研究了Φ16mm的X-5钛合金棒材在不同热处理条件下的显微组织和力学性能。结果表明：采用800℃×60min／AC和850℃×10min／AC进行固溶处理，φ16mm的X-5钛合金棒材可以获得较好的显微组织和室温力学性能；在800℃×60min／AC＋500℃×8h／AC的固溶加时效制度下，Φ16mm的X-5钛合金棒材可以获得最好的强化效果，且塑性也能满足设计需要；不同的固溶冷却方式则对Φ16mm的X-5钛合金棒材的室温力学性能影响不大。