تیتانیوم یک فلز بسیار فعال است که می تواند تقریباً با تمام عناصر تعامل داشته باشد. در دماهای بالا، همچنین می تواند با ترکیبات گاز CO، CO2، بخار آب، NH4 و بسیاری از ترکیبات آلی فرار واکنش دهد. در طی فرآیند گرمایش، واکنش بین عناصر فلزی و سطح تیتانیوم منجر به آلودگی سطح و تغییر در ترکیب شیمیایی می شود. برخی از عناصر گازی نه تنها ترکیباتی را روی سطح تیتانیوم تشکیل می دهند، بلکه وارد شبکه فلزی می شوند تا محلول های جامد بین بافتی را تشکیل دهند. تحت فشار اتمسفر صنعتی، منحنی های جذب اکسیژن و جذب نیتروژن تیتانیوم خالص با محیط های مختلف جوی تغییر می کند.
تیتانیوم و آلیاژهای آن وقتی در هوا یا اتمسفر حاوی اکسیژن گرم می شوند با اکسیژن واکنش می دهند. هنگامی که زیر 428 درجه حرارت داده می شود، یک فیلم اکسید محافظ تشکیل می شود. با افزایش دما، ضخامت لایه اکسیدی افزایش می یابد. هنگامی که دما از 538 درجه بالاتر می رود، فیلم اکسید شروع به از دست دادن اثر محافظتی خود می کند. اکسیژن از طریق فیلم به داخل فلز پخش می شود و گازهای بیرونی آشکار را تشکیل می دهد. لایه. اگر از 815 درجه بالاتر برود، لایه ای از مقیاس اکسید شل روی سطح آلیاژ تیتانیوم تشکیل می شود.
اثر هیدروژن و آلیاژ تیتانیوم به دما و زمان گرمایش مربوط می شود. هنگامی که درجه حرارت کمتر از 427 درجه باشد، اگر یک لایه اکسید روی سطح آلیاژ تیتانیوم وجود داشته باشد، می تواند از استنشاق هیدروژن جلوگیری کند. هنگامی که درجه حرارت بالاتر از 427 درجه است، هیدروژن شروع به نفوذ به لایه اکسید و ورود به داخل ساختار آلیاژی می کند. میزان تأثیر استنشاق هیدروژن بر خواص آلیاژهای تیتانیوم نیز مستقیماً با وضعیت ساختاری آلیاژ مرتبط است. از آنجایی که حلالیت اتم های هیدروژن در فاز بسیار بیشتر از حلالیت در فاز است، مقدار و شکل فاز آلیاژ آلودگی هیدروژنی را تعیین می کند. یکی از عوامل اصلی
علاوه بر این، لکه های روغن و لکه های روی قطعه کار از عوامل کربنیزه شدن هستند. قطرات عرق همچنین می توانند به راحتی باعث چسبندگی کلرید در حین گرم شدن شوند و در نتیجه باعث خوردگی تنش نمک داغ در استفاده بعدی شوند. افزایش محتوای عناصر بینابینی نه تنها مستقیماً بر خواص مکانیکی آلیاژهای تیتانیوم و تیتانیوم تأثیر می گذارد، بلکه بر نقطه تبدیل a+ / فاز و برخی فرآیندهای تبدیل فاز آلیاژهای تیتانیوم نیز تأثیر می گذارد. بنابراین، جلوگیری از آلودگی در طول فرآیند گرمایش یک موضوع بسیار مهم برای تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم است.
برای آلیاژهای تیتانیوم نوع با ضخامت دیواره نازک، نیاز به روشنایی سطح بالا و حساسیت قوی به تردی هیدروژنی، شکل دهی خلاء ایده آل ترین است. تشکیل خلاء لزوماً به تجهیزات گرمایش خلاء گران قیمت نیاز ندارد.
بنابراین، به منظور کاهش تأثیرات مختلف در محیط جوی، به طور کلی از کوره های خاموش کننده خلاء و کوره های آنیل خلاء برای گرمایش استفاده می شود. گاز بی اثر در کوره خلاء می تواند از مواد تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم در طول فرآیند گرمایش از آلودگی محافظت کند.
