低溫鈦合金（crgogenio titanium alloy)是指適宜于低溫下運用的TA和TA3鈦合金。該類合金強度隨溫度的下降而添加、耐性隨溫度的下降而很少下降，可作低溫構造件。低溫鈦合金發展趨勢是將氧含量由0.2%(一般級）降至0.12%，構成極低空地級鈦合金(ELI, IP extro low interstitial),能在超低溫(<77K)下運用。典型的合金Ti-5Al-2.5Sn ELI和Ti-6Al-4V ELI。美國于20世紀60年代初研發的Ti-5Al-2.5Sn ELI (美軍標MIL-9047)，中國于70年代末仿制成功該合金TA7 ELI (國軍標GJB495)，Ti-5Al-1.5Sn ELI合金格外適宜用于在一255度的低溫下工作的液體燃料貯存容器。

通常來說,鈦合金強度跟著固溶元素的增加而增 加,而塑性降低。固溶元素分為空地元素(O、C、N均為α相安穩元素)和代替固溶元素(Al為α相安穩元素,Fe、Cr、Mo、V、Nb等為β相安穩元素,Sn、Zr為中性元 素)。鈦合金強度按純鈦,α合金,α+β合金,β合金的次序增加。跟著溫度降低,純鈦和鈦合金的強度加強,延 伸率降低,圖2為鈦和鈦合金的拉伸功用和溫度的聯系[5] 。表1列出了鈦和幾種典型鈦合金在不一樣溫度下 的拉伸功用[6] 。從表1的成果能夠看出,鈦合金的延伸率在77K以下時降低起伏較大,特別是富含一般純度的α鈦合金只能用到77K,而富含極低空地元素的α鈦合金即便在20K擺布時其延伸率降低起伏也不大。 圖2 鈦和鈦合金的拉伸功用和溫度的聯系 注:D:dimpal(等軸凹坑斷面);C:cleavage(解理斷面);M:microdimpal(微細等軸凹坑斷面);DG:dimpal+groove(等軸凹坑斷面+溝形斷口); DC:dimpal+cleavag(等軸凹坑+解理斷面)純鈦,鈦合金在20K以下進行拉伸時發生鋸齒變形,而且純度不一樣,發生的鋸齒變形的負荷和位移也不一樣。鋸齒變形的主要原因能夠用熱機理和位錯機理來解說,這種機理以為,在低溫下金屬的比熱容和熱導率都很小,塑性形變時功轉化為熱,致使部分區域溫度升高,并導致這個局域的軟化,剎那間使得加載的負荷降低。別的增殖位錯的相互作用,位錯和溶質原子、析出粒子的相互作用以及發熱區域的冷卻,軟化區域又發生了加工硬化。發熱軟化與加工硬化不斷地交替構成了鋸齒變形。

液氧、液氫和液氟是導彈和國際設備中的重要推進劑。用于制作低溫氣體容器和低溫構造件的原料所具有的低溫功用是非常重要的。當顯微構造呈等軸狀和空位元素（氧、氮、氫等）的含量很低時，鈦合金的延伸率仍在5%以上。大多數鈦合金在252.7度溫度下延伸率較低，而Ti-6Al-4V的延伸率則高達12%。

鈦和鈦合金在低溫文超低溫下仍能堅持一定的力學功用。跟著溫度的下降，鈦和鈦合金的強度不斷添加，而延性逐步變差。許多退火的鈦合金在195.5度溫度下還具有滿足的延性和開裂耐性。含空位元素特低的Ti-5Al-2.5Sn可在252.7度溫度下運用。它的缺口拉伸強度與非缺口拉伸強度之比，在25.7度下為0.95-1.15。