Das erste, worüber wir sprechen müssen, ist das physikalische Phänomen der Verarbeitung von Titanlegierungen. Obwohl die Schnittkraft von Titanlegierungen nur geringfügig höher ist als die von Stahl gleicher Härte, ist das physikalische Phänomen der Titanlegierungsverarbeitung viel komplexer als das der Stahlverarbeitung, wodurch die Schwierigkeit der Titanlegierungsverarbeitung linear ansteigt.
Die Wärmeleitfähigkeit der meisten Titanlegierungen ist sehr gering, sie beträgt nur 1/7 von Stahl und 1/16 von Aluminium. Daher wird die beim Schneiden von Titanlegierungen erzeugte Wärme nicht schnell auf das Werkstück übertragen oder von den Spänen abgeführt und sammelt sich im Schneidbereich. Die erzeugte Temperatur kann also bis zu 1.000 °C oder mehr betragen dass sich die Schneidkante des Werkzeugs schnell abnutzt, reißt und Spantumoren erzeugt, die Klinge schnell verschleißt, aber auch der Schneidbereich mehr Wärme erzeugt, was die Lebensdauer des Werkzeugs weiter verkürzt.
Die beim Schneidvorgang erzeugte hohe Temperatur zerstört auch die Oberflächenintegrität der Titanlegierungsteile, was zu einer Verringerung der geometrischen Genauigkeit der Teile und dem Phänomen der Kaltverfestigung führt, was ihre Ermüdungsfestigkeit erheblich verringert.
Die Elastizität der Titanlegierung kann sich positiv auf die Leistung von Teilen auswirken, beim Schneidprozess ist jedoch die elastische Verformung des Werkstücks eine wichtige Ursache für Vibrationen. Durch den Schneiddruck verlässt das „elastische“ Werkstück das Werkzeug und prallt zurück, sodass die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück größer ist als die Schneidwirkung. Durch den Reibungsprozess entsteht außerdem Wärme, was das Problem der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Titanlegierungen verschärft.
Dieses Problem ist noch schwerwiegender, wenn dünnwandige oder torusförmige und andere verformbare Teile bearbeitet werden, und es ist keine leichte Aufgabe, dünnwandige Teile aus Titanlegierung mit der erwarteten Maßgenauigkeit zu bearbeiten. Denn wenn das Werkstückmaterial durch das Werkzeug weggedrückt wird, hat die lokale Verformung der dünnen Wand den elastischen Bereich überschritten und zu einer plastischen Verformung geführt, und die Festigkeit und Härte des Materials an der Schnittstelle haben sich deutlich erhöht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bearbeitung mit der zuvor festgelegten Schnittgeschwindigkeit zu hoch, was zu starkem Werkzeugverschleiß führt. Man kann sagen, dass „Hitze“ die „Wurzel der Krankheit“ ist, die zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Titanlegierungen führt.
