No vasto mundo dos materiais metálicos, as ligas de titânio destacam-se pelas suas propriedades únicas e ampla gama de aplicações. Como elemento metálico ativo, o titânio pode interagir com muitos elementos da tabela periódica, e II Kornilov divide os elementos da tabela periódica em quatro grupos de acordo com as características da interação entre cada elemento e o titânio, e é a combinação desses diferentes grupos de elementos e o titânio que confere características únicas às ligas de titânio.
O primeiro grupo de elementos são os elementos que formam uma solução sólida contínua com titânio ou titânio, existem 10 deles, todos são vizinhos próximos do titânio na tabela periódica, e a diferença entre o raio atômico e o raio atômico do titânio não é maior que 8%. Entre eles, os elementos da coorte zircônio e háfnio do titânio podem formar soluções sólidas contínuas com titânio, enquanto os oito elementos restantes (escândio, vanádio, nióbio, tântalo, cromo, molibdênio, tungstênio e urânio) apenas formam soluções sólidas contínuas com titânio.
O segundo grupo de elementos é o número de elementos que formam soluções sólidas finitas, certos compostos metálicos e compostos de ligação covalente com titânio (mais de 40, excluindo metais de terras raras). Este grupo de elementos está localizado mais distante do titânio na tabela periódica do que o primeiro grupo, e suas propriedades químicas são bastante diferentes das do titânio, mas alguns elementos possuem raios atômicos semelhantes ao titânio, o que lhes permite formar soluções sólidas finitas com o titânio. Entre eles, manganês, ferro, cobalto, níquel, cobre, boro, alumínio, gálio, carbono, silício, estanho, nitrogênio, bismuto, oxigênio, hidrogênio e outros elementos são particularmente importantes para o estudo de ligas de titânio.
O terceiro grupo de elementos são os elementos que não formam soluções sólidas com o titânio, mas formam diferentes tipos de compostos covalentes e iônicos, num total de 9 e estão localizados na extrema direita da tabela periódica. Entre eles, compostos iônicos formados por halogênios e titânio, como TiCl₄ e TiI₄, possuem propriedades químicas únicas.
O quarto grupo de elementos são aqueles que não interagem com o titânio, incluindo metais alcalinos e alcalino-terrosos (exceto berílio), que estão localizados no lado esquerdo da tabela periódica, mais gases inertes, num total de 17 elementos. Esses elementos não reagem quimicamente com o titânio, mas em determinados cenários de aplicação podem garantir o desempenho estável das ligas de titânio. Por exemplo, durante a fundição e processamento de ligas de titânio, gases inertes (como o argônio) podem ser usados como gases de proteção para evitar que as ligas de titânio reajam com oxigênio, nitrogênio, etc. no ar, garantindo assim a pureza e o desempenho das ligas de titânio.
