鈦合金棒的疲勞和斷裂性能對于確定合金的使用壽命非常重要。多年來，國內(nèi)外都在研究鈦合金棒的疲勞和斷裂機(jī)理及其與各種冶金因素的關(guān)系。由于問題本身的復(fù)雜性和初始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分散性，一些基本問題還沒有完全明確，意見也沒有完全統(tǒng)一，因此這里只提出一些有代表性的結(jié)論。

鈦合金棒的抗疲勞性和其他材料一樣，取決于疲勞裂紋發(fā)生的概率和裂紋擴(kuò)展的速度。對純鈦的研究表明，疲勞裂紋主要發(fā)生在滑移區(qū)和自行車接口處，但對于這種類型的Ti-6AI-4V合金，在低應(yīng)力下，a相和b相接口是Z的薄弱環(huán)節(jié)。只有在高應(yīng)力下，滑移區(qū)成核的可能性才會顯著增加，提高試驗(yàn)溫度也有類似的效果。為了改善十b鈦合金棒的疲勞特性，一般希望獲得從a到十b的精細(xì)單向組織，b相很好地釋放，以減少a/b相的界面面積。此外，細(xì)粒滑移比較均勻，無滑移距離短，可減少由位錯(cuò)引起的應(yīng)力集中；同時(shí)，細(xì)晶在雙料中也有較大的保留作用。相反，由于容易形成疲勞裂紋，粗晶魏氏組織的疲勞強(qiáng)度較低。晶粒大小對光滑和缺口的Ti-6A1-4V合金試樣疲勞性能的影響。

在有裂紋和應(yīng)力集中的情況下，由于疲勞壽命主要取決于裂紋增長率，所以晶粒大小的影響會減少，而純鈦的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，裂紋增長率與晶粒大小沒有密切關(guān)系。