钛易被氧化，高温下在微量含氧气氛中生成氧化膜，会出现回火色，因此冷轧钛板钛带的退火要在真空退火炉中进行。根据用途有时也在大气退火炉中进行，而后进行碱熔盐的酸洗处理，以除去表面氧化皮。大气退火的温度为700-800度，保温时间较短。退火炉用悬链式，可生产平整度好的带卷，也能减轻精整工序的矫形负荷。大气退火后用碱熔盐（约500°C)除磷，再进行酸洗。最终退火后的材料要根据需要进行平整或矫形，再切边、切条、切板，经表面质量检查后出厂。 退火条件要根据产品的加工方法和用途来设定，退火后的组织—般为均一的等轴组织。

真空退火前必须洗净冷轧卷，完全除去轧制油等油脂类，一般用碱洗脱脂。洗净的冷轧钛带在真空退火炉内真空排气后加热，升温要分阶段进行，以缓和钛带卷内部和外部的温差。在真空排气若干时间后用氦气置换，并用强制风扇搅拌，使之产生对流热传导而均温。在400-500°C要保持真空排气状态，以得到更为洁净的表面。退火温度为600-650°C保温5-10小时，加上加热时间和冷却时间，一炉处理时间大约为10-50小时。