當鈦棒和鈦合金棒加熱到β相時，會發生a→β的多型性轉變。有時這一過程也稱為重結晶。高純鈦的a→β的轉變溫度為875+-5℃。但是直到β相完全形成之前，很難用金相法觀察這一過程。對相β出現在低溫的原因還不清楚。但實驗指出，a與β相互轉變，無論是加熱還是冷卻，a相和β相始終保持一定的布喇格位向關系。對鈦合金中加熱時的多型性轉變迄今研究的很少。

1、鈦棒和鈦合金棒在緩慢冷卻時的轉變

鈦棒和鈦合金棒從β相區緩慢冷卻到a+β相區時，要發生β→a的多型性轉變。在高純鈦中已經證實，此時a相的形核是馬氏體型的，長大則靠熱激活過程。形核時，試樣表面也有通常馬氏體相變時的浮凸，而且也同樣與母相保持嚴格的布喇格位向關系。

2、快速冷卻中的轉變

鈦棒和鈦合金棒在由β相區快速冷卻時發生的轉變及轉變產物隨著β穩定元素含量的變化有所不同。馬氏體型相變：1.a`塊狀馬氏體無法測得位向關系；針狀馬氏體a`與β相保持布喇格位向關系慣析面為（334）β或（344）β。2.a"在Ti-Mo,Ti-W,Ti-Re中發現，但Ti-V系卻沒有；a"的點陣參數隨成分而變化；a"是鈦合金塑性降低。

淬火ω相形成：ω是尺寸很小的粒子，僅能通過電子顯微術觀察；ω使彈性模量及硬度提高，使塑性下降。測定再結晶主要采用金相觀察和X射線衍射相結合的方法。當再結晶發生時，形變后的纖維組織上出現細小的等軸晶粒，同時x射線背反射勞厄圖相上的衍射環開始變為不連接的斑點。對于可熱處理β合金，還可以用不完全時效（500℃/4～8小時，空冷）的方法顯示再結晶組織，經不完全時效后的未再結晶晶粒在腐蝕后呈暗色。