Hợp kim Ti-6Al-4V được xử lý nhiệt ở các mức nhiệt độ từ 850°C đến 1050°C trong thời gian từ 30 đến 120 phút. Kết quả cho thấy sự thay đổi rõ rệt trong vi cấu trúc, từ pha α-lamellar sang pha β, ảnh hưởng trực tiếp đến độ cứng và độ bền kéo. Mẫu xử lý ở 950°C trong 60 phút đạt độ bền kéo cao nhất và độ cứng tối ưu. Phân tích SEM và XRD xác nhận sự phân bố pha đồng đều và giảm khuyết tật vi mô. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn thông số xử lý nhiệt phù hợp trong chế tạo chi tiết cơ khí từ hợp kim titan.