Že v osemdesetih letih prejšnjega stoletja so tuji raziskovalci izvajali študije zlitin Ti-Zr. Mehjabeen in drugi z Japonske so raziskovali mehanske lastnosti zlitin Ti-Zr in razkrili, da sta bili trdnost in trdota 2- do 3-krat večji od čistega Ti in čistega Zr. Zlitina Ti-50at.%Zr je imela največjo trdnost in trdoto ter najmanjšo zrnato strukturo. Sista in drugi so proučevali biološke lastnosti zlitin Ti-Zr, ki vsebujejo 50 % Ti, in ugotovili, da je bila površina zlitin Ti-Zr v primerjavi s čistimi zlitinami Ti in Ti-Nb bolj ugodna za celično adhezijo in rast. Vicente in drugi so zlitinam Ti-Zr dodali 0,02 % do 0,04 % kisika in odkrili, da je vsebnost kisika le malo vplivala na mikrostrukturo in biokompatibilnost, vendar je znatno povečala trdoto in modul elastičnosti zlitine. Ho in drugi iz Tajvana so proučevali učinke vsebnosti Zr na mikrostrukturo in mehanske lastnosti zlitin Ti-(10-40wt.%)Zr ter spremembe mikrostrukture in lastnosti med kasnejšo toplotno obdelavo. Rezultati so pokazali, da so trdnost, trdota in modul elastičnosti zlitine pomembno povezani s povečanjem vsebnosti Zr. Po različnih stopnjah ohlajanja po toplotni obdelavi so zlitine oblikovale +ω fazo, + +ω fazo in + fazo itd. Ugotovili so tudi, da lahko dodajanje drugih elementov, kot so Nb, Mo, Cr in Fe, Ti-10Zr-X znatno izboljša mehanske lastnosti in odpornost proti obrabi zlitine, zaradi česar je idealen material za obnovo zob. Raziskave o pravilih transformacije mikrostrukture binarnih zlitin Ti-(10-70wt.%)Zr in učinkih toplotne obdelave na transformacijo mikrostrukture in bioaktivnosti površine so pokazale, da je bila zlitina enofazna, ko je bila vsebnost Zr manjša od 20 %; ko je bila vsebnost Zr med 20 % in 60 %, je bila zlitina sestavljena iz in faz; in ko je bila vsebnost Zr večja od 60 %, je bila zlitina enofazna. Faza je imela igličasto strukturo, medtem ko je faza imela enakoosno strukturo. Trdota zlitine se je najprej povečala in nato stabilizirala, ko se je vsebnost Zr povečala, z največjo vrednostjo trdote 330 (HV3) v zlitini Ti-50wt.%Zr.
Razmerje med martenzitno strukturo in vsebnostjo Ta v zlitinah Ti-Ta je naslednje: ko je Ta < 8,7 at.%, ima zlitina samo ' fazo pri sobni temperaturi; ko je 8,7 at.% < Ta < 32 at.%, ima zlitina samo " fazo pri sobni temperaturi; ko ima Ta > 32 at.%, ima zlitina le fazo pri sobni temperaturi. Buenconsejo in drugi so ugotovili, da je zaradi fazne stabilnosti elementa Ta stabilnost fazne transformacije zlitin Ti-Ta višja kot zlitin Ti-Nb in Ti-Mo in tako ni izločanja ω faze med kaljenjem. Medtem so bile proučene lastnosti spomina oblike zlitin Ti-40 at.% Ta od 173 do 513 K ima Ti-32Ta (Ms=440 K) stabilen visokotemperaturni učinek spomina oblike.
Proučevali so razmerje med mikrostrukturo, mehanskimi lastnostmi in vsebnostjo Ta v zlitinah Ti-Ta. Ugotovljeno je bilo, da je kaljena mikrostruktura zlitin Ti-Ta močno povezana z vsebnostjo Ta. Kadar je Ta < 20 mas. %, je kaljena mikrostruktura lamelarna struktura; ko je 30 mas. % < Ta < 50 mas. %, je kaljena mikrostruktura igličasta-podobna "faza; ko je Ta=60 mas.%, se pojavi + " faza; ko je Ta > 60 mas. %, se pojavi ena sama faza. V zlitinah Ti-30%Ta in Ti-70%Ta je doseženo najboljše ujemanje nizkega modula elastičnosti in visoke trdnosti, kar je zelo primerno za biomedicinske materiale. Zheng et al. je zlitinam Ti-Ta dodal element Zr, da bi preprečil izločanje faze ω med toplotnim kroženjem in izboljšal stabilnost temperature fazne transformacije. V zlitini Ti-15Ta-15Zr se je temperatura fazne transformacije znižala za manj kot 5 K v prvih petih procesih termičnega cikla in je nato ostala nespremenjena, kar kaže odlično stabilnost termičnega cikla. Zato dodatek elementa Zr poveča kritično zdrsno napetost zlitin Ti-Ta in izboljša zmogljivost spomina oblike.