钛合金的热处理与钢的热处理相似，主要有以下两种方式。

(1)退火    退火有去应力退火和高温退火。

①去应力退火     去应力退火一般在再结晶温度以下进行，以消除机械加工以及焊接所引起的内应力。大多数钛合金的去应力退火温度为450~ 650℃，焊接件保温2~12h后空冷，机加工件保温1.5~2h后空冷。

②高温退火    高温退火在再结晶温度以上进行， 以消除加工硬化和稳定组织。钛合金的高温退火温度为650~850℃，冷却速度决定于钛合金的种类。

(2)淬火和时效

钛合金在高温β相区淬火，可获得马氏体，经时效处理后可显著提高合金的强度，降低朔性。钛合金的时效温度为450~600℃，主要适用于β钛合金。钛合金也可以进行氮化、渗碳等处理，以提高合金零件的耐磨性和疲劳强度。