鈦合金變形程度對高低倍組織有重要的影響。變形程度大于30%-40%時，鈦合金組織明顯出現細化。為使粗晶針狀組織充分細化并轉變為球狀組織，變形溫度必須控制在兩相區內，而且變形程度應不小于60%-70%。變形程度大小應保證形成介于針狀和等軸狀組織之間的中間組織。在高于β轉變溫度下，進行塑性變形程度也要足夠大，才能有效的細化β晶粒。并且變形溫度越高，所需的變形程度也越大。
如果鈦合金在β相區變形之前先在（α+β）相區進行塑性變形，在β相區變形時，只要在不太大的變形程度（30%~40%）下便可以使組織得到細化。其原因在于，經過（α+β）相區鍛造的合金儲備了充分的變形能和更多的位錯，再在β相區變形時，發生一次再結晶，使得在β相區變形時對合金的晶粒細化更為有效。
但是，在β轉變溫度以上鍛成的模鍛件中，往往達不到上述細化晶粒的效果。原因在與模鍛件的尺寸大，金屬在β相區的溫度下停留的時間長。特別是在模鍛件的難變形區內，一般都出現粗晶組織，因為這些部位變形程度小，沒有產生一次再結晶（β晶粒再結晶），而原晶粒卻發生劇烈長大。
變形程度的改變不僅影響到晶粒度，而且對晶內針狀（片狀）組織有影響，變形程度增大會使晶內組織得到細化。與變形溫度的影響一樣，變形程度影響最明顯的是（α+β）相區的溫度下，因為這時有α相存在，而α相經受了塑性變形。
在（α+β）相區的溫度下，變形程度的變化，對力學性能，尤其塑性的影響要比在β單相區的更為顯著。在β相區塑性變形時，變形溫度的提高會使變形程度對力學性能的影響減小。
例如，TC6合金鑄錠在高于β轉變溫度（1050°C）鍛造時，隨著變形程度的增大，低倍組織逐漸變得細化；變形程度為15%時，鑄鈦組織未破碎；變形程度為30%時，鑄鈦組織輕微破碎，略成纖維狀；變形程度為60%時，呈明顯的纖維狀，但還留有較清晰的鑄鈦組織；當變形程度增大至80%時，呈細小纖維狀組織，但仍留有鑄鈦組織的痕跡。
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