金属的表面状况影响其力学性能。钛合金在有氧的气氛中被氧化扩散到基体中，导致相变。通过850～1100℃静态氧化试验和830～950℃拉伸试验，研究了不同相区高温氧化Ti-6Al-4V合金的α层动力学和拉伸行为，采用金相分析、硬度测试和扫描电镜等方法对钛合金的氧化和显微组织转变进行了分析。结果表明，氧的向内扩散是产生α-壳的原因，它改变了钛表面不同相区的不同效应。在高温下深度较大的试样表面观察到裂纹。α层的厚度随着温度的升高而增加。在高应变速率下，热氧化态Ti-6Al-4V合金屈服点附近的应力值比未氧化态低。氧化试样的断口形貌为脆性锐利型，断裂方式为韧性断裂，无α层。α相中较高的氧含量既稳定了α相形成的显微组织，又通过固溶强化强化了α相。α层的存在使得拉应力状态下的表面裂纹更容易萌生和扩展。