鈦合金材料在空氣中的反應(yīng)，如鈦棒、鈦管等，通常與氧、氮、氫三種非金屬元素有關(guān)。它們的反應(yīng)過(guò)程與溫度密切相關(guān)。

鈦與氧的反應(yīng)取決于鈦的形狀和溫度。粉末鈦在常溫下，在空氣中的靜電、火花和摩擦作用下會(huì)劇烈燃燒或爆炸。然而，致密的鈦在室溫下在空氣中是穩(wěn)定的。當(dāng)致密的鈦在空氣中加熱時(shí)，它開(kāi)始與氧氣發(fā)生反應(yīng)。首先，氧進(jìn)入鈦表面的晶格中，形成致密氧化膜層。表面上的氧化膜可以防止氧氣擴(kuò)散到內(nèi)部，具有保護(hù)作用。因此，鈦在500℃以下的空氣中是穩(wěn)定的。在純氧中，鈦與氧的初始溫度比低于空氣中的初始溫度比。在500-600℃左右，鈦在氧氣中燃燒。

鈦在室溫下不與氮發(fā)生反應(yīng)，但在高溫下，鈦是少數(shù)能在氮中燃燒的金屬元素之一。當(dāng)鈦在氮?dú)庵械娜紵郎囟雀哂?00℃時(shí)，鈦與氮?dú)獾姆磻?yīng)劇烈。鈦與氮的反應(yīng)不僅可以生成氮化鈦（ti3n、Ti N等），而且可以形成Ti-N固溶體。當(dāng)溫度為500-550℃時(shí)，鈦開(kāi)始吸氮并形成間隙固溶體；當(dāng)溫度超過(guò)600℃時(shí)，鈦的吸氮速率增加。在Ti-N固溶體中，氮以氮化鈦的形式進(jìn)入鈦晶格，鈦的相變溫度升高，氮也是鈦的穩(wěn)定劑。氮?dú)庠诳諝庵械娜芙舛龋ㄙ|(zhì)量分?jǐn)?shù)）在1050℃時(shí)為7%，在2020℃時(shí)為2%。然而，鈦對(duì)氮的吸收速度遠(yuǎn)慢于對(duì)氧的吸收速度。因此，鈦主要吸收空氣中的氧，而氮的吸收是次要的。