ไทเทเนียมบริสุทธิ์และ Ti -6 al -4 v เป็นโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในคลินิกและอัลลอยไทเทเนียมชีวการแพทย์รุ่นแรก ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1940 มีการแนะนำไทเทเนียมบริสุทธิ์เข้าสู่สาขาของชีวการแพทย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี 1960 มีการใช้ไทเทเนียมบริสุทธิ์ในการปลูกถ่ายด้วยวาจาเนื่องจากวัสดุทางการแพทย์ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ti -6 al -4 v อัลลอยไทเทเนียมเป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่ผลิตและใช้อย่างกว้างขวางที่สุดด้วยความแข็งแรงสูงประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีและลักษณะอื่น ๆ เริ่มใช้ในปี 1970 สำหรับข้อต่อสะโพกข้อต่อหัวเข่าและความแข็งแรงอื่น ๆ ส่วนหนึ่ง.
ด้วยการวิจัยและการประยุกต์อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นการทดลองและข้อมูลจำนวนมากได้ยืนยันว่าองค์ประกอบ V มีผลข้างเคียงที่เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ ตั้งแต่ปี 1980 ประเทศต่าง ๆ ได้พัฒนา ti -6 al -7 nb, ti -5 al -2. 5fe และโลหะผสมไทเทเนียมชีวภาพรุ่นที่สอง อย่างไรก็ตามองค์ประกอบอัลในโลหะผสมข้างต้นยังไม่ได้ถูกแทนที่และการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าอัลเป็นพิษต่อระบบประสาทสะสมเรื้อรังเป็นปัจจัยสำคัญในการเหนี่ยวนำโรคอัลไซเมอร์ ในขณะเดียวกันแม้ว่าโมดูลัสของความยืดหยุ่นของอัลลอยไทเทเนียมทางการแพทย์รุ่นแรกและรุ่นที่สอง (ประมาณ 100 GPa) ต่ำกว่าสแตนเลสสตีล (190 GPa) อย่างมาก แต่ก็ยังคงสูงกว่ากระดูกที่ยาวนานกว่า ผลการฝัง สิ่งนี้จะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อผลการปลูกถ่ายในระยะยาว
สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเป็นคนแรกที่เริ่มต้นการพัฒนาของอัลลอยไทเทเนียมรุ่นที่สามของการแพทย์ซึ่งเป็นวิธีการหลักคือการเพิ่ม NB, MO, TA, SN และองค์ประกอบอื่น ๆ ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ti -12 mo -6 zr -2 fe substable -type titanium โลหะผสมซึ่งได้รับการจดทะเบียนอย่างเป็นทางการในมาตรฐานการแพทย์ระดับโลกในปี 2000 ไทเทเนียมอัลลอย ti -12 mo -6 zr -2 fe ประเภทเบต้าที่มีความเสถียรย่อยได้รับการพัฒนาในสหรัฐอเมริกาและในปี 2000 มันถูกใช้ในการผลิตระดับสูงของโลก จีน. นอกจากนี้ญี่ปุ่นยังได้พัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมโมดูลัสต่ำที่ไม่เป็นพิษเช่น ti -29 nb -13 ta -5 zr และสถาบันโลหะของจีน
ผ่านการออกแบบที่ดีที่สุดของเนื้อหาขององค์ประกอบที่ทำให้สมรรถภาพ, การประมวลผลเทอร์โมเมอร์กลศาสตร์เพื่อควบคุมการจัดระเบียบของโลหะผสมและความเสถียรของ -phase คุณสามารถควบคุมโมดูลัสยืดหยุ่นของโลหะผสมไทเทเนียมความแข็งแรงและประสิทธิภาพสำคัญอื่น ๆ ของการใช้โลหะผสมไทเทเนียมในหลากหลาย นักวิชาการที่บ้านและต่างประเทศได้พัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมโมดูลัสต่ำเกือบหนึ่งร้อยตัวผ่านปริมาณ MO, ค่าสัมประสิทธิ์ความเสถียร k, ทฤษฎีอัลลอยอิเล็กตรอน D-electron, ความเข้มข้นของอิเล็กตรอนโดยเฉลี่ย, หลักการแรกและทฤษฎีการโคจรของโมเลกุล ตามองค์ประกอบหลักที่เพิ่มขึ้นที่แตกต่างกันสามารถจัดหมวดหมู่เป็น Ti-Mo-based, Ti-NB-based, TI-TA-based, TI-ZR-based และอื่น ๆ โลหะผสมไทเทเนียมโมดูลัสต่ำข้างต้นโดยทั่วไปมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและความปลอดภัยทางชีวภาพเนื่องจากการเพิ่มองค์ประกอบที่ทนต่อการกัดกร่อนที่ไม่เป็นพิษได้ง่าย ในแง่ของโมดูลัสยืดหยุ่นโดยการควบคุมองค์ประกอบการผสมและระบบบำบัดความร้อนสามารถควบคุมโมดูลัสยืดหยุ่นได้ระหว่าง 35GPA ~ 110GPA ตัวอย่างเช่นโมดูลัสยืดหยุ่นของ ti -29 nb -13 ta -4. โลหะผสม 6ZR สามารถลดลงได้เป็น 55GPA โดยการรักษาด้วยสารละลายที่เป็นของแข็ง การแนะนำขององค์ประกอบ MO และ MN ในระบบ TI-ZR ทำให้เฟสในอัลลอย TI-ZR เสถียรผ่านเอฟเฟกต์ร่วมกันและโมดูลัสยืดหยุ่นสามารถลดลงเหลือ 35.1 ~ 39.1 GPA ซึ่งโดยทั่วไปจะจับคู่กับเนื้อเยื่อกระดูกของร่างกายมนุษย์ และ sub-type ti -33 nb -4 โลหะผสม SN นั้นมีความเสถียรโดยการรักษาด้วยระบบความร้อนซึ่งสามารถปรับได้ระหว่าง 35GPA ~ 110GPA อัลลอย 4SN สามารถบรรลุการจับคู่ที่ดีของโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำพิเศษ (36 GPA) และความแข็งแรงสูง (853 MPa) ผ่านการรักษาด้วยระบบความร้อนซึ่งมีโอกาสในการใช้งานขนาดใหญ่ในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อแข็ง
