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本文采用拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜（OM）、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)，研究了不同热处理状态的TC4和TB2合金在78K~293K温度范围内的力学行为，主要包括拉伸性能、冲击性能、拉伸变形断裂行为及冲击断裂行为。 研究结果表明，随拉伸温度降低，退火态和时效态TC4合金的抗拉强度和屈服强度均单调增加，延伸率则是缓慢下降，至78K时又略有上升。冷热循环(153K~393K)对退火态TC4合金的低温拉伸性能具有较明显影响，随循环次数(最高为500次)增加，TC4合金的抗拉强度和屈服强度增加，延伸率略有升高。SEM观察显示，退火态和时效态TC4合金室温及低温拉伸断口形貌皆呈现明显的韧窝断裂特征，随拉伸温度降低，韧窝变浅且分布的均匀程度降低。TEM分析表明，退火态TC4合金在室温至78K温度范围内的拉伸变形以位错滑移机制为主；时效态TC4合金在室温至123K的拉伸变形机制以位错滑移为主，78K则转变为滑移与孪生共存。 随拉伸温度降低，固溶态和时效态TB2合金的抗拉强度与屈服强度单调增加，延伸率单调下降；SEM观察表明，固溶态TB2合金在室温至123K温度范围内的拉伸断口呈现典型的韧窝特征，78K拉伸，表现为沿晶+韧窝的混合断口；时效态TB2合金在室温至223K温度范围内的拉伸断口为沿晶韧窝断口，173K时为沿晶断裂且局部有韧窝，123K拉伸断口具有解理特征并可见河流花样及晶面滑移痕迹，78K断口则为沿晶断口，韧窝数量明显减少。TEM分析显示，固溶态和时效态 TB2低温变形机制具有相同的规律，室温至123K的拉伸变形机制以位错滑移为主，78K拉伸时，变形机制转变为位错滑移与孪生变形共存。 冲击试验结果表明，随冲击温度的降低，TC4和TB2合金的冲击吸收能逐渐减小；同一冲击温度下的冲击吸收能，TC4合金退火态高于时效态，TB2合金固溶态高于时效态。退火态和时效态TC4合金的室温及低温冲击断口均呈现典型的延性断裂特征，微观上，韧窝形貌显著，随冲击温度降低，韧窝深度变浅、分布均匀性降低。固溶态TB2合金冲击断口在室温表现为韧窝断裂，223K时为韧窝+准解理断裂，198K时为沿晶+韧窝断裂，173K时为沿晶+韧窝断裂，并有二次裂纹，78K断口具有河流花样特征，断裂方式为解理+沿晶韧窝。时效态TB2合金室温断口为韧窝+沿晶，同时还有撕裂棱和二次裂纹；在223K至173K范围内，为沿晶+韧窝，同时还有撕裂棱和二次裂纹；78K时为沿晶+韧窝断裂，同时伴有二次裂纹。