TC4钛合金经高频感应加热1.4、1.5、1.6 s后水冷，然后分别在350、400、450℃时效处理6 h。采用光学显微镜、显微硬度计研究感应加热淬火及时效处理对显微组织和硬度的影响。结果表明，TC4钛合金经感应加热淬火处理后可获得呈梯度分布的显微组织，表层组织以马氏体α′相为主，心部组织为原始双态组织。时效处理后TC4钛合金显微硬度从表层到心部递减，呈梯度分布。随着时效温度降低，显微硬度增加，强化效果提升。此外，随着感应加热时间的增加，TC4钛合金时效处理后的显微硬度也有所增加。