Τα «γονίδια» απόδοσης των πλινθωμάτων τιτανίου έχουν προσδιοριστεί κατά τη φάση σχεδιασμού του κράματός τους.
Σύμφωνα με τις σταθερές φάσεις σε θερμοκρασία δωματίου, τα κράματα τιτανίου χωρίζονται κυρίως σε τύπου άλφα, τύπου σχεδόν άλφα, (άλφα+βήτα) και βήτα τύπου. Το άλφα σταθεροποιητικό στοιχείο αλουμίνιο (Al) μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντοχή και τη θερμική αντοχή των κραμάτων. - σταθερά στοιχεία όπως το μολυβδαίνιο (Mo), το βανάδιο (V), το χρώμιο (Cr) κ.λπ. μπορούν να ενισχύσουν τη σκληρότητα και να βελτιώσουν την ικανότητα ενίσχυσης της θερμικής επεξεργασίας. Το πιο κλασικό κράμα TC4 (Ti-6Al-4V) επιτυγχάνει τέλεια ισορροπία υψηλής αντοχής, καλής σκληρότητας, εξαιρετικής ικανότητας επεξεργασίας και αντοχής στη διάβρωση μέσω της συνεργιστικής επίδρασης αλουμινίου και βαναδίου. Η χρήση του αντιπροσωπεύει περισσότερο από το ήμισυ όλων των υλικών τιτανίου. Ένας άλλος πυρήνας του σχεδιασμού του κράματος είναι ο αυστηρός έλεγχος των ενδιάμεσων στοιχείων όπως το οξυγόνο (Ο), το άζωτο (Ν) και το υδρογόνο (Η). Το οξυγόνο είναι ένας φυσικός ενισχυτής, αλλά οι υπερβολικές ποσότητες μπορούν να βλάψουν γρήγορα την σκληρότητα και την απόδοση κόπωσης των υλικών. Το υδρογόνο είναι ένα «δηλητήριο» που πρέπει να αφαιρεθεί όσο το δυνατόν περισσότερο για να αποφευχθεί η ευθραυστότητα του υδρογόνου. Ως εκ τούτου, η κράμα πλινθωμάτων τιτανίου είναι μια ακριβής επιστήμη που περιλαμβάνει εξαιρετικά ακριβή εξισορρόπηση και έλεγχο της αναλογίας του κύριου στοιχείου κράματος και της περιεκτικότητας των στοιχείων ακαθαρσίας υπό την καθοδήγηση πολυμεταβλητών διαγραμμάτων φάσης, προκειμένου να "προσαρμόσουν" υλικά που πληρούν συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας.
