鈦和鈦合金的結晶過程由生核和晶體長大兩個階段組成，這個過程決定著鑄件成形后的晶粒組織、晶體的形狀和尺寸、晶粒內和晶粒間的成分均勻性以及各種缺陷，如縮松、裂紋等的形成。因此，它對鑄件的質量和性能以及隨后的熱處理工藝都有很大的影響。

　　鈦和鈦合金鑄件的凝固結晶是屬于一次結晶，也稱為初次結晶，其過程的主要參數是晶核生成速度和晶體生長速度。這兩個參數的變化直接影響到結晶后晶體的形狀和尺寸及其他等。為此，有人把鈦的結晶過程與鋁、鐵的結晶進行了試驗比較，在相同結晶速度下，鈦的生核速度約比鋁小1個數量級，比鐵小2個數量級。由此可知，鈦及其合金結晶過程晶體生長的速度大于晶核生成的速度，結果造成鈦和鈦合金冷卻凝固后傾向于形成粗大的晶粒組織。

　　影響鈦合金結晶過程的主要熱物理性能有：結晶熱、結晶溫度間隔、熱容量、導熱性和密度等，尤其是熱導率和結晶熱。鈦本身的導熱性就比較差，隨著合金元素的加入，鈦合金的導熱性會變得更差，凝固得更饅，最終造成結晶組織粗大。合金的結晶熱對鉆合金凝固結晶過程產生根大的影響。

　　另外，鈦合金的結晶溫度間隔大小對鑄造凝固后的結晶特性也有很大的影響。一般認為，結晶溫度間隔越寬、初生晶體絕對尺寸越大，在其他條件相同條件下，結晶速度也應該越大，最終形成的晶粒也越粗大。