相对于常规金属材料，Ti2448合金显示了奇特的非线性弹性变形行为和高度局域化的非均匀塑性变形行为。通过对亚稳相的抑制，实现了非线性弹性行为，获得了以下力学性能：(1)抗拉强度约900MPa，初始杨氏模量约40GPa，平均杨氏模量小于20GPa，在高强度状态下实现了与人体骨骼的弹性匹配；(2)在约600MPa强度的条件下达到了约6%的单循环能量吸收率，约为高阻尼高分子材料的1/4；(3)最大可恢复的拉伸弹性应变约为3.3%（超弹性）。
Ti2448合金还呈现出高度局域化的非均匀塑性变形行为，常规压缩可使粗大晶粒的材料产生纳米带、甚至诱导非晶化转变，具有比位错、孪晶和相变等晶粒细化机制更为显著的晶粒细化作用。利用这种晶粒细化机制，采用工业冷轧板机可以获得2mm以下厚度的纳米晶粒板材，透射电镜分析显示其晶粒为等轴晶，尺寸均匀且小于50nm，高分辨电镜观察发现晶粒尺寸主要分布于20~30nm的范围内。然而，硬度测量和室温拉伸试验发现，随着冷轧形变率的增加和晶粒尺寸的细化，硬度和拉伸强度仅有微小的增加；例如，1.5mm厚度的纳米晶粒板材拉伸强度仅比热轧制棒材高约5.5%。这种在加工过程中不硬化的现象显著区别于以往报道的高强纳米金属材料，同时使纳米板材的制备技术简单易行，显著降了轧制成本。尽管轧制态的纳米晶粒板材的强度没有提高，在随后的两相区短时退火时却可以析出更加细小的a相，这种双相纳米组织可以将拉伸强度提高约1倍，达到1700MPa，这或许是目前获得大规格高强度纳米晶粒板材的最简单可行的技术路线。
Ti2448合金的一个显著特点是其体模量与剪切模量相当（约24GPa），泊松比很低，仅为0.14。采用优化的加工工艺，可以将杨氏模量、体模量、剪切模量和泊松比分别降低到约40GPa、约18GPa、约17GPa和0.095，特别值得注意的是，该合金的体模量远低于常规结构金属材料，仅高于碱金属如Li、Na、K等柔软金属。
