В 1932 году в ВИАМ организован отдел цветных металлов, включающий в себя группу алюминиевых сплавов.
С 1932 по 1945 год разработаны первые алюминиевые сплавы (дуралюмины, магналии, авиали), процессы непрерывного литья слитков, технологии прокатки, плакирования и термической обработки листов.
С 1945 по 1970 год разработан новый класс высокопрочных сплавов (В95, В93, В96Ц3) на основе системы Al–Zn–Mg–Cu. Эти сплавы явились основой конструкции истребителей КБ Микояна (начиная с МиГ-15), Яковлева, Сухого; бомбардировщиков Ту-16, Ту-95; пассажирских и транспортных самолетов Ту-134, Ту-154, Ил-76, Ил-86, «Антей», «Руслан».
В 1957 году для применения в атомной технике был создан и освоен самый прочный в мире сплав В96Ц (?в – до 700 МПа), который использован в газовых центрифугах для получения обогащенного урана 235, было разработано и внедрено восемь поколений газовых центрифуг, производительность которых была увеличена более чем в 8 раз, а ресурсная надежность повышена с 3 до 30 лет.
В 1964 году открыт эффект упрочнения при термической обработке сплавов системы Al–Mg–Li. На основе этого открытия разработан самый легкий алюминиевый сплав 1420, который применен в конструкции клепаного фюзеляжа палубного штурмовика вертикального взлета Як-38 и в сварных конструкциях МиГ-29М. С 1965 по 1968 год освоено производство широкой номенклатуры полуфабрикатов из жаропрочного сплава АК4-1 применительно к сверхзвуковому самолету Ту-144.
С 1970 по 1990 год проведены обширные исследования по ограничению содержания вредных примесей железа и кремния для обеспечения повышенного ресурса и надежности авиационной техники; созданы сплавы чистые, повышенной и особой чистоты – Д16ч., 1163, В95п.ч. и В95о.ч., которые нашли широкое применение в современных самолетах (Ил-76, Ил-96, Ту-204, Ан-148, SSJ-100 и др.).
Разработан свариваемый криогенный сплав 1201, который применен в ракете «Энергия» и ОК «Буран».
Создан высокотехнологичный Al–Li сплав 1441, который впоследствии применен в гидросамолетах Бе-103 и Бе-200 в виде обшивочных листов.
С 1990 по 2011 год создан высокопрочный ковочный сплав 1933, отличающийся высоким уровнем вязкости разрушения (K1с=40–50 МПа?м при ?в=500 МПа) и трещиностойкости. В настоящее время он является основным сплавом для изготовления массивных (толщиной до 250 мм) кованых и прессованных полуфабрикатов - для деталей внутреннего силового набора современных самолетов Як-130, Ан-148, SSJ-100 и др. Создан и освоен для военной авиации особопрочный сплав В96Ц3п.ч. (?в=620-660 МПа) в виде длинномерных катаных и прессованных полуфабрикатов. Разработаны и освоены высокопрочные, коррозионностойкие алюминийлитиевые сплавы В-1461 и В-1469, а также высокотехнологичные сплавы В-1341 и 1370, которые применены в конструкции самолетов SSJ-100 и Ан-148 соответственно. Разработан жаропрочный сплав 1151, который нашел широкое применение в изделиях военной и специальной техники. Создан слоистый алюмостеклопластик (СИАЛ) пониженной плотности, на базе тонких (0,3–0,5 мм) листов из алюминийлитиевого сплава 1441.
С 1950 по 1970 год созданы литейные алюминиевые сплавы АЛ19, АЦР1У, ВАЛ1.
С 1970 по 1990 год проведены исследования по многокомпонентному комплексному легированию, разработаны технологии рафинирования легких сплавов. Созданы сплавы ВАЛ10, ВАЛ12, ВАЛ14, ВАЛ8, которые позднее внедрены в изделия авиационной (Ту-204, Ан-148) и ракетнокосмической техники (системы жизнеобеспечения космонавтов).
С 1990 по 2012 год созданы жаропрочный сплав ВАЛ18 (рабочая температура 350°С), высокопрочный высокотехнологичный сплав АЛ4МС. Ведутся работы по созданию нового высокопрочного литейного алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg.
В 1951 году в ВИАМ организована лаборатория титановых сплавов.
С 1951 по 1962 год – освоение титановых сплавов. На вакуумном плавильном оборудовании, спроектированном специалистами ВИАМ, был выплавлен первый лабораторный титановый слиток. Также под руководством научных сотрудников лаборатории титановых сплавов создано (1956–1957 гг.) отечественное производство титана на Ступинском металлургическом комбинате и ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА».
Параллельно с разработкой технологии выплавки слитков проводятся исследования по созданию технологии фасонного литья титановых сплавов и соответствующего литейного оборудования (1958 г.). В этот период в ВИАМ технологами лаборатории титановых сплавов совместно с конструкторским отделом института была разработана документация на первую вакуумно-дуговую гарнисажную печь. На основе созданной документации печи были изготовлены и введены в эксплуатацию, в том числе на Запорожском моторостроительном заводе, Пермском моторном заводе и др. Также разработаны и внедрены в серийное производство первые титановые сплавы ВТ1, ВТ3-1, ОТ4, ОТ4-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ВТ8. В 1961 году разработаны титановые сплавы ВТ9, ВТ14, ВТ15.
С 1962 по 1975 год проведены работы по разработке и внедрению титановых сплавов нового поколения ВТ6С, ВТ16, ВТ20, ВТ22, ВТ23 в конструкции пассажирских, транспортных самолетов, изделий ракетной и космической техники; жаропрочных титановых сплавов ВТ3-1, ВТ8, ВТ9 . в конструкции компрессоров (диски, лопатки, валы) ряда газотурбинных двигателей.
С 1975 по 1988 год – активное внедрение титановых сплавов в конструкции широкофюзеляжных самолетов, в изделия сверхзвуковой авиации, ракетной и космической техники. Разработаны теории возгорания компактного титана и пожаробезопасные титановые сплавы серии ВТТ; жаропрочные титановые сплавы ВТ18У, ВТ25У и технологические процессы изготовления штамповок дисков компрессоров ГТД.
С 1988 по 1996 год – период разработки теоретических и технологических основ создания высокожаропрочных интерметаллидных сплавов на основе титана.
С 1996 по 2011 год разработаны новые конструкционные и жаропрочные титановые сплавы (ВТ38, ВТ41, ВТ43, сплавы на основе алюминидов титана) для перспективных изделий авиакосмической техники.
В 1932 году в ВИАМ организован отдел цветных металлов, включающий в себя группу магниевых сплавов. Разработан способ получения магниевой проволоки и лент путем прессования.
С 1943 по 1944 год – создание первых отечественных высокопрочных магниевых сплавов МА5 и МЛ5 системы Mg–Al–Zn–Mn.
В 1952 году создана лаборатория магниевых сплавов.
С 1952 по 1990 год разработаны и внедрены высокопрочные, жаропрочные, гранулированные деформируемые магниевые сплавы ВМД10, МА12, МА14гр. в изделия авиакосмической техники, ракетостроения, военной и специальной техники (Ту-134, Ил-76, Ту-204, Ил-96-300, «Ансат», Су-27, Су-30, МиГ-29, «Бриз-М», ракетоносители «Протон-М», «Ангара»). Созданы жаропрочные литейные магниевые сплавы МЛ9, МЛ10, МЛ19 для деталей ГТД; высокопрочные сплавы МЛ12, МЛ8 и технология термической обработки применительно к авиаколесам и нагруженным деталям самолетов и вертолетов (Ту-134, Ту-154, Ил-76, Ил-86, Ми-8, Ми-14 и др.).
Разработаны основы технологического процесса плавки и фасонного литья крупногабаритных и корпусных деталей для изделий ракетной техники «С-300», «Тополь-М», «Куб», «Штиль» из магниевых сплавов МЛ5, МЛ5п.ч., МЛ10.
С 1990 по 2011 год разработаны: деформируемые сплавы с повышенными технологическими (МА20-СП) и прочностными (ВМД15) свойствами, эффективные защитные покрытия; составы и технология получения противопригарных присадочных материалов для производства магниевого литья применительно к изделиям авиакосмической техники. Разработана серия высокопрочных коррозионностойких литейных магниевых сплавов ВМЛ18, ВМЛ20, ВМЛ24.
С 1946 по 1960 год в ВИАМ разработаны алюминийбериллиевые сплавы и специальное плавильное оборудование.
В 1958 году разработана технология отливки слитков из сплава АБМ1 в промышленных условиях.
С 1960 по 1975 год разработаны технологические основы сварки и пайки бериллия и его сплавов. Установлены закономерности влияния бериллия в качестве модифицирующей добавки на физико-механические свойства алюминиевых, магниевых и никелевых сплавов.
В 1975 году для разработки новых материалов на основе бериллия и технологий их обработки, изготовления опытных партий полуфабрикатов и изделий создан Воскресенский экспериментально-технологический центр ВИАМ по специальным материалам (ВЭТЦ – филиал ФГУП «ВИАМ»).
С 1975 по 1995 год проведены работы по получению бериллийсодержащих сталей, а также бериллиевых бронз; получена промышленная партия слитков из сплава АБМ4. Материалы на основе бериллия применены в орбитальном корабле «Буран» в виде тормозных дисков, рамок остекления кабины фюзеляжа и др.
С 1995 по 2012 год изготовлена опытная партия проволоки из сплава БрБ2. Разработана технология изготовления бериллиевых фольг (толщина 0,01-0,15 мм, размер – до 100 мм), применяющихся в медицинских приборах (томографы), промышленности (приборы рентгенофазового анализа, контроль сварных швов), вакуум-плотных окон с защитным покрытием.