В качестве объекта исследования в данной работе использовали двухфазный (a + b)-титановый сплав ВТ23 в состоянии поставки. Была проведена предварительная термическая обработка образцов при разных значениях температуры, включающая в себя отжиг, закалку при различных значениях температуры и последующее охлаждение в воде, с целью получения различной стабильности b-фазы. Методами оптической микроскопии, рентгенофазового анализа, механических испытаний изучена структура, фазовый состав и механические свойства образцов двухфазного титанового сплава ВТ23 с различной стабильностью β-фазы. Определены параметры кубической решетки b-фазы после различных режимов термической обработки, установлена зависимость периода решетки от температуры закалки из-за изменения системы легирования. Результаты проведенных при комнатной температуре испытаний образцов данного сплава на одноосное растяжение и ударный изгиб показали, что повышение температуры закалки с 800 до 860 °С приводит к росту характеристик прочности, пластичности, ударной вязкости и работы распространения трещины. Методами инструментированных ударных испытаний показано влияние повышения температуры закалки на вид диаграммы нагружения и характеристики значений ударной вязкости. Фрактографическое исследование поверхности изломов образцов сплава ВТ23 после ударных испытаний показало, что наблюдаемое изменение вида диаграмм нагружения хорошо согласуется со сменой механизма разрушения и, в частности, с устранением межзеренного строения излома ударных образцов после повышения температуры закалки до 860 °С, способствующего дестабилизации b-фазы по отношению к деформационному мартенситному превращению. Установлено, что рост трещины в образцах с метастабильной b-фазой происходит по границам мартенситных пластин и их пачек.