Titano lydiniai yra lydiniai, kurių pagrindą sudaro titanas, pridėtas su kitais elementais. Titanas turi du izomorfinius kristalus: glaudžiai susiglaudusį šešiakampį α titaną, kurio temperatūra žemesnė nei 882 °C, ir kubinį β titaną, esantį aukštesnėje nei 882 °C temperatūroje.
Legiravimo elementai gali būti suskirstyti į tris kategorijas pagal jų įtaką fazinio virsmo temperatūrai:
①Elementai, kurie stabilizuoja α fazę ir padidina fazės virsmo temperatūrą, yra α stabilizuojantys elementai, tokie kaip aliuminis, anglis, deguonis ir azotas. Tarp jų aliuminis yra pagrindinis titano lydinio elementas, turintis akivaizdų poveikį lydinio' normaliai temperatūrai ir stiprumui aukštoje temperatūroje gerinti, savitajam sunkiui mažinti ir tamprumo moduliui didinti.
②Elementas, stabilizuojantis β fazę ir mažinantis fazės virsmo temperatūrą, yra β stabilizuojantis elementas, kurį galima suskirstyti į du tipus: izomorfinį ir eutektoidinį. Pirmiesiems priskiriamas molibdenas, niobis, vanadis ir kt.; pastarasis apima chromą, manganą, varį, geležį, silicį ir pan.
③ Elementai, kurie mažai veikia fazinio virsmo temperatūrą, yra neutralūs elementai, tokie kaip cirkonis ir alavas.
Deguonis, azotas, anglis ir vandenilis yra pagrindinės titano lydinių priemaišos. Deguonis ir azotas turi didesnį tirpumą α fazėje, o tai labai stiprina titano lydinį, tačiau sumažina plastiškumą. Paprastai nustatoma, kad deguonies ir azoto kiekis titane yra atitinkamai 0,15-0,2% ir 0,04-0,05% arba mažiau. Vandenilio tirpumas α fazėje yra labai mažas, o per daug vandenilio, ištirpusio titano lydinyje, susidarys hidridai, dėl kurių lydinys taps trapus. Paprastai vandenilio kiekis titano lydiniuose yra mažesnis nei 0,015%. Vandenilio tirpimas titane yra grįžtamasis ir gali būti pašalintas atkaitinant vakuume.