β-Ti合金凭借高比强度、优良的腐蚀抗性、低弹性模量以及孪生/相变诱发塑性(TWIP/TRIP)效应等结构功能特性在航空航天、能源工业和生物医用等相关领域具有良好的应用前景。传统的钛合金由于强韧性匹配不平衡严重限制了它们在工业生产中的应用。此外,高塑性变形能力以及高抵抗裂纹萌生与扩展能力是决定高韧性的关键因素。而新型亚稳β-Ti-Mo合金通过调控变形方式获得了良好的强塑性匹配。拉伸变形过程中,{332}<113>孪生由于诱发了动态霍尔佩奇效应,使得合金具有显著的加工硬化行为,从而产生了较高的均匀延伸率。一般认为,材料的韧性与强塑积有关。而动态冲击载荷下{332}<113>孪生的响应特性及其对裂纹萌生与扩展行为的影响尚未进行研究。本文利用金相显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射仪分别对{332}<113>孪生型Ti-15Mo合金和位错滑移型Ti-15Mo-1Fe合金的夏比冲击性能进行研究。通过对室温下合金的断口形貌和变形组织进行表征以及示波冲击测试分析,探讨了孪生的响应特性及其对裂纹萌生与扩展的影响。同时探讨了温度对合金夏比冲击性能的影响,并分析了不同温度下合金的断裂机制和变形组织演变规律。结果表明,室温下Ti-15Mo合金具有平均250 J/cm~2的高冲击韧性,几乎相当于Ti-15Mo-1Fe合金的4倍。且微观断口形貌由拉长韧窝、大小各异的浅韧窝和蛇行滑动特征构成。大量{332}<113>孪晶在冲击载荷下形成,从而诱发足够的塑性变形来吸收冲击能量。由于动态晶粒细化效应,密集和破碎孪晶的形成有效地释放了应力集中,同时大量微裂纹沿着{332}<113>孪晶界扩展显著地提高了裂纹扩展路径。从而延缓裂纹萌生和提高裂纹扩展抗力进一步吸收了冲击能量。Ti-15Mo合金的裂纹扩展阶段所需能量高于萌生阶段,裂纹扩展过程对冲击韧性的影响更显著。而与之对应的Ti-15Mo-1Fe合金的裂纹萌生阶段所需能量大于扩展阶段,裂纹萌生过程对冲击韧性的影响占主导。随着温度的下降,Ti-15Mo和Ti-15Mo-1Fe合金的冲击韧性均不断降低,且韧脆转变温度(DBTT)分别为-90℃和-10℃。两种合金的断裂方式均由韧窝断裂向解理断裂转变,韧窝数量以及剪切唇面积分数均不断降低,晶粒内孪晶的数量与主裂纹扩展距离均呈现下降的趋势,即塑性变形能力与抵抗裂纹扩展能力逐渐减弱。且相同测试温度下,Ti-15Mo合金的孪晶面积与主裂纹扩展距离均高于Ti-15Mo-1Fe合金,即前者塑性变形程度较后者大,抵抗裂纹扩展能力较后者高,从而吸收更多的冲击能量。因此基于{332}<113>孪生的响应特性,使得具有TWIP效应的Ti-15Mo合金具有优异的冲击性能。