钛合金材料这一机制是基于热弹性位移相变设计方法。某些强有序金属间化合物表现出剪切主导的热弹性位移转变，包括最小的体积膨胀、高度的晶体可逆性和低温同素异形体，在塑性变形过程中容易孪晶。这种组合产生了众所周知的形状记忆效应，即在向高温奥氏体相变过程中，传递给低温马氏体相的塑性变形几乎可以完全逆转。在最近的一项研究中，通过观察退火后的裂纹愈合证实了热工程自愈合。研究了一种形状记忆镍钛合金的微观变形和回复。采用球形和维氏金刚石压头进行微压痕加工，可引起微压痕变形。利用光学表面轮廓仪定量测量了热退火引起的凹痕恢复。中等加热时，在低压痕载荷下，球形金刚石在等原子镍钛马氏体中形成的微压痕几乎完全恢复[63]。用维氏压头形成的微压痕的恢复率较小。
钛合金材料这些结果表明，形状记忆效应存在于微观水平和复杂的加载条件下。采用球形和锥体压头下的代表性应变和最大应力的概念对观测结果进行了合理化。分别显示了球形和维氏凹痕加热前和加热后的代表性表面轮廓。通过定义采收率d，从地表剖面定量确定了凹陷采收率。这是一种方法，自我“愈合”被比作一个既定的冶金老化过程。在这一机制中，缺陷位点(主要是微观孔洞)作为扩散驱动的过饱和溶质在合金中沉淀的形核中心，从而被固定在进一步生长直至失效。因此，新形成的孔洞在其生长之前被密封，从而提高了合金的蠕变和疲劳性能。
钛合金材料这种形式的“预防性”愈合已被用于Al-Cu合金，其溶解度随着温度的降低而降低。该过程涉及高温固溶处理，伴随着相对较短时间的淬火和退火，导致微观结构保持大量的溶质，并起到愈合剂的作用。Al-Cu合金的“二次沉淀”过程导致低温时效形成更细的析出物，以及Al-Cu- mg - ag合金在载荷作用下因移动位错产生而发生的动态沉淀研究。已被确定为疲劳和蠕变期间的潜在愈合机制。这可以扩展到其他金属材料。这种方法的局限性是，并不是所有的钛合金都像Al-Cu合金一样是可热处理的。
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