Điều đầu tiên phải nói đến là hiện tượng vật lý của quá trình gia công hợp kim titan. Mặc dù lực cắt của hợp kim titan chỉ cao hơn một chút so với thép có cùng độ cứng, nhưng hiện tượng vật lý của quá trình gia công hợp kim titan phức tạp hơn nhiều so với gia công thép, khiến độ khó của quá trình gia công hợp kim titan tăng tuyến tính.
Độ dẫn nhiệt của hầu hết các hợp kim titan đều rất thấp, chỉ bằng 1/7 thép và 1/16 nhôm. Do đó, nhiệt sinh ra trong quá trình cắt hợp kim titan sẽ không được truyền nhanh đến phôi hoặc bị phoi lấy đi mà tập trung tại khu vực cắt, nhiệt độ sinh ra có thể lên tới 1 000 ° C trở lên, do đó rằng lưỡi cắt của dụng cụ nhanh chóng bị mòn, nứt và tạo ra các khối phoi, lưỡi dao bị mòn nhanh nhưng cũng khiến vùng cắt sinh ra nhiều nhiệt hơn, càng làm giảm tuổi thọ của dụng cụ.
Nhiệt độ cao tạo ra trong quá trình cắt cũng phá hủy tính toàn vẹn bề mặt của các bộ phận hợp kim titan, dẫn đến giảm độ chính xác hình học của các bộ phận và hiện tượng đông cứng làm giảm nghiêm trọng độ bền mỏi của chúng.
Độ đàn hồi của hợp kim titan có thể có lợi cho hiệu suất của các bộ phận, nhưng trong quá trình cắt, biến dạng đàn hồi của phôi là nguyên nhân quan trọng gây ra rung động. Áp lực cắt làm cho phôi "đàn hồi" rời khỏi dụng cụ và bật lại, do đó ma sát giữa dụng cụ và phôi lớn hơn hành động cắt. Quá trình ma sát cũng tạo ra nhiệt, làm trầm trọng thêm vấn đề dẫn nhiệt kém của hợp kim titan.
Vấn đề này thậm chí còn nghiêm trọng hơn khi xử lý các bộ phận có thành mỏng hoặc hình xuyến và các bộ phận có thể biến dạng khác, và việc xử lý các bộ phận hợp kim titan có thành mỏng với độ chính xác kích thước mong đợi không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Bởi vì khi vật liệu phôi bị dụng cụ đẩy ra xa, biến dạng cục bộ của thành mỏng đã vượt quá phạm vi đàn hồi và tạo ra biến dạng dẻo, độ bền và độ cứng của vật liệu tại điểm cắt tăng lên đáng kể. Tại thời điểm này, việc gia công ở tốc độ cắt đã xác định trước đó trở nên quá cao, hơn nữa dẫn đến mòn dụng cụ sắc bén. Có thể nói “nhiệt” chính là “gốc bệnh” dẫn đến việc gia công hợp kim titan gặp khó khăn.
