Stop tytanu jest oparty na tytanie i innych pierwiastkach. Istnieją dwa rodzaje jednorodnych kryształów tytanu: tytan α o ściśle upakowanej strukturze heksagonalnej poniżej 882 ℃ i tytan β o sześciennej strukturze centralnej powyżej 882 ℃.
Pierwiastki stopowe można podzielić na trzy typy w zależności od ich wpływu na temperaturę przemiany
① Pierwiastkami stabilizującymi fazę α i podwyższającymi temperaturę przemiany fazowej są pierwiastki stabilne α, w tym glin, węgiel, tlen i azot. Aluminium jest głównym pierwiastkiem stopowym w stopie tytanu, co ma oczywisty wpływ na poprawę wytrzymałości w temperaturze pokojowej i wysokiej temperaturze, zmniejszenie ciężaru właściwego i zwiększenie modułu sprężystości.
② Pierwiastkami stabilizującymi fazę β i obniżającymi temperaturę przejścia fazowego są pierwiastki stabilne β, które można podzielić na formy izomorficzne i eutektoidalne. Pierwsza obejmuje molibden, niob i wanad; ta ostatnia obejmuje chrom, mangan, miedź, żelazo i krzem.
③ Pierwiastkami, które mają niewielki wpływ na temperaturę przemiany fazowej, są pierwiastki neutralne, takie jak cyrkon i cyna.
Tlen, azot, węgiel i wodór to główne zanieczyszczenia stopu tytanu. Tlen i azot mają wyższą rozpuszczalność w fazie α, co może znacznie wzmocnić stop tytanu, ale obniżyć plastyczność. Ogólnie zawartość tlenu i azotu w tytanie wynosi odpowiednio poniżej 0,15-0,2% i 0,04-0,05%. Rozpuszczalność wodoru w fazie α jest bardzo mała, zbyt dużo wodoru rozpuszczonego w stopie tytanu spowoduje wytwarzanie wodoru i kruchość stopu. Ogólnie zawartość wodoru w stopie tytanu jest kontrolowana poniżej 0,015%. Rozpuszczanie wodoru w tytanie jest odwracalne i można je usunąć przez wyżarzanie próżniowe.
