鈦合金棒的疲勞及斷裂性能在決定合金的使用壽命方面占據(jù)著十分重要的位置。多年來(lái)國(guó)內(nèi)外曾對(duì)其進(jìn)行了研究，探討鈦合金棒的疲勞和斷裂機(jī)制，以及它們與各種冶金因素之間的關(guān)系。由于問題本身的復(fù)雜性及初試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分散，一些實(shí)質(zhì)性問題仍然不清楚，觀點(diǎn)也未完全統(tǒng)一，這里只介紹某些代表性結(jié)論。

       鈦合金棒的疲勞壽命和其他材料一樣，取決于疲勞裂紋生核幾率和裂紋的擴(kuò)展速率。根據(jù)對(duì)純鈦的研究，疲勞裂紋大多在滑移帶內(nèi)和孿晶界面處生核，但對(duì)于Ti—6AI—4V這類型合金，在低應(yīng)力條件下，a相和b相界面則是比較薄弱的環(huán)節(jié)，只是在高應(yīng)力水平，滑移帶內(nèi)生核幾率才明顯增加，提高試驗(yàn)溫度也有類似作用，為了提高疲勞性能，對(duì)a十b型鈦合金棒，通常希望獲得細(xì)小的等軸a十b組織，而且b相好呈游離狀態(tài)，以減少a／b相界面面積。另外，細(xì)晶粒滑移比較均勻，滑移自由路程短，可減輕因位錯(cuò)塞積而造成的應(yīng)力集中；同時(shí)細(xì)晶對(duì)孿晶也有較大的約束作用。反之，粗晶魏氏組織由于疲勞裂紋形核容易，故疲勞強(qiáng)度較低。晶粒尺寸對(duì)Ti—6A1—4V合金光滑試樣和缺口試件疲勞性能的影響。

       在存在缺口、應(yīng)力集中的情況下，晶粒度影響減小，因?yàn)榇藭r(shí)疲勞壽命主要取決于裂紋擴(kuò)展速率，而純鈦的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明裂紋擴(kuò)展速率與晶粒尺寸無(wú)密切關(guān)系。