研究了低温退火和高温淬火＋时效两种热处理方式对Ti53311S钛合金棒材显微组织与力学性能的影响。实验结果表明：经两种不同热处理制度处理后，均能获得满足Q／XB1517—1998标准要求的Ti53311S钛合金棒材。经650oC低温退火处理后可获得等轴a＋β组织，经高温淬火＋时效处理后可获得等轴初生a＋含针状a的转变β双态组织。在生产中，可根据实际情况选取更为适宜的热处理方式，其中，较为经济的热处理方式为650℃×60min／AC；可获得较好力学性能的热处理方式为980℃×（30～90）min／WQ＋650℃×6h／AC。