Pierwszą rzeczą, o której należy porozmawiać, jest zjawisko fizyczne obróbki stopu tytanu. Chociaż siła skrawania stopu tytanu jest tylko nieznacznie większa niż stali o tej samej twardości, zjawisko fizyczne obróbki stopu tytanu jest znacznie bardziej złożone niż obróbki stali, co powoduje, że trudność obróbki stopu tytanu rośnie liniowo.
Przewodność cieplna większości stopów tytanu jest bardzo niska, tylko 1/7 stali i 1/16 aluminium. Dlatego też ciepło powstałe w procesie skrawania stopu tytanu nie będzie szybko przekazywane na obrabiany przedmiot ani odbierane przez wióry, a gromadząc się w obszarze cięcia, wytworzona temperatura może sięgać nawet 1 000°C i więcej, dlatego że krawędź skrawająca narzędzia szybko się zużywa, pęka i generuje guzy wiórowe, szybkie zużycie ostrza, ale także powoduje, że obszar cięcia wytwarza więcej ciepła, dodatkowo skracając żywotność narzędzia.
Wysoka temperatura powstająca podczas procesu cięcia niszczy również integralność powierzchni części ze stopu tytanu, prowadząc do zmniejszenia dokładności geometrycznej części i zjawiska utwardzania przez zgniot, które poważnie zmniejsza ich wytrzymałość zmęczeniową.
Elastyczność stopu tytanu może być korzystna dla wydajności części, ale w procesie cięcia sprężyste odkształcenie przedmiotu obrabianego jest ważną przyczyną wibracji. Nacisk skrawania powoduje, że „elastyczny” przedmiot obrabiany opuszcza narzędzie i odbija się, przez co tarcie pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym jest większe niż siła skrawania. W procesie tarcia wytwarza się również ciepło, co pogłębia problem słabej przewodności cieplnej stopów tytanu.
Problem ten staje się jeszcze poważniejszy w przypadku obróbki cienkościennych, torusowych i innych części odkształcalnych, a obróbka cienkościennych części ze stopów tytanu z oczekiwaną dokładnością wymiarową nie jest łatwym zadaniem. Ponieważ gdy materiał przedmiotu obrabianego jest odpychany przez narzędzie, lokalne odkształcenie cienkiej ścianki przekroczyło zakres sprężystości i spowodowało odkształcenie plastyczne, a wytrzymałość i twardość materiału w punkcie skrawania znacznie wzrosła. W tym momencie obróbka z ustaloną wcześniej prędkością skrawania staje się zbyt wysoka, co dodatkowo prowadzi do ostrego zużycia narzędzia. Można powiedzieć, że „ciepło” jest „źródłem choroby”, która prowadzi do trudności w obróbce stopu tytanu.
