Titanová slitina je známá jako „vesmírný kov“ nebo „oceánský kov“, protože kombinuje pevnost oceli s lehkostí hliníku a dobře se chová v extrémních korozních a vysokoteplotních prostředích. Tento vynikající výkon však také představuje značné problémy při obrábění.Slitina titanu je ze své podstaty "tvrdohlavá": má vysokou odolnost proti deformaci, jako tvrdý "tvrdohlavý kámen"; Má špatnou tepelnou vodivost a teplo se snadno shromažďuje lokálně, což vede k přehřátí; Je extrémně aktivní při vysokých teplotách a s kyslíkem, dusíkem atd. ve vzduchu reaguje jako hladový vlk a vytváří křehkou a tvrdou povrchovou vrstvu. Nemůžeme s ním proto zacházet jako s kovanou běžnou ocelí. Kování, prastará a inteligentní technologie, není jednoduchým tvarováním titanových slitin, ale spíše pečlivě naplánovaným procesem „krocení“. Jeho hlavním účelem je rozbít jeho hrubou původní litou strukturu vysokou teplotou a tlakem a přeměnit jeho vnitřní strukturu na stejnoměrná, hustá a jemná zrna, aby plně stimulovala potenciál titanové slitiny - vysoká pevnost, vysoká houževnatost, odolnost proti únavě - zcela stimulovala.
Kování titanové slitiny není v žádném případě schopné hrubé síly, začíná pečlivou přípravou a přesnou předpovědí. Za prvé, zahřívání je kritickým krokem. Slitiny titanu mají velmi úzké teplotní okno kování, typicky mezi 850 stupni a 950 stupni (pro různé jakosti). Pokud je teplota příliš nízká, materiál se obtížně deformuje a snadno praskne; Pokud je teplota příliš vysoká, zrna rychle porostou nebo se dokonce roztaví příliš horko, což má za následek sešrotování produktu. Tento teplotní rozsah je přísně kontrolován a musí být „tak akorát“. Proces ohřevu se obvykle provádí v elektrické nebo plynové peci, kde atmosféra musí zůstat neutrální nebo mírně oxidovaná a někdy je dokonce nutná ochrana argonem, aby se minimalizovalo vdechování škodlivých plynů. Kromě toho je klíčová příprava povrchu sochoru před kováním, protože jakékoli drobné praskliny nebo defekty se mohou po kování zvětšit, což vyžaduje pečlivé čištění. Dá se říci, že předtím, než byla titanová slitina poslána do kovaného kladiva, inženýři pro ni již naplánovali celou „transformační“ cestu prostřednictvím termodynamických výpočtů a návrhu procesu.
Když je předvalek z titanové slitiny zahřátý na teplo vyjmut, začíná „zpracování za tepla“ v závodě s časem. Proces kování je obvykle rozdělen do několika ohnisek (tj. cyklů ohřevu-kování-opětovného ohřevu). Prvním je „blanking“, tedy použití obrovského tlaku k předběžnému porušení volné a hrubozrnné struktury v ingotu. Následuje „více-směrové kování“, které je podstatou titanového kování. Řemeslník nebo manipulátor potřebuje neustále měnit směr působení síly na sochor a opakovaně rušit a prodlužovat. Tento proces je jako hnětení, díky vícesměrné plastické deformaci jsou vnitřní zrna zcela rozbita, zkroucena a reorganizována, což vede k jemné a jednotné izoaxiální krystalové struktuře. To nejen výrazně zlepšuje rovnoměrnost materiálu, ale také výrazně zlepšuje jeho komplexní mechanické vlastnosti. Během celého procesu deformace je velmi přísně kontrolována velikost deformace, rychlost deformace a konečná teplota kování. Konečná teplota kování by neměla být příliš nízká, jinak to povede k mechanickému zpevnění nebo dokonce prasknutí. Moderní kování využívá většinou hydraulické lisy nebo rychlé kovací lisy, které dokážou zajistit plynulý a obrovský tlak pro dosažení „jemného a pevného“ tvarování titanových slitin.
Podle tvaru a požadavků konečného produktu se kování titanové slitiny dělí hlavně na dvě cesty: volné kování a zápustkové kování. Volné kování, jak jeho název napovídá, je plastické tváření sochorů lokálně nebo jako celek jednoduchými nástroji (jako jsou ploché kovadliny, profilové kovadliny). Je vysoce flexibilní a vhodný pro výrobu velkých, relativně jednoduchých výkovků, jako jsou kotouče a hřídele pro letecké motory, nebo pro lodní tlakově -odolná pouzdra. Volné kování poskytuje lepší jistotu hluboké kvality výkovků, ale má omezenou rozměrovou přesnost a tvarovou složitost. Zápustkové kování zahrnuje vložení zahřátého sochoru do předem-vyrobené přesné dutiny formy a její naplnění tlakem, aby se dutina formy vyplnila. Touto metodou lze najednou tvarovat díly složitých tvarů a přesných rozměrů, jako jsou podvozek letadel, lopatky atd. Zápustkový výkovek má malý přídavek na zpracování a vysoké materiálové využití, ale cena formy je vysoká, požadavky na parametry procesu kování jsou náročnější. Kterou cestu zvolit, je umění-kompenzací mezi výkonem produktu, výrobními náklady a výrobními cykly.
Konec kování není koncem celého procesu. Titanové díly, které byly právě vykovány, mají uvnitř obrovská zbytková pnutí a nerovnoměrnou strukturu, která musí být „tepelně zpracována“, aby se stabilizovala a optimalizovala. Prostřednictvím různých procesů, jako je žíhání a stárnutí v roztoku, lze upravit jeho mikrostrukturu, odstranit vnitřní pnutí a dosáhnout výkonu materiálu v optimálním a stabilním stavu. Po této sérii „temperovacích“ a „požárních testů“ se titanové slitiny konečně znovu zrodily jako špičkové-materiály, které vydrží 10 000 metrů hlubokého-tlaku moře, odolávají vysokoteplotním-proudům vzduchu při nadzvukovém letu nebo bezpečně slouží v lidském těle po celá desetiletí. Při pohledu do budoucna se technologie kování titanové slitiny vyvíjí směrem k větší přesnosti a inteligenci. Izotermické kování, tvarování v blízkosti{10}}sítě a další technologie mohou vytvářet extrémně složité tvary téměř bez následného zpracování při stálejší teplotě a nižší odolnosti proti deformaci. Současně se široce využívá technologie počítačové simulace k předpovídání toku kovu, teplotních změn a vývoje tkáně během procesu kování, takže tato cesta „krocení“ je od začátku na správné cestě. Dá se říci, že každé úspěšné kování titanové slitiny je dokonalým dialogem mezi lidskou inteligencí a materiální přirozeností.
