Titanyum alaşımının faz dönüşümü, makul alaşım kullanımına ek olarak titanyum alaşımının performansını artırmak için titanyum alaşımının ısıl işleminin temelidir, ancak aynı zamanda bunu başarmak için uygun ısıl işlem de yapılır. Titanyum alaşımlı ısıl işlem daha çeşitlidir; yaygın olarak kullanılan tavlama işlemi, yaşlandırma işlemi, deformasyon ısıl işlemi ve kimyasal ısıl işlemdir.
(1) Gerilim giderme tavlaması. Döküm, soğuk deformasyon, kaynak ve iç gerilimde üretilen diğer işlemleri ortadan kaldırmak için gerilim giderme tavlaması yapılabilir. Gerilim giderme tavlama sıcaklığı, yeniden kristalleşme sıcaklığından daha düşük olmalıdır, genellikle 450 ~ 650 derece, gereken süre iş parçasının kesit boyutuna, işlem geçmişine ve gereken gerilim giderme derecesine bağlıdır.
(2) Sıradan tavlama. Amacı, titanyum alaşımlı yarı mamul ürünleri temel stresi ortadan kaldırmak, yüksek mukavemete sahip olmak ve teknik plastisite koşullarının gereksinimlerini karşılamaktır. Tavlama sıcaklığı genellikle yeniden kristalleşme sıcaklığıyla karşılaştırılabilir veya biraz daha düşüktür; bu tavlama işlemi genellikle metalurjik ürünler fabrikadan sevk edildiğinde kullanılır, dolayısıyla fabrika tavlaması olarak da adlandırılabilir.
(3) tavlamayı tamamlayın. Amaç iş sertleşmesini, istikrarlı organizasyonu tamamen ortadan kaldırmak ve plastisiteyi geliştirmektir. Bu işlem esas olarak yeniden kristalleşme tavlaması olarak da bilinen yeniden kristalleşmeden meydana gelir. Tavlama sıcaklığı tercihen yeniden kristalleşme sıcaklığı ile faz değişim sıcaklığı arasındadır, faz değişim sıcaklığının aşılması durumunda Weiss dokusunun oluşması ve alaşım özelliklerinin bozulması. Çeşitli farklı türdeki titanyum alaşımları için tavlama türü, sıcaklık ve soğutma farklıdır.
(4) Çift tavlama. Alaşımın plastisitesini, kırılma tokluğunu ve stabil organizasyonunu geliştirmek için çift tavlama kullanılabilir. Tavlanmış alaşım organizasyonu daha düzgündür ve denge durumuna yakındır. Yüksek sıcaklıklarda ve uzun süreli stres altında organizasyonun ve özelliklerin stabilitesini sağlamak için ısıya dayanıklı titanyum alaşımı, sıklıkla bu tür tavlama kullanılır. Çift tavlama, alaşımın çift ısıtılması ve havayla soğutulmasıdır. Birinci yüksek sıcaklıkta tavlama ısıtma sıcaklığı, yeniden kristalleştirmenin son sıcaklığından daha yüksek veya ona yakındır, böylece yeniden kristalleştirme tamamen gerçekleştirilir, ancak taneciğin önemli ölçüde büyümesine neden olmaz ve ap fazının hacim fraksiyonunu kontrol eder. Hava soğutmasından sonra, organizasyon yeterince kararlı değildir, ikinci bir düşük sıcaklıkta tavlama ihtiyacı, yeniden kristalleşme sıcaklığından daha düşük tavlama sıcaklığı, daha uzun bir süre için yalıtım, böylece yüksek sıcaklıkta yarı kararlı faz ayrışmasının tavlanması gerekir.
(5) İzotermal tavlama. İzotermal tavlama en iyi plastisiteyi ve termal kararlılığı elde edebilir. Bu tür tavlama, yüksek oranda kararlı element içeren çift fazlı titanyum alaşımları için uygundur. İzotermal tavlama, kademeli bir soğutma yöntemini benimser; yani, yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerine ısıtıldıktan ve bekletildikten sonra, hemen daha düşük sıcaklığa (genellikle 600-650 derece) sahip başka bir fırına aktarılır ve ardından oda sıcaklığına kadar havayla soğutulur.
