Il titanio è un metallo altamente attivo che può interagire con quasi tutti gli elementi. Ad alte temperature può anche reagire con i composti gassosi CO, CO2, vapore acqueo, NH4 e molti composti organici volatili. Durante il processo di riscaldamento, la reazione tra gli elementi metallici e la superficie del titanio provoca contaminazione superficiale e cambiamenti nella composizione chimica. Alcuni elementi gassosi non solo formano composti sulla superficie del titanio, ma entrano anche nel reticolo metallico per formare soluzioni solide interstiziali. Sotto una pressione atmosferica industriale, le curve di assorbimento di ossigeno e di assorbimento di azoto del titanio puro cambieranno con vari ambienti atmosferici.
Il titanio e le sue leghe reagiscono con l'ossigeno quando riscaldati in aria o in un'atmosfera contenente ossigeno. Quando riscaldato al di sotto di 428 gradi, si forma una pellicola protettiva di ossido. All’aumentare della temperatura aumenta lo spessore del film di ossido. Quando la temperatura supera i 538 gradi, la pellicola di ossido inizia a perdere il suo effetto protettivo. L'ossigeno si diffonde attraverso la pellicola all'interno del metallo, formando evidenti degassamenti. strato. Se supera gli 815 gradi, sulla superficie della lega di titanio si formerà uno strato di scaglie di ossido sciolto.
L'effetto dell'idrogeno e della lega di titanio è correlato alla temperatura e al tempo di riscaldamento. Quando la temperatura è inferiore a 427 gradi, se è presente una pellicola di ossido sulla superficie della lega di titanio, può impedire l'inalazione di idrogeno. Quando la temperatura è superiore a 427 gradi, l'idrogeno inizia a penetrare nello strato di ossido e ad entrare all'interno della struttura della lega. Anche l’entità dell’impatto dell’inalazione di idrogeno sulle proprietà delle leghe di titanio è direttamente correlata allo stato strutturale della lega. Poiché la solubilità degli atomi di idrogeno nella fase è molto maggiore di quella nella fase, la quantità e la forma della fase della lega determinano la contaminazione da idrogeno. uno dei fattori principali.
Inoltre, macchie d'olio e macchie sul pezzo sono causa di carbonizzazione. Le goccioline di sudore possono anche facilmente causare l'adesione del cloruro durante il riscaldamento, provocando così la corrosione da stress salino caldo nell'uso successivo. L'aumento del contenuto di elementi interstiziali non solo influisce direttamente sulle proprietà meccaniche del titanio e delle leghe di titanio, ma influisce anche sul punto di trasformazione di fase a+ / e su alcuni processi di trasformazione di fase delle leghe di titanio. Pertanto, prevenire la contaminazione durante il processo di riscaldamento è una questione molto importante per il titanio e le leghe di titanio.
Per le leghe di titanio di tipo - con spessore di parete sottile, requisiti di elevata luminosità superficiale e forte suscettibilità all'infragilimento da idrogeno, la formatura sotto vuoto è la soluzione più ideale. La formatura sotto vuoto non richiede necessariamente costose apparecchiature di riscaldamento sotto vuoto.
Pertanto, al fine di ridurre vari influssi nell'ambiente atmosferico, per il riscaldamento vengono generalmente utilizzati forni di tempra sotto vuoto e forni di ricottura sotto vuoto. Il gas inerte nel forno a vuoto può proteggere il titanio e i materiali in lega di titanio dalla contaminazione durante il processo di riscaldamento.
