鈦棒的疲勞和斷裂性能是決定其使用壽命的重要因素。國內外多年的研究表明，鈦棒的疲勞破壞機理及其與各種冶金因素的關系是一項長期而艱巨的任務。因為初試數據比較零散，一些實質問題還不夠明確，觀點不夠統一，本文僅介紹一些有代表性的結論。

鈦材的疲勞壽命與其它材料相同，與疲勞裂紋產生的概率及擴展速度有關。研究結果表明，大多數疲勞裂紋形成于滑移帶內部和孿晶界表面，而Ti—6AI—4V型合金，在低應力狀態下，當滑移帶受力較高時，當滑移帶內生核率增大時，當試樣溫度升高時，a相和b相界面為弱環節，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，細晶粒滑動比較均勻，自由滑移時間短，可以減輕由于位錯塞引起的應力集中;同時細晶對孿晶具有更強的約束作用。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。

當裂紋出現缺口、應力集中時，晶粒度影響減小，因為此時疲勞壽命主要依賴于裂紋擴展率，而純鈦的試驗結果表明，晶粒大小與裂紋擴展速率無關。