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及許多揮發性有機物反應。在加熱過程中，金屬元素與鈦表面反應的結果使表面沾污并化學成分發生變化。一些氣體元素則不但會在鈦表面形成化合物，而且還能進入金屬點陣，形成間隙固溶體。在一個工業大氣壓下純鈦的吸氧、吸氮曲線會隨著各種氣氛環境發生變化。
鈦及其合金在空氣或含氧氣氛中加熱時會和氧發生作用。在低于428℃加熱時形成一層具有保護性的氧化膜，溫度升高氧化膜厚度增加，到538℃以上氧化膜開始失去保護作用，氧透過薄膜向金屬內部擴散，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間有關。在低于427℃時，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℃時氫開始透過氧化層進入合金組織內部。氫的吸入對鈦合金性能的影響程度還與合金組織狀態有直接關系，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性能，而且還將影響鈦合金的a+β/β相變點和一些相變過程。因此，防止加熱過程中的污染是鈦及鈦合金的一個十分重要的問題。
對于零件壁厚較薄，表面光亮度有較高要求和對氫脆敏感性較強的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格昂貴的真空加熱設備。
因此為了減少氣氛環境下的各類影響，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鈦及鈦合金材料在加熱過程中不受污染。
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