Metal malzemelerin geniş dünyasında titanyum alaşımları benzersiz özellikleri ve geniş uygulama yelpazesiyle öne çıkıyor. Aktif bir metal element olarak titanyum, periyodik tablodaki birçok elementle etkileşime girebilir ve II Kornilov, periyodik tablodaki elementleri, her bir element ile titanyum arasındaki etkileşimin özelliklerine göre dört gruba ayırır ve titanyum alaşımlarına benzersiz özellikler veren, bu farklı element gruplarının ve titanyumun birleşimidir.
Birinci grup elementler, titanyum veya titanyum ile sürekli katı bir çözelti oluşturan elementlerdir, bunlardan 10 adet vardır, hepsi periyodik tablodaki titanyumun yakın komşularıdır ve titanyumun atom yarıçapı ile atom yarıçapı arasındaki fark çoğunlukla %8'den fazla değildir. Bunlar arasında, titanyumun kohort elemanları zirkonyum ve hafniyum titanyum ile sürekli katı çözeltiler oluşturabilirken, geri kalan sekiz element (skandiyum, vanadyum, niyobyum, tantal, krom, molibden, tungsten ve uranyum) yalnızca titanyum ile sürekli katı çözeltiler oluşturur.
İkinci grup elementler, sonlu katı çözeltiler, bazı metal bileşikleri ve titanyum ile kovalent bağ bileşikleri oluşturan elementlerin sayısıdır (nadir toprak metalleri hariç 40'tan fazla). Bu element grubu, periyodik tabloda titanyumdan birinci gruba göre daha uzakta yer alır ve kimyasal özellikleri titanyumdan oldukça farklıdır, ancak bazı elementlerin atom yarıçapları titanyuma benzerdir ve bu da onların titanyum ile sonlu katı çözeltiler oluşturmasına olanak tanır. Bunlar arasında manganez, demir, kobalt, nikel, bakır, bor, alüminyum, galyum, karbon, silikon, kalay, nitrojen, bizmut, oksijen, hidrojen ve diğer elementler titanyum alaşımlarının incelenmesi için özellikle önemlidir.
Üçüncü grup elementler ise titanyum ile katı çözeltiler oluşturmayan, toplamda 9 adet olmak üzere farklı türde kovalent ve iyonik bileşikler oluşturan ve periyodik tablonun en sağında yer alan elementlerdir. Bunlar arasında halojenler ve titanyumdan oluşan TiCl₄ ve TiI₄ gibi iyonik bileşikler benzersiz kimyasal özelliklere sahiptir.
Dördüncü element grubu, periyodik tablonun en sol tarafında yer alan alkali ve alkali toprak metalleri (berilyum hariç) ve ayrıca inert gazlar dahil toplam 17 element dahil olmak üzere titanyumla etkileşime girmeyen elementlerdir. Bu elementler titanyumla kimyasal olarak reaksiyona girmez ancak bazı uygulama senaryolarında titanyum alaşımlarının istikrarlı performansını sağlayabilirler. Örneğin, titanyum alaşımlarının eritilmesi ve işlenmesi sırasında, titanyum alaşımlarının havadaki oksijen, nitrojen vb. ile reaksiyona girmesini önlemek için koruyucu gazlar olarak inert gazlar (argon gibi) kullanılabilir, böylece titanyum alaşımlarının saflığı ve performansı sağlanır.
