鈦具有極高的化學(xué)活性，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(guò)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。

鈦在加熱中，與氧交互作用的結(jié)果，表面生成氧化物膜。在不同的加熱溫度下，氧化物膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是不同的。在538℃以下，鈦的氧化符合拋物線規(guī)律。但是在800℃以上時(shí)，氧化膜要分解，氧原子會(huì)以氧化膜為轉(zhuǎn)換層間入金屬晶格，使鈦合金氧含量增加。氧化膜也增厚。此時(shí)氧化膜沒(méi)有保護(hù)作用。工業(yè)純鈦在空氣中加熱半小時(shí)后的氧化膜厚度在逐漸增加。在氧化物膜之下有一氣體元素的污染層。污染層的深度隨加熱溫度的增加而增加，并受到加熱氣氛的影響。鈦合金（以TC4為列）在碳硅棒加熱爐中污染層深度也隨著加熱溫度升高而加深。

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(guò)程。因此，防止加熱過(guò)程中的污染是鈦及鈦合金的一個(gè)十分重要的問(wèn)題。

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(guò)程中不受污染。