鈦合金材料這一機制是基于熱彈性位移相變設計方法。某些強有序金屬間化合物表現出剪切主導的熱彈性位移轉變，包括最小的體積膨脹、高度的晶體可逆性和低溫同素異形體，在塑性變形過程中容易孿晶。這種組合產生了眾所周知的形狀記憶效應，即在向高溫奧氏體相變過程中，傳遞給低溫馬氏體相的塑性變形幾乎可以完全逆轉。在最近的一項研究中，通過觀察退火后的裂紋愈合證實了熱工程自愈合。研究了一種形狀記憶鎳鈦合金的微觀變形和回復。采用球形和維氏金剛石壓頭進行微壓痕加工，可引起微壓痕變形。利用光學表面輪廓儀定量測量了熱退火引起的凹痕恢復。中等加熱時，在低壓痕載荷下，球形金剛石在等原子鎳鈦馬氏體中形成的微壓痕幾乎完全恢復[63]。用維氏壓頭形成的微壓痕的恢復率較小。

鈦合金材料這些結果表明，形狀記憶效應存在于微觀水平和復雜的加載條件下。采用球形和錐體壓頭下的代表性應變和最大應力的概念對觀測結果進行了合理化。分別顯示了球形和維氏凹痕加熱前和加熱后的代表性表面輪廓。通過定義采收率d，從地表剖面定量確定了凹陷采收率。這是一種方法，自我“愈合”被比作一個既定的冶金老化過程。在這一機制中，缺陷位點(主要是微觀孔洞)作為擴散驅動的過飽和溶質在合金中沉淀的形核中心，從而被固定在進一步生長直至失效。因此，新形成的孔洞在其生長之前被密封，從而提高了合金的蠕變和疲勞性能。

鈦合金材料這種形式的“預防性”愈合已被用于Al-Cu合金，其溶解度隨著溫度的降低而降低。該過程涉及高溫固溶處理，伴隨著相對較短時間的淬火和退火，導致微觀結構保持大量的溶質，并起到愈合劑的作用。Al-Cu合金的“二次沉淀”過程導致低溫時效形成更細的析出物，以及Al-Cu- mg - ag合金在載荷作用下因移動位錯產生而發生的動態沉淀研究。已被確定為疲勞和蠕變期間的潛在愈合機制。這可以擴展到其他金屬材料。這種方法的局限性是，并不是所有的鈦合金都像Al-Cu合金一樣是可熱處理的。