純鈦鈦棒在882. 5℃發生同素異構轉變。當純鈦自高溫緩慢冷至882. 5℃時，體心立方晶格的p相轉變成密排六方晶格的α相，即發生如下同素異構轉變:

β(體心立方）882. 5 =α(密排六方）

  轉變所需的過冷度很小·冷卻速度從4℃/S增至1000℃/S時，轉變發生的溫度只是從882. 5℃降至850℃。冷卻速度大于200 ℃/s時，試樣表面出現浮凸，顯微組織中出現針狀。轉變具有馬氏體相變的特征。在一切情況下，α針狀馬氏體與原β相之間存在著嚴格的位相關系:

因為純鈦有同素異構轉變，所以鈦合金也都有這一轉變，只是轉變溫度隨所含合金元素的性質和數量而不同。

  鈦合金鈦棒中的同素異構轉變溫度，即。α一β或。α+β的轉變溫度，對合金成分極為敏感。同一合金，由于爐次不同，甚至同一爐次的合金，由于成分上的波動(包括所含氧、氮等雜質元索的差異)，其β轉變溫度可能相差5~70℃，一般相差40℃左右，在制定鈦合金熱加工工藝時，必須考慮這一特點。

  由于β相中原子的擴散系數大，欽合金的加熱溫度超過相變點后，β相的長大傾向特別嚴重，極易形成粗大β晶粒組織，這一點在制定鈦合金鈦棒的熱加工工藝時也必須注意。

 實驗表明，具有同素異構轉變的鈦合金不能像鋼那樣利用同素異構轉變進行重結晶，使奧氏體晶粒細化。不進行塑性變形，單純利用同素異構轉變進行重結晶退火，不能使鈦合金的β粒細化。