鈦棒的疲勞和斷裂性能是決定其使用壽命的重要因素。國內(nèi)外多年的研究表明，鈦棒的疲勞破壞機(jī)理及其與各種冶金因素的關(guān)系是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。因?yàn)槌踉嚁?shù)據(jù)比較零散，一些實(shí)質(zhì)問題還不夠明確，觀點(diǎn)不夠統(tǒng)一，本文僅介紹一些有代表性的結(jié)論。

鈦材的疲勞壽命與其它材料相同，與疲勞裂紋產(chǎn)生的概率及擴(kuò)展速度有關(guān)。研究結(jié)果表明，大多數(shù)疲勞裂紋形成于滑移帶內(nèi)部和孿晶界表面，而Ti—6AI—4V型合金，在低應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)滑移帶受力較高時(shí)，當(dāng)滑移帶內(nèi)生核率增大時(shí)，當(dāng)試樣溫度升高時(shí)，a相和b相界面為弱環(huán)節(jié)，為改善疲勞性能，對于a十b型鈦合金棒材，一般期望能得到細(xì)等軸a十b組織，最好是游離b，以減少a/b相界面積。此外，細(xì)晶粒滑動(dòng)比較均勻，自由滑移時(shí)間短，可以減輕由于位錯(cuò)塞引起的應(yīng)力集中;同時(shí)細(xì)晶對孿晶具有更強(qiáng)的約束作用。與此相反，粗晶魏氏組織因疲勞裂紋易成核，因而疲勞強(qiáng)度降低。晶體粒度對Ti-6A1—4V型金光滑試樣及缺口試件疲勞性能的影響。

當(dāng)裂紋出現(xiàn)缺口、應(yīng)力集中時(shí)，晶粒度影響減小，因?yàn)榇藭r(shí)疲勞壽命主要依賴于裂紋擴(kuò)展率，而純鈦的試驗(yàn)結(jié)果表明，晶粒大小與裂紋擴(kuò)展速率無關(guān)。