Els "gens" de rendiment dels lingots de titani s'han determinat durant la seva fase de disseny d'aliatge.
Segons les fases estables a temperatura ambient, els aliatges de titani es divideixen principalment en tipus alfa, tipus gairebé alfa, tipus (alfa + beta) i tipus beta. L'element estabilitzador alfa d'alumini (Al) pot millorar significativament la resistència i la resistència tèrmica dels aliatges; - elements estables com el molibdè (Mo), el vanadi (V), el crom (Cr), etc. poden millorar l'enduribilitat i la capacitat d'enfortiment del tractament tèrmic. L'aliatge TC4 (Ti-6Al-4V) més clàssic aconsegueix un equilibri perfecte d'alta resistència, bona tenacitat, excel·lent processabilitat i resistència a la corrosió gràcies a l'efecte sinèrgic de l'alumini i el vanadi. El seu ús representa més de la meitat de tots els materials de titani. Un altre nucli del disseny d'aliatges és el control estricte dels elements intersticials com l'oxigen (O), el nitrogen (N) i l'hidrogen (H). L'oxigen és un potenciador natural, però les quantitats excessives poden danyar ràpidament la duresa i el rendiment de fatiga dels materials; L'hidrogen és un "verí" que s'ha d'eliminar tant com sigui possible per evitar la fragilitat de l'hidrogen. Per tant, l'aliatge de lingots de titani és una ciència precisa que implica un equilibri i un control extremadament precís de la relació d'elements d'aliatge principal i el contingut d'elements d'impureses sota la guia de diagrames de fases multivariants, per tal de "personalitzar" materials que compleixen condicions específiques de servei.
