La prima cosa di cui parlare è il fenomeno fisico della lavorazione della lega di titanio. Sebbene la forza di taglio della lega di titanio sia solo leggermente superiore a quella dell'acciaio della stessa durezza, il fenomeno fisico della lavorazione della lega di titanio è molto più complesso di quello della lavorazione dell'acciaio, il che fa aumentare linearmente la difficoltà di lavorazione della lega di titanio.
La conduttività termica della maggior parte delle leghe di titanio è molto bassa, solo 1/7 dell'acciaio e 1/16 dell'alluminio. Pertanto, il calore generato nel processo di taglio della lega di titanio non verrà rapidamente trasferito al pezzo in lavorazione o portato via dai trucioli e, raccolto nell'area di taglio, la temperatura generata può raggiungere 1 000 ° C o più, quindi che il tagliente dell'utensile si usura rapidamente, si rompe e genera tumori da scheggiatura, usura rapida della lama, ma fa anche sì che l'area di taglio produca più calore, riducendo ulteriormente la durata dell'utensile.
L'elevata temperatura generata durante il processo di taglio distrugge inoltre l'integrità superficiale delle parti in lega di titanio, portando alla riduzione della precisione geometrica delle parti e al fenomeno dell'incrudimento che riduce gravemente la loro resistenza alla fatica.
L'elasticità della lega di titanio può essere vantaggiosa per le prestazioni delle parti, ma nel processo di taglio la deformazione elastica del pezzo è un'importante causa di vibrazioni. La pressione di taglio fa sì che il pezzo "elastico" lasci l'utensile e rimbalzi, in modo che l'attrito tra l'utensile e il pezzo sia maggiore dell'azione di taglio. Il processo di attrito genera anche calore, il che aggrava il problema della scarsa conduttività termica delle leghe di titanio.
Questo problema è ancora più grave quando si lavorano parti a pareti sottili o toroidali e altre parti deformabili, e non è un compito facile lavorare parti in lega di titanio a pareti sottili con la precisione dimensionale prevista. Perché quando il materiale del pezzo viene allontanato dall'utensile, la deformazione locale della parete sottile ha superato il campo elastico e ha prodotto una deformazione plastica, e la resistenza e la durezza del materiale nel punto di taglio sono aumentate in modo significativo. In questo momento, la lavorazione alla velocità di taglio precedentemente determinata diventa troppo elevata, portando ulteriormente all'usura dell'utensile tagliente. Si può dire che il “calore” è la “radice della malattia” che porta alla difficoltà di lavorazione delle leghe di titanio.
