鈦是高度活性的金屬，幾乎能與所有元素作用，在高溫下它還能與氣體化合物CO、CO2、水蒸氣、NH4及許多揮發(fā)性有機(jī)物反應(yīng)。在加熱過程中，金屬元素與鈦表面反應(yīng)的結(jié)果使表面沾污并化學(xué)成分發(fā)生變化。一些氣體元素則不但會(huì)在鈦表面形成化合物，而且還能進(jìn)入金屬點(diǎn)陣，形成間隙固溶體。在一個(gè)工業(yè)大氣壓下純鈦的吸氧、吸氮曲線會(huì)隨著各種氣氛環(huán)境發(fā)生變化。
鈦及其合金在空氣或含氧氣氛中加熱時(shí)會(huì)和氧發(fā)生作用。在低于428℃加熱時(shí)形成一層具有保護(hù)性的氧化膜，溫度升高氧化膜厚度增加，到538℃以上氧化膜開始失去保護(hù)作用，氧透過薄膜向金屬內(nèi)部擴(kuò)散，形成明顯的滲氣層。如果升到815℃以上，鈦合表面形成一層松散的氧化皮。
氫與鈦合金的作用出與加熱溫度及時(shí)間有關(guān)。在低于427℃時(shí)，如果鈦合金表面有一層氧化膜，可以阻正氫氣的吸入，而大于427℃時(shí)氫開始透過氧化層進(jìn)入合金組織內(nèi)部。氫的吸入對(duì)鈦合金性能的影響程度還與合金組織狀態(tài)有直接關(guān)系，由于氫原子在β相中的溶解度比在α相中大得多，因此合金的β相的多少和形態(tài)是決定氫污染程度的主要因素之一。
此外，工件上的油污、漬痕則是增碳的原因。汗滴在加熱中也易引起氯化物的粘附，因而在隨后的使用中引起熱鹽應(yīng)力腐蝕。間隙元素含量的增加不但直接影響鈦及鈦合金的力學(xué)性能，而且還將影響鈦合金的a+β/β相變點(diǎn)和一些相變過程。因此，防止加熱過程中的污染是鈦及鈦合金的一個(gè)十分重要的問題。
對(duì)于零件壁厚較薄，表面光亮度有較高要求和對(duì)氫脆敏感性較強(qiáng)的β型鈦合金來說，真空成形則是最理想的。真空成形并不一定要具備價(jià)格昂貴的真空加熱設(shè)備。只要將坯料與模具上下腔之間造成密封空間，在加熱過程中用真空機(jī)組將上下腔中的空氣逐步抽掉，尤其是要在400℃以上至成形溫度期間，使模具上下腔的賓交度達(dá)到10^(-3)乇以上的真空度，成形時(shí)轉(zhuǎn)換管路伐門，充入氬氣即可達(dá)到成形目的，在鈦箔波紋板成形中采用這種方法，取得滿意效果。當(dāng)真空度控制在10^(-3)乇時(shí)含氫量低于標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)真空度達(dá)到10^(-5)乇時(shí)可得到光亮的表面的零件。
因此為了減少氣氛環(huán)境下的各類影響，一般都采用真空淬火爐及真空退火爐加熱，真空爐中的惰性氣體可以保護(hù)鈦及鈦合金材料在加熱過程中不受污染。 