在工业领域中，许多设备常需在低温环境下运行，如低温储罐、航空航天低温部件等，这就要求所用材料在低温下仍具备良好力学性能。钛管因密度低、强度高、耐腐蚀性强等优点，在这些领域得到广泛应用。研究其在低温环境下的力学性能，对保障设备安全运行和推动相关领域发展意义重大。

低温对金属材料的力学性能影响复杂。一般来说，低温会使材料的强度增加，这是因为低温提升了材料的剪切模量和晶格摩擦应力，增加了位错滑移阻力 。但塑性的变化却存在两面性，一方面，低温抑制位错的动态湮灭，增强应变硬化能力，利于提高塑性；另一方面，低温导致晶格摩擦应力增加，流变应力上升，又会降低塑性。在均匀结构材料中，低温下强度和塑性的“倒置”矛盾较难打破。

在研究低温环境下钛管力学性能时，通常会采用实验研究的方法。制备不同规格的钛管样品，将样品置于不同低温环境中，利用拉伸试验机测试其抗拉强度、屈服强度和伸长率等。用硬度计测量硬度，借助微观分析设备观察微观结构变化，分析位错密度、晶粒尺寸等因素对力学性能的影响。研究表明，一些异构结构的钛管在低温下能突破强度 - 塑性匹配瓶颈。比如，通过热挤压 - 大变形量轧制 - 退火工艺制备的再结晶型异构纯钛，在低温下具有极高强度和优异延伸率 。这是因为低温放大了异构单元域之间的力学不相容性，抑制了位错交叉滑移，强化了异构单元域在塑性变形过程中的应变配分效应，放大了异构变形诱导（HDI） - 应力的硬化效应。

低温环境下钛管力学性能研究为钛管在低温领域的应用提供理论依据。未来，应进一步深入研究钛管在复杂低温环境下的性能变化，开发更多适用于低温环境的钛管材料和加工工艺，以满足不断发展的工业需求。