Un período de carga sostenida impuesto durante la carga por fatiga es perjudicial para el rendimiento de los materiales, causando un fuerte descenso en la vida a fatiga de las aleaciones de titanio cerca de alfa. Por lo tanto, se estudiaron las discrepancias de deformación de la fatiga por retención (DF) y la fatiga a bajo ciclo (LCF) para la aleación de titanio Ti834 con estructuras bimodales en este trabajo. Las fractografías después de las pruebas de fatiga por retención y fatiga a bajo ciclo se caracterizaron utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM), y se investigaron las trayectorias de propagación de grietas en el subsuperficie utilizando un microscopio óptico (OM). Con el fin de revelar el mecanismo del daño por fatiga, se observaron estructuras de dislocación detalladas utilizando microscopía electrónica de transmisión (TEM). Las trayectorias de propagación de grietas en microescala y las distribuciones de dislocación se observaron en la LCF y DF. Las razones de las discrepancias también se discuten en este trabajo, lo que mejora efectivamente la comprensión de los procedimientos de fallo por retención. Los resultados muestran que las grietas casi basales se forman bajo fatiga por retención, y la deformación está altamente localizada en el límite de los granos alfa bajo fatiga por retención. En contraste, durante la fatiga a bajo ciclo, la muestra tiende a deformarse de manera homogénea. Se forma una fractura intergranular a lo largo de los granos alfa primarios debido a la deformación localizada durante la fatiga por retención. Sin embargo, se forma una fractura transgranular en los granos alfa primarios bajo fatiga a bajo ciclo.