Методами дифференциальной сканирующей калориметрии, растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного фазового анализа и дюрометрии изучено влияние скорости нагрева до температуры старения 500°С на протекание фазовых превращений, формирование структурно-фазового состояния и изменение твердости в закаленном титановом сплаве Ti–10V–2Fe–3Al с различным содержанием углерода. Показано, что изменение скорости нагрева и содержания углерода в сплаве влияет на температуры экзотермических пиков фазовых превращений, связанных с распадом в процессе нагрева метастабильного β-твердого раствора, полученного закалкой. Установлено, что уменьшение скорости нагрева до температуры старения с 40 до 10°С/мин и повышение содержания углерода с 0.008 до 0.034 мас. % в закаленном сплаве Ti–10V–2Fe–3Al увеличивают дисперсность образующихся при старении вторичных фаз, способствуя повышению твердости сплава. Рассмотрено влияние скорости нагрева и содержания углерода на изменение параметров фиксируемых после обработки фаз, рассчитанных с использованием метода полнопрофильного анализа линий на дифрактограммах.