टाइटेनियम सिल्लियों के प्रदर्शन 'जीन' को उनके मिश्र धातु डिजाइन चरण के दौरान निर्धारित किया गया है।
कमरे के तापमान पर स्थिर चरणों के अनुसार, टाइटेनियम मिश्र धातुओं को मुख्य रूप से अल्फा प्रकार, निकट अल्फा प्रकार, (अल्फा + बीटा) प्रकार और बीटा प्रकार में विभाजित किया जाता है। अल्फा स्थिरीकरण तत्व एल्यूमीनियम (अल) मिश्र धातुओं की ताकत और तापीय शक्ति में काफी सुधार कर सकता है; - स्थिर तत्व जैसे मोलिब्डेनम (एमओ), वैनेडियम (वी), क्रोमियम (सीआर), आदि कठोरता को बढ़ा सकते हैं और गर्मी उपचार को मजबूत करने की क्षमता में सुधार कर सकते हैं। सबसे क्लासिक TC4 (Ti-6Al-4V) मिश्र धातु एल्यूमीनियम और वैनेडियम के सहक्रियात्मक प्रभाव के माध्यम से उच्च शक्ति, अच्छी क्रूरता, उत्कृष्ट प्रक्रियाशीलता और संक्षारण प्रतिरोध का एक आदर्श संतुलन प्राप्त करता है। इसका उपयोग सभी टाइटेनियम सामग्रियों के आधे से अधिक के लिए होता है। मिश्र धातु डिजाइन का एक अन्य मूल ऑक्सीजन (ओ), नाइट्रोजन (एन), और हाइड्रोजन (एच) जैसे अंतरालीय तत्वों का सख्त नियंत्रण है। ऑक्सीजन एक प्राकृतिक वर्धक है, लेकिन अत्यधिक मात्रा सामग्री की कठोरता और थकान प्रदर्शन को तेजी से नुकसान पहुंचा सकती है; हाइड्रोजन एक "ज़हर" है जिसे हाइड्रोजन के विघटन को रोकने के लिए जितना संभव हो सके हटाया जाना चाहिए। इसलिए, टाइटेनियम सिल्लियों की मिश्रधातु एक सटीक विज्ञान है जिसमें विशिष्ट सेवा शर्तों को पूरा करने वाली सामग्रियों को "अनुकूलित" करने के लिए बहुभिन्नरूपी चरण आरेखों के मार्गदर्शन में मुख्य मिश्र धातु तत्व अनुपात और अशुद्धता तत्व सामग्री का बेहद सटीक संतुलन और नियंत्रण शामिल है।
