O titânio é um metal altamente ativo que pode interagir com quase todos os elementos. Em altas temperaturas, também pode reagir com compostos gasosos CO, CO2, vapor de água, NH4 e muitos compostos orgânicos voláteis. Durante o processo de aquecimento, a reação entre os elementos metálicos e a superfície do titânio resulta em contaminação da superfície e alterações na composição química. Alguns elementos gasosos não apenas formarão compostos na superfície do titânio, mas também entrarão na estrutura metálica para formar soluções sólidas intersticiais. Sob pressão atmosférica industrial, as curvas de absorção de oxigênio e absorção de nitrogênio do titânio puro mudarão com vários ambientes atmosféricos.
O titânio e suas ligas reagem com o oxigênio quando aquecidos ao ar ou em uma atmosfera contendo oxigênio. Quando aquecido abaixo de 428 graus, uma película protetora de óxido é formada. À medida que a temperatura aumenta, a espessura do filme de óxido aumenta. Quando a temperatura sobe acima de 538 graus, o filme de óxido começa a perder seu efeito protetor. O oxigênio se difunde através do filme para o interior do metal, formando uma liberação óbvia de gases. camada. Se subir acima de 815 graus, uma camada de incrustações de óxido soltas se formará na superfície da liga de titânio.
O efeito do hidrogênio e da liga de titânio está relacionado à temperatura e ao tempo de aquecimento. Quando a temperatura é inferior a 427 graus, se houver uma película de óxido na superfície da liga de titânio, pode impedir a inalação de hidrogênio. Quando a temperatura é superior a 427 graus, o hidrogênio começa a penetrar na camada de óxido e a entrar no interior da estrutura da liga. A extensão do impacto da inalação de hidrogénio nas propriedades das ligas de titânio também está diretamente relacionada com o estado estrutural da liga. Como a solubilidade dos átomos de hidrogênio na fase é muito maior do que na fase, a quantidade e o formato da fase da liga determinam a contaminação por hidrogênio. um dos principais fatores.
Além disso, manchas de óleo e manchas na peça são causas de carbonização. Gotículas de suor também podem facilmente causar a adesão de cloreto durante o aquecimento, causando corrosão por estresse salino quente no uso subsequente. O aumento no conteúdo de elementos intersticiais não afeta apenas diretamente as propriedades mecânicas do titânio e das ligas de titânio, mas também afeta o ponto de transformação de fase a+/e alguns processos de transformação de fase das ligas de titânio. Portanto, prevenir a contaminação durante o processo de aquecimento é uma questão muito importante para o titânio e ligas de titânio.
Para ligas do tipo titânio com espessura de parede fina, altos requisitos de brilho superficial e forte suscetibilidade à fragilização por hidrogênio, a formação a vácuo é a mais ideal. A formação a vácuo não requer necessariamente equipamento caro de aquecimento a vácuo.
Portanto, a fim de reduzir diversas influências no ambiente atmosférico, fornos de têmpera a vácuo e fornos de recozimento a vácuo são geralmente usados para aquecimento. O gás inerte no forno a vácuo pode proteger materiais de titânio e ligas de titânio contra contaminação durante o processo de aquecimento.
