钛及钛合金目前大量采用的热处理基本工艺主要有消除应力退火，退火和固溶及时效处理。其它工艺，如等温处理，多级退火，多级时效等工艺在生产中应用很少。
1.固溶及时效处理工艺
固溶及时效处理工艺实际上是分成固溶处理和时效处理两个步骤进行的。固溶处理是把钛棒及钛合金加热、保温并快速冷却到室温的操作。时效处理则是在固溶处理后，将工件保温一定时间后在空冷的操作。固溶及时效处理目的的是为了对一些a钛合金、β钛合金、a+β钛合金不能通过热处理强化，只能通过退火来提高强度，使其力学性能进一步强化。
2.消除应力退火工艺
消除应力退火也叫不退火，它的作用在于消除或减少在冷加工过程中产生的内应力，防止工件在特殊环境下的化学侵蚀和变形。
3.退火工艺
钛及钛合金退火的目的是为了获得稳定的金属显微组织，改善物理性能，从而有利于再加工及提高工件尺寸和工件性能的稳定性。
