1.淬火
淬火是時效處理前的預備工序，其目的是通過淬火獲得某種不穩定組織，這種不穩定組織在隨后時效過程中發生分解或析出，形成沉淀硬化，以提高合金的強度。
鈦合金鍛件淬火應分為無相變淬火和相變淬火兩種類型。
無相變淬火過程實質是把金屬在較高溫度下固有的狀態保持到低溫，并由此形成過飽和固溶體。鈦合金的無相變淬火既可由β區進行(β合金)，也可由(α+β)區進行。
鈦合金鍛件的相變淬火或馬氏體淬火同樣可由β區或(α+β)區進行，主要特點是可使鈦合金發生馬氏體轉變并形成α′和α″。
淬火后的室溫組織形態主要取決淬火加熱溫度和冷卻溫度。(α+β)合金在(α+β)區上部加熱淬火時，得到了馬氏體相，而從(α+β)區下部淬火則得到不穩定β相。
對于β型合金情況稍有不同，為了經過淬火處理后獲得單一介穩β相組織，以改善合金的工藝塑性，合金的加熱溫度高于臨界點TB。另外，為保證時效后達到更高的強度也需采用高溫淬火。再考慮到β型合金合金化程度高，臨界點低(如TB1及TB2合金的TB=750℃，而(α+β)型的TC4合金TB則高達980～1000℃)，因此，在稍高于臨界點的β區加熱后并不致于導致嚴重的脆性。鑒于上述原因，國產β型合金TB1及TB2均在高于TB溫度下淬火處理。
(α+β)型合金淬透性差，如TC4為25mm，TC6為40mm，故只適合小尺寸零件。β型合金TB1及TB2的淬透性較高，可達150～200mm，一般尺寸的零件在空冷的條件也可獲得單相β組織。
2.時效
對于(α+β)型及近β型鈦合金，其平衡條件下的組織為α+β。不同的合金其差異僅在于α和β兩相所占的比例，而這個比例是隨時效加熱溫度不同和加熱保溫時間長短有所變化。例如經熱處理強化的BT3-1合金中β相的含量為19%，經過長時(15000h以上)加熱后，β相的含量為8%。
鍛件淬火形成的介穩定相，無論是馬氏體α′，α″或ω相及介穩β相，在時效過程中均發生分解或析出，最終產物皆為(α+β)相，只不過是轉變機制和程度不同而已。
為了使(α+β)鈦合金在淬火、時效后具有滿意的綜合性能(在強度與塑性兩方面)，合金在強化處理前，具有等軸的或網籃狀的組織。1～6級原始顯微組織能夠保證得到滿意的性能，7～9級原始針狀組織，存在初生β相界，強化熱處理后會降低塑性。所以(α+β)型合金淬火加熱溫度不應超過同構異素轉變點TB。淬火前的加熱時間因鍛件的截面厚度而異，一般為10～60min。
