%, закалената микроструктура е ламеларна структура; когато 30 тегл.% < Ta < 50 тегл.%, закалената микроструктура е иглообразна-" фаза; когато Ta=60 тегл.%, се появява + " фазата; когато Ta > 60 тегл.%, се появява единична фаза. В сплавите Ti-30%Ta и Ti-70%Ta се постига най-доброто съвпадение на нисък модул на еластичност и висока якост, което е много подходящо за биомедицински материали. Zheng и др. добави Zr елемент към Ti-Ta сплави, за да инхибира утаяването на ω фаза по време на термичен цикъл и да подобри стабилността на температурата на фазова трансформация. В сплавта Ti-15Ta-15Zr температурата на фазова трансформация намалява с по-малко от 5 K в първите пет процеса на термичен цикъл и остава непроменена след това, показвайки отлична стабилност на термичен цикъл. Следователно добавянето на Zr елемент увеличава критичното напрежение на приплъзване на Ti-Ta сплавите и подобрява производителността на паметта на формата.