鈦合金的斷裂韌性強烈地依賴于顯微組織參數，片狀α相鈦合金斷裂韌度高，等軸α組織和雙態組織的斷裂韌度低。TC4（Ti-6Al-44V）和Ti-6Al-2Zn-4Zr-6Mo兩種合金等軸組織和片狀組織的斷裂韌度見表1.裂紋在片狀組織中運動方向的改變比在等軸組織多得多，而裂紋分叉又形成次生裂紋，裂紋總長度的增加導致消耗的能量增加，因此使斷裂韌性的參數提高。當鈦合金中形成馬氏體組織時，由于強度的提高，會引起斷裂韌性的降低。有序相的形成也會使斷裂韌性顯著地降低。其特點為：即使強度降低，其斷裂韌性也同時降低。一般來說大多數使鈦合金強度提高的冶金工藝都會使斷裂韌性降低。