Titāna sakausējuma fāzes transformācija ir titāna sakausējuma termiskās apstrādes pamatā, lai uzlabotu titāna sakausējuma veiktspēju, papildus saprātīga sakausējuma izmantošanai, bet arī ar atbilstošu termisko apstrādi, lai to panāktu. Titāna sakausējuma termiskā apstrāde ir daudzveidīgāka, parasti tiek izmantota atkausēšanas apstrāde, novecošanas apstrāde, deformācijas termiskā apstrāde un ķīmiskā termiskā apstrāde.
(1) Stresa mazināšanas rūdīšana. Lai novērstu liešanu, aukstās deformācijas un metināšanas un citus procesus, kas rodas iekšējā spriegumā, var izmantot stresa mazināšanas atkvēlināšanai. Sprieguma samazināšanas rūdīšanas temperatūrai jābūt zemākai par pārkristalizācijas temperatūru, parasti 450–650 grādi, nepieciešamais laiks ir atkarīgs no sagataves šķērsgriezuma izmēra, apstrādes vēstures un nepieciešamās spriedzes samazināšanas pakāpes.
(2) Parastā atkausēšana. Tās mērķis ir izgatavot titāna sakausējuma pusfabrikātus, lai novērstu pamata spriegumu, un tam ir augsta izturība un atbilstība plastiskuma tehnisko nosacījumu prasībām. Atkausēšanas temperatūra parasti ir salīdzināma ar pārkristalizācijas temperatūru vai nedaudz zemāka, šo atkausēšanas procesu parasti izmanto, ja metalurģijas izstrādājumi tiek nosūtīti no rūpnīcas, tāpēc to var saukt arī par rūpnīcas atkausēšanu.
(3) pilnīga atkausēšana. Mērķis ir pilnībā novērst darba rūdījumu, stabilu organizāciju un uzlabot plastiskumu. Šis process galvenokārt notiek pārkristalizēšanā, kas pazīstams arī kā rekristalizācijas atkvēlināšana. Atlaidināšanas temperatūra ir vēlama starp pārkristalizācijas temperatūru un fāzes maiņas temperatūru, ja tiek pārsniegta fāzes maiņas temperatūra, Veisa audu veidošanās un sakausējuma īpašību pasliktināšanās. Dažādiem titāna sakausējumu veidiem atkvēlināšanas veids, temperatūra un dzesēšana ir atšķirīgi.
(4) Dubultā atkausēšana. Lai uzlabotu sakausējuma plastiskumu, izturību pret lūzumiem un stabilu organizāciju, var izmantot dubulto atkausēšanu. Atkausētā sakausējuma organizācija ir viendabīgāka un tuvu līdzsvara stāvoklim. Karstumizturīgs titāna sakausējums, lai nodrošinātu organizācijas un īpašību stabilitāti augstās temperatūrās un ilgstošas spriedzes apstākļos, bieži izmantojot šādu atlaidināšanu. Dubultā atkausēšana ir sakausējuma dubultā sildīšana un gaisa dzesēšana. Pirmā augstas temperatūras atlaidināšanas sildīšanas temperatūra ir augstāka par pārkristalizācijas beigu temperatūru vai tuvu tai, lai pārkristalizācija tiktu pilnībā veikta, bet neliek graudiem ievērojami augt un kontrolēt ap fāzes tilpuma daļu. Pēc gaisa dzesēšanas organizācija nav pietiekami stabila, ir nepieciešama otrā zemas temperatūras atkausēšana, atlaidināšanas temperatūra, kas ir zemāka par rekristalizācijas temperatūru, izolācija ilgākam laika periodam, lai zemstabilas fāzes sadalīšanās notiek augstā temperatūrā.
(5) Izotermiskā atkausēšana. Izotermiskā atkausēšana var iegūt vislabāko plastiskumu un termisko stabilitāti. Šis atkausēšanas veids ir piemērots divfāzu titāna sakausējumiem ar augstu stabilo elementu saturu. Izotermiskā atkvēlināšana izmanto pakāpenisku dzesēšanas metodi, ti, pēc karsēšanas līdz pārkristalizācijas temperatūrai un turēšanas to nekavējoties pārnes uz citu krāsni ar zemāku temperatūru (parasti 600-650 grādu) un pēc tam atdzesē līdz istabas temperatūrai.
