張力矯直是對工件施加超過材料屈服極限的縱向拉力，使之產生塑性延伸而實現形狀缺陷矯正，又稱為拉拔矯直。矯直時,在張力矯直機上對常有波浪形狀缺陷的鈦棒、鈦絲、鈦管，前后施以超過材料屈服極限的張應力。該張應力與鈦棒材原有的殘余應力疊加，在殘余應力處（即原延伸較大的波浪處），一部分張應力被抵消，使實際變形應力減小，矯直時塑性延伸小。在殘余拉應力處（即延伸較小處），由于張應力的疊加,實際變形應力增大，矯直時塑性延伸大。結果經過張力矯直后的工件,各部分延伸均勻了，波浪形缺陷因此就得到了消除。鈦管、鈦棒矯直是在斜輥式矯直機上進行的。通常與壓力矯直配合使用，首先將彎曲度較大的工件通過壓力矯直機矯直，然后再進行斜輥式矯直。將需要矯直的工件送往相對應的矯直機，開機后也相應依順序矯直，也是一根接一根矯直。矯直質量主要取決于矯直機壓力和輥傾角大小。壓力的大小取決于合金種類和彎曲度。若為強度高的鈦合金，彎曲度也大時矯直壓力應大些,反之亦然。棍傾角的大小取決于工件直徑,直徑大的工件應比小的矯直傾角大。矯直完也應將不合格的工件返回重新矯直。實在無法矯直的鈦管應送張力矯直機矯直。
生產中對簡單斷面工件廣泛采用輥數大于4(通常為5~29輥）的多輥矯直。其工作原理就是通過各輥對工件連續反復的三點彎曲，從而逐步縮小工件殘余曲率的變化范圍。
輥式矯直的基本原則為：
(1) 一般輥徑越小、輥數越大，矯直精度越高;輥距5值小則有利于工件的咬入及矯直過程的建立。
(2) 輥式矯直前幾個輥的主要作用是縮小工件沿長度方向殘余曲率的差值，后幾個輥的主要作用則是減小趨于均勻的殘余曲率。
(3) 矯直質量的優劣主要取決于合理確定各輥下工件的反彎曲率。在前幾個輥（第二、第三輥）上選用很大的反彎曲率,后續輥上的反彎曲率則按恰好能完全矯直前面相鄰輥處的最大殘余曲率來確定。
(4) 硬化系數7為越大的材料矯直越困難，此時要選用較大的反彎曲率和較多的矯直輥數和較小的輥徑。
