Zliatina titánu je známa ako „vesmírny kov“ alebo „oceánsky kov“, pretože spája pevnosť ocele s ľahkosťou hliníka a dobre sa správa v prostredí s extrémnou koróziou a vysokou teplotou. Tento vynikajúci výkon však predstavuje aj značné problémy pri obrábaní.Zliatina titánu je vo svojej podstate „tvrdohlavá“: má vysokú odolnosť proti deformácii, ako tvrdý „tvrdohlavý kameň“; Má zlú tepelnú vodivosť a teplo sa ľahko zbiera lokálne, čo vedie k prehriatiu; Je mimoriadne aktívny pri vysokých teplotách a s kyslíkom, dusíkom atď. vo vzduchu reaguje ako hladný vlk, pričom vytvára krehkú a tvrdú povrchovú vrstvu. Preto s ňou nemôžeme zaobchádzať ako s kovanou obyčajnou oceľou. Kovanie, starodávna a inteligentná technológia, nie je jednoduchým tvarovaním titánových zliatin, ale skôr starostlivo naplánovaným procesom „skrotenia“. Jeho hlavným účelom je rozbiť jeho hrubú pôvodnú odlievanú štruktúru vysokou teplotou a tlakom a premeniť jeho vnútornú štruktúru na rovnomerné, husté a jemné zrná, aby sa plne stimuloval potenciál titánovej zliatiny - vysoká pevnosť, vysoká húževnatosť, odolnosť proti únave - úplne stimuluje.
Kovanie titánovej zliatiny nie je v žiadnom prípade schopné hrubej sily, začína sa starostlivou prípravou a presnou predpoveďou. Po prvé, vykurovanie je kritickým krokom. Zliatiny titánu majú veľmi úzke teplotné okno kovania, zvyčajne medzi 850 °C a 950 °C (pre rôzne triedy). Ak je teplota príliš nízka, materiál sa ťažko deformuje a ľahko praskne; Ak je teplota príliš vysoká, zrná budú rásť rýchlo alebo sa dokonca roztopia príliš horúco, čo vedie k zošrotovaniu produktu. Tento teplotný rozsah je prísne kontrolovaný a musí byť „tak akurát“. Proces ohrevu sa zvyčajne uskutočňuje v elektrickej alebo plynovej peci, kde atmosféra musí zostať neutrálna alebo mierne oxidovaná a niekedy je dokonca potrebná ochrana argónom, aby sa minimalizovalo vdychovanie škodlivých plynov. Okrem toho je rozhodujúca príprava povrchu predvalkov pred kovaním, pretože akékoľvek menšie trhliny alebo defekty sa môžu po kovaní zväčšiť, čo si vyžaduje starostlivé čistenie. Dá sa povedať, že predtým, ako bola zliatina titánu odoslaná do kovaného kladiva, inžinieri už pre ňu naplánovali celú cestu „transformácie“ prostredníctvom termodynamických výpočtov a návrhu procesu.
Keď sa predvalok z titánovej zliatiny zahriaty na teplo vyberie von, začne sa "horúce spracovanie" v pretekoch s časom. Proces kovania je zvyčajne rozdelený do viacerých požiarov (tj cyklov zahrievania-kovánia-opätovného ohrevu). Prvým je „blanking“, teda použitie obrovského tlaku na predbežné rozbitie voľnej a hrubozrnnej štruktúry v ingote. Nasleduje „viac-smerové kovanie“, ktoré je podstatou titánového kovania. Remeselník alebo manipulátor potrebuje neustále meniť smer pôsobenia sily na predvalok a opakovane ho narúšať a predlžovať. Tento proces je ako miesenie, pričom prostredníctvom viacsmernej plastickej deformácie sú vnútorné zrná úplne rozbité, skrútené a reorganizované, výsledkom čoho je jemná a jednotná izoaxiálna kryštálová štruktúra. To nielenže výrazne zlepšuje rovnomernosť materiálu, ale tiež výrazne zlepšuje jeho komplexné mechanické vlastnosti. Počas celého procesu deformácie sa mimoriadne prísne kontroluje veľkosť deformácie, rýchlosť deformácie a konečná teplota kovania. Konečná teplota kovania by nemala byť príliš nízka, inak to povedie k mechanickému spevneniu alebo dokonca prasknutiu. Moderné kovanie väčšinou využíva hydraulické lisy alebo rýchlokovacie lisy, ktoré dokážu zabezpečiť plynulý a obrovský tlak na dosiahnutie „jemného a pevného“ tvarovania titánových zliatin.
Podľa tvaru a požiadaviek konečného produktu sa kovanie z titánovej zliatiny delí hlavne na dve cesty: voľné kovanie a kovanie v zápustke. Voľné kovanie, ako už názov napovedá, je plastické tvarovanie predvalkov lokálne alebo ako celok jednoduchými nástrojmi (ako sú ploché nákovy, profilové nákovy). Je vysoko flexibilný a vhodný na výrobu veľkých, relatívne jednoduchých výkovkov, ako sú disky a hriadele pre letecké motory, alebo pre lodné kryty odolné voči tlaku-. Voľné kovanie poskytuje lepšiu istotu hĺbkovej kvality výkovkov, ale má obmedzenú rozmerovú presnosť a tvarovú zložitosť. Zápustkové kovanie zahŕňa vloženie zahriateho predliatku do vopred vyrobenej presnej dutiny formy a jej naplnenie tlakom, aby sa dutina formy vyplnila. Touto metódou je možné naraz formovať diely so zložitými tvarmi a presnými rozmermi, ako sú podvozok lietadiel, lopatky atď. Zápustkový výkovok má malý príspevok na spracovanie a vysoké materiálové využitie, ale cena formy je vysoká a požiadavky na parametre procesu kovania sú náročnejšie. Ktorú cestu si vybrať, je umenie kompromisov- medzi výkonnosťou produktu, výrobnými nákladmi a výrobnými cyklami.
Koniec kovania neznamená koniec celého procesu. Titánové diely, ktoré boli práve kované, majú vo vnútri obrovské zvyškové napätia a nerovnomernú štruktúru, ktorá sa musí „tepelne spracovať“, aby sa stabilizovala a optimalizovala. Prostredníctvom rôznych procesov, ako je žíhanie a starnutie v roztoku, je možné upraviť jeho mikroštruktúru, eliminovať vnútorné napätia a dosiahnuť výkonnosť materiálu v optimálnom a stabilnom stave. Po tejto sérii testov „temperovania“ a „testov ohňom“ sa zliatiny titánu konečne znovuzrodili ako špičkové-materiály, ktoré vydržia 10 000 metrov hlbokého-tlaku mora, odolávajú prúdom vzduchu s vysokou-teplotou počas nadzvukového letu alebo bezpečne slúžia v ľudskom tele po celé desaťročia. Pri pohľade do budúcnosti sa technológia kovania titánovej zliatiny vyvíja smerom k väčšej presnosti a inteligencii. Izotermickým kovaním, tvarovaním v blízkosti siete a ďalšími technológiami možno vytvárať mimoriadne zložité tvary takmer bez následného spracovania pri konštantnejšej teplote a nižšej odolnosti voči deformácii. Zároveň sa vo veľkej miere využíva technológia počítačovej simulácie na predpovedanie toku kovu, teplotných zmien a vývoja tkaniva počas procesu kovania, aby táto cesta „skrotenia“ bola od začiatku na správnej ceste. Dá sa povedať, že každé úspešné kovanie titánovej zliatiny je dokonalým dialógom medzi ľudskou inteligenciou a materiálnou podstatou.
