研究了形变温度、形变量以及双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着形变温度的提高在时效过程中析出的次生α相含量逐渐增加合金强度升高;然而当形变温度高于相变点时初生α相对β晶粒的钉扎作用明显减弱使得β晶粒迅速长大导致合金的拉伸塑性明显下降;次生α相的体积分数主要决定于形变温度因此应变量对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能的影响较小。此外相对于单重时效工艺由于在低温时效（300℃×8 h）时发生ω→α转变为次生α相提供了均匀的形核点Ti-10V-2Fe-3Al合金在低温-高温双重时效工艺中获得了更加均匀、细小的α＋β显微组织使得拉伸强度获得比较大的提高。