TA15钛合金的名义成分为Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，其主要的强化机制是通过α稳定元素Al的固溶强化，属于高Al当量的近α型钛合金。该合金既具有α型钛合金良好的热强性和可焊性，又具有接近于α+β型钛合金的工艺塑性，是一种综合性能优良的钛合金。

TA15合金通常在普通退火状态下使用，一般认为不能通过热处理对其进行强化，但在退火态合金中β相含量为5～7%，同TC4合金中β相含量8～10%比较接近，可见TA15合金存在热处理强化的可能性。中国船舶重工集团公司第七二五研究所的科研人员研究了不同的退火热处理制度对TA15合金显微组织、室温拉伸性能、高温拉伸性能、室温冲击韧性及硬度的影响。研究结果表明：（1）在TA15合金相变点下较低、较高温度范围内和相变点以上温度进行退火分别得到等轴组织、双态组织、魏氏组织。（2）在相变点以上温度退火，TA15合金有较高的室温、高温强度，但室温塑性、高温塑性、室温冲击韧性较低；在相变点以下温度退火，TA15合金的室温、高温断裂强度在860℃时出现峰值，而室温塑性、高温断面收缩率和室温冲击韧性则随着退火温度的升高而提高。（3）同单重退火相比，双重退火、三重退火对提高TA15合金性能的作用不大。（4）TA15合金室温冲击韧性和硬度具有一定的对应(反比)关系。