Gelwir aloi titaniwm yn "metel gofod" neu "metel cefnfor" oherwydd ei fod yn cyfuno cryfder dur ag ysgafnder alwminiwm ac yn perfformio'n dda mewn amgylcheddau cyrydiad eithafol a thymheredd uchel. Fodd bynnag, mae'r perfformiad rhagorol hwn hefyd yn peri heriau peiriannu sylweddol.Mae aloi titaniwm yn gynhenid "styfnig": mae ganddo wrthwynebiad dadffurfiad uchel, fel "carreg ystyfnig" caled; Mae ganddo ddargludedd thermol gwael, ac mae gwres yn hawdd i'w gasglu'n lleol, gan arwain at orboethi; Mae'n hynod o weithgar ar dymheredd uchel ac yn adweithio ag ocsigen, nitrogen, ac ati yn yr awyr fel blaidd newynog, gan ffurfio haen wyneb brau a chaled. Felly, ni allwn ei drin fel dur cyffredin ffug. Nid yw ffugio, sef technoleg hynafol a deallus, yn siapio syml ar gyfer aloion titaniwm, ond yn debycach i broses "dofi" a gynlluniwyd yn ofalus. Ei bwrpas craidd yw torri ei strwythur cast gwreiddiol bras trwy dymheredd a gwasgedd uchel, a thrawsnewid ei strwythur mewnol yn grawn unffurf, trwchus a mân, er mwyn ysgogi'n llawn botensial aloi titaniwm - cryfder uchel, caledwch uchel, ymwrthedd blinder - ysgogi'n llwyr.
Nid yw ffugio aloi titaniwm yn gallu creu grym ysgarol o bell ffordd, mae'n dechrau gyda pharatoi gofalus a rhagfynegiad cywir. Yn gyntaf, mae gwresogi yn gam hanfodol. Mae gan aloion titaniwm ffenestr tymheredd ffugio cul iawn, fel arfer rhwng 850 gradd a 950 gradd (ar gyfer gwahanol raddau). Os yw'r tymheredd yn rhy isel, mae'r deunydd yn anodd ei ddadffurfio ac yn hawdd ei gracio; Os yw'r tymheredd yn rhy uchel, bydd y grawn yn tyfu'n gyflym neu hyd yn oed yn toddi yn rhy boeth, gan arwain at sgrapio cynnyrch. Mae'r amrediad tymheredd hwn yn cael ei reoli'n llym a rhaid iddo fod yn "iawn". Mae'r broses wresogi fel arfer yn cael ei chynnal mewn ffwrnais drydan neu nwy, lle mae'n rhaid i'r awyrgylch aros yn niwtral neu ychydig yn ocsidiedig, ac weithiau mae angen amddiffyniad argon hyd yn oed i leihau anadliad nwyon niweidiol. Yn ogystal, mae paratoi arwyneb y biled cyn ffugio yn hanfodol, oherwydd gellir chwyddo unrhyw graciau neu ddiffygion bach ar ôl ffugio, gan olygu bod angen glanhau'n ofalus. Gellir dweud, cyn i'r aloi titaniwm gael ei anfon i'r morthwyl ffug, bod peirianwyr eisoes wedi cynllunio'r llwybr "trawsnewid" cyfan ar ei gyfer trwy gyfrifiadau thermodynamig a dylunio prosesau.
Pan fydd y biled aloi titaniwm wedi'i gynhesu i wres yn cael ei dynnu allan, mae "prosesu poeth" mewn ras yn erbyn amser yn dechrau. Mae'r broses ffugio fel arfer yn cael ei rhannu'n danau lluosog (hy, gwresogi-gofannu-cylchoedd ailgynhesu). Y cyntaf yw "blancio", hynny yw, defnyddio pwysau enfawr i dorri'r strwythur grawn rhydd a bras yn yr ingot yn rhagarweiniol. Dilynir hyn gan "gofannu aml-gyfeiriadol," sef hanfod ffugio titaniwm. Mae angen i'r crefftwr neu'r manipulator newid cyfeiriad y grym ar y biled yn gyson a chynhyrfu ac ymestyn dro ar ôl tro. Mae'r broses hon fel tylino, trwy ddadffurfiad plastig amlgyfeiriad, mae'r grawn mewnol yn cael eu torri, eu troelli a'u had-drefnu'n llawn, gan arwain at strwythur grisial isoaxial mân ac unffurf. Mae hyn nid yn unig yn gwella unffurfiaeth y deunydd yn sylweddol, ond hefyd yn gwella ei briodweddau mecanyddol cynhwysfawr yn fawr. Yn ystod y broses anffurfio gyfan, mae'r swm anffurfio, y gyfradd anffurfio a'r tymheredd ffugio terfynol yn cael eu rheoli'n llym iawn. Ni ddylai'r tymheredd ffugio terfynol fod yn rhy isel, fel arall bydd yn arwain at galedu gwaith neu hyd yn oed gracio. Mae gofannu modern yn bennaf yn defnyddio gweisg hydrolig neu weisg gofannu cyflym, a all ddarparu pwysau llyfn ac enfawr i gyflawni siapio "dyner a chadarn" o aloion titaniwm.
Yn ôl siâp a gofynion y cynnyrch terfynol, rhennir gofannu aloi titaniwm yn bennaf yn ddau lwybr: gofannu am ddim a ffugio marw. Gofannu rhad ac am ddim, fel y mae ei enw'n awgrymu, yw ffurfio plastig biledau'n lleol neu'n gyfan gwbl gan offer syml (fel eingion fflat, einionau proffil). Mae'n hyblyg iawn ac yn addas ar gyfer cynhyrchu gofaniadau mawr, cymharol syml, megis disgiau a siafftiau ar gyfer peiriannau aero, neu ar gyfer gorchuddion sy'n gwrthsefyll pwysau morol. Mae gofannu am ddim yn rhoi gwell sicrwydd o ansawdd dwfn y gofaniadau, ond mae cywirdeb dimensiwn cyfyngedig a chymhlethdod siâp. Mae gofannu marw yn golygu rhoi'r biled wedi'i gynhesu i mewn i geudod llwydni manwl a weithgynhyrchwyd ymlaen llaw a'i lenwi â phwysau i lenwi'r ceudod mowld. Gall y dull hwn ffurfio rhannau â siapiau cymhleth a dimensiynau manwl gywir ar un adeg, megis offer glanio awyrennau, llafnau, ac ati. Mae gan y gofannu marw lwfans prosesu bach a defnydd uchel o ddeunyddiau, ond mae'r gost llwydni yn uchel, ac mae'r gofynion ar gyfer creu paramedrau proses yn fwy heriol. Pa lwybr i'w ddewis yw'r grefft o fasnachu rhwng perfformiad cynnyrch, costau cynhyrchu, a chylchoedd gweithgynhyrchu.
Nid diwedd y ffugio yw diwedd y broses gyfan. Mae gan rannau titaniwm sydd newydd gael eu ffugio straen gweddilliol enfawr a strwythur anwastad y tu mewn, y mae'n rhaid eu "trin â gwres" i sefydlogi a gwneud y gorau. Trwy wahanol brosesau megis anelio a heneiddio datrysiadau, gellir addasu ei ficrostrwythur, gellir dileu straen mewnol, a gellir cyflawni perfformiad y deunydd mewn cyflwr sefydlog a gorau posibl. Ar ôl y gyfres hon o "dymheru" a "phrofion tân", mae aloion titaniwm wedi'u haileni o'r diwedd fel deunyddiau diwedd uchel a all wrthsefyll 10,000 metr o bwysau môr dwfn, gwrthsefyll ceryntau aer tymheredd uchel yn ystod hedfan uwchsonig, neu wasanaethu'n ddiogel yn y corff dynol ers degawdau. Wrth edrych ymlaen, mae technoleg ffugio aloi titaniwm yn esblygu i gyfeiriad mwy manwl gywirdeb a deallusrwydd. Gall gofannu isothermol, ffurfio rhwyd ger-a thechnolegau eraill gynhyrchu siapiau hynod gymhleth heb fawr ddim prosesu dilynol ar dymheredd mwy cyson a gwrthiant anffurfiad is. Ar yr un pryd, mae technoleg efelychu cyfrifiadurol yn cael ei ddefnyddio'n helaeth i ragfynegi llif metel, newidiadau tymheredd ac esblygiad meinwe yn ystod y broses ffugio, fel bod y daith "dofi" hon ar y llwybr cywir o'r dechrau. Gellir dweud bod pob ffugio llwyddiannus o aloi titaniwm yn ddeialog berffaith rhwng deallusrwydd dynol a natur faterol.
