提供一种高强度高硬度TC4钛合金材料热处理工艺,包括以下步骤:通过锻造工艺制造出TC4钛合金棒料;对TC4钛合金棒料进行双重退火:首先将TC4钛合金棒料放入真空炉中进行第一次高温退火,第一次高温退火后保温一定时间;接着将TC4钛合金棒料放入真空炉中进行第二次低温退火,第二次低温退火后再保温一定时间;将第二次低温退火后的TC4钛合金棒料出炉空冷至室温。本发明针对TC4钛合金材料的热处理工艺,采用高温退火和低温退火组成的双重退火工艺,大大提高了TC4钛合金材料的使用性能,提高了TC4钛合金材料应用的范围。2100433B