Методами оптической, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного фазового, микрорентгеноспектрального, термического и дюрометрического анализов изучено изменение структуры и фазового состава в высокопрочном титановом сплаве Ti–5Al–5Mo–5V–3Cr при закалке в воде и на воздухе с температур нагрева, соответствующих β-области (в диапазоне 860–1000°С), и при последующем непрерывном нагреве. Показано, что температура нагрева в значительной степени влияет на структуру сплава Ti–5Al–5Mo–5V–3Cr после охлаждения. При значительном перегреве выше температуры полиморфного превращения Тпп + 100–150°С в сплаве увеличивается число вакансий, активизирующих диффузионные процессы и способствующих появлению при закалке на воздухе “выделений” в виде одиночных или пересекающихся пакетов толщиной 3–5 мкм тончайших пластин, имеющих ОЦК-решетку, как у β-матрицы, и обогащенных Al, Mo, Cr. Это приводит при последующем непрерывном нагреве к торможению распада метастабильного матричного β-твердого раствора с образованием промежуточных фаз по гомогенному механизму и активизирует по сравнению с закалкой в воду диффузионное β → α-превращение по гетерогенному механизму распада.