Фазна трансформација легуре титанијума је основа термичке обраде легуре титанијума, како би се побољшале перформансе легуре титанијума, поред употребе разумног легирања, али и уз одговарајућу топлотну обраду како би се постигла. Топлотна обрада легуре титанијума је разноврснија, обично се користи третман жарењем, третман старењем, деформациони топлотни третман и хемијски топлотни третман.
(1) Жарење за ублажавање напрезања. Да би се елиминисало ливење, хладна деформација и заваривање и други процеси произведени у унутрашњем напрезању, могу се користити за растерећење напона жарење. Температура жарења за ублажавање напона треба да буде нижа од температуре рекристализације, обично 450 ~ 650 степени, потребно време зависи од величине попречног пресека радног комада, историје обраде и степена потребног смањења напона.
(2) Обично жарење. Његова сврха је да се од легуре титанијума полупроизвода елиминише основни стрес, има високу чврстоћу и испуњава захтеве техничких услова пластичности. Температура жарења је генерално упоредива са температуром рекристализације или нешто нижа, овај процес жарења се углавном користи када се металуршки производи испоручују из фабрике, па се може назвати и фабричким жарењем.
(3) потпуно жарење. Сврха је да се потпуно елиминише радно каљење, стабилна организација и побољша пластичност. Овај процес се одвија углавном рекристализацијом, тако да је познат и као рекристализационо жарење. Температура жарења је пожељно између температуре рекристализације и температуре промене фазе, ако је температура промене фазе прекорачена, формирање Веиссовог ткива и погоршање својстава легуре. За различите врсте легура титанијума, тип жарења, температура и хлађење су различити.
(4) Двоструко жарење. Да би се побољшала пластичност легуре, жилавост лома и стабилна организација може се користити двоструко жарење. Организација жарене легуре је униформнија и ближа равнотежном стању. Легура титанијума отпорна на топлоту како би се обезбедила стабилност организације и својства на високим температурама и под дуготрајним стресом, често се користи такво жарење. Двоструко жарење је двоструко загревање и хлађење легуре ваздухом. Прва температура загревања високотемпературног жарења је виша од или близу крајње температуре рекристализације, тако да је рекристализација у потпуности спроведена, али не доводи до значајног раста зрна и контролише запремински удео ап фазе. Након ваздушног хлађења, организација није довољно стабилна, потреба за другим нискотемпературним жарењем, температура жарења нижа од температуре рекристализације, изолација на дужи временски период, тако да је високотемпературно жарење подстабилне -фазне разградње.
(5) Изотермно жарење. Изотермно жарење може добити најбољу пластичност и термичку стабилност. Овај тип жарења је погодан за двофазне легуре титанијума са високим садржајем -стабилних елемената. Изотермно жарење усваја степеновану методу хлађења, тј. након загревања изнад температуре рекристализације и држања, одмах се преноси у другу пећ са нижом температуром (обично 600-650 степен) и затим се хлади ваздухом на собну температуру.
