本書采用關鍵實驗、第一性原理計算、相圖計算等集成方法多相鈦合金的熱力學模型、相平衡、亞穩相、晶體結構、合金凝固等進行了繫統的研究,獲得了描述各鈦合金體繫中穩定相和亞穩相的熱力學參數。首次成功采用四亞點陣模型繫中的A1/L12和A2/B2有序-無序轉變;建立Ti-Al-Mo-V-繫熱力學數據庫,成功用於模擬商用鈦合金凝固過程的相變序列;熱力學描述了鈦合金的馬氏體相變和亞穩相w的形成,探索出有效獲得亞穩相熱力學性質的方法;首次采用第三代熱力學模型描述了Ti和V的吉布斯自由能,並成功用於優化Ti-V體繫穩定和亞穩相圖,第三代熱力學模型對描述特別是低溫熱力學性質及相變具有顯著的優勢。本書的研究成果為新型鈦合金設計提供了重要的理論指導。