Datorită presiunii ridicate, durata de viață a tijelor de titan este redusă. Prin urmare, atunci când forjarea cu matriță închisă este utilizată pentru a forja tije de titan, volumul semifabricatului original trebuie să fie strict limitat, ceea ce complică procesul de pregătire a materialului. Dacă se utilizează forjarea cu matriță închisă ar trebui luată în considerare din perspectiva interesului și a fezabilității procesului. În forjarea cu matriță deschisă, pierderea bavurilor reprezintă 15%-20% din greutatea semifabricată. Deșeurile de proces ale piesei de prindere (dacă această piesă trebuie lăsată în funcție de condițiile de forjare a matriței) reprezintă 10% din greutatea semifabricatului. Pierderea relativă de bavuri de metal crește de obicei odată cu scăderea greutății goale. Pentru unele forjate cu structuri asimetrice, diferențe mari de suprafață a secțiunii transversale și piese locale care sunt dificil de umplut, consumul de bavuri poate fi de până la 50%. Deși nu există pierderi de bavuri în forjarea cu matriță închisă, procesul de fabricare a semifabricatului este complicat și trebuie adăugate mai multe caneluri pentru scule de tranziție, ceea ce va crește fără îndoială costul auxiliar.
Ultimul semifabricat este doar tratat termic și tăiat. Temperatura de forjare si gradul de deformare sunt factorii de baza care determina structura si performanta aliajului. Tratamentul termic al tijelor de titan este diferit de cel al oțelului. Forjarea cu matriță este de obicei folosită pentru a face forme și dimensiuni apropiate de deșeuri. Nu joacă un rol decisiv în organizarea aliajului. Prin urmare, specificațiile de proces ale ultimei etape a tijelor de titan joacă un rol deosebit de important. Deformarea totală a semifabricatului nu trebuie să fie mai mică de 30%, iar temperatura de deformare nu trebuie să depășească temperatura de tranziție de fază. Pentru ca tija de titan să obțină o rezistență și plasticitate mai mare în același timp, temperatura și gradul de deformare ar trebui să fie distribuite cât mai uniform posibil în întregul semifabricat deformat.
După tratamentul termic de recristalizare, uniformitatea tijelor de titan și performanța nu este la fel de bună ca cea a pieselor forjate din oțel. În zona cu flux intens de metal, mărirea scăzută este un cristal neclar, iar mărirea mare este un cristal fin echiaxial; în zona dificilă de deformare, din cauza deformării mici sau a lipsei deformării, organizarea sa păstrează adesea starea înainte de deformare. Prin urmare, atunci când forjați unele părți importante de tijă de titan (cum ar fi discuri compresoare, lame etc.), pe lângă controlul temperaturii de deformare sub TB și a nivelului de deformare adecvat, este foarte important să controlați organizarea semifabricatului original. În caz contrar, organizarea granulelor grosiere sau unele defecte vor fi moștenite în forjare, iar tratamentul termic ulterior nu poate fi eliminat, ceea ce va duce la casarea forjarii.
În zona de deformare rapidă, în care efectul termic este concentrat local, la forjarea pe ciocan a unor tije forjate de titan cu forme complexe. Chiar dacă temperatura de încălzire este strict controlată, temperatura metalului poate depăși totuși TB al aliajului. De exemplu, atunci când forjați un semifabricat de titan cu o secțiune transversală în formă de I, ciocanul este prea greu, iar temperatura locală în mijloc (zona benzii) este cu aproximativ 100 de grade mai mare decât marginea locală din cauza efectului termic de deformare. În plus, zona greu de deformată și zona cu un nivel critic de deformare sunt predispuse să formeze structuri cu granulație grosieră cu plasticitate și durabilitate relativ scăzute în timpul procesului de încălzire după forjare. Prin urmare, proprietățile mecanice ale pieselor forjate cu forme complexe forjate prin forjare cu ciocan sunt adesea foarte instabile. Cu toate acestea, va duce la o creștere bruscă a rezistenței la deformare. Deși reducerea temperaturii de încălzire pentru forjare poate elimina riscul supraîncălzirii locale a semifabricatului, aceasta va crește uzura sculei și consumul de energie și este necesar să se utilizeze echipamente mai puternice.
Utilizarea mai multor metode de atingere cu lumină poate reduce, de asemenea, supraîncălzirea locală a semifabricatului. Cu toate acestea, acest lucru necesită creșterea timpilor de încălzire. Pentru a compensa căldura pierdută de semifabricat în contact cu matrița mai rece. Și când cerințele pentru plasticitatea și rezistența de durabilitate a metalului deformat nu sunt prea mari, este mai bine să folosiți forjarea cu ciocan pentru forjare cu forme relativ simple. Cu toate acestea, aliajele nu trebuie forjate cu ciocan, deoarece încălzirea multiplă în timpul procesului de forjare a matriței va avea un efect favorabil asupra proprietăților mecanice. În comparație cu ciocanul de forjare, viteza de lucru a presei (presa hidraulică etc.) este mult redusă, ceea ce poate reduce rezistența la deformare și efectul termic la deformare al aliajului. Când tija de titan este forjată cu matriță pe presa hidraulică, forța de forjare a matriței unitare a semifabricatului este cu aproximativ 30% mai mică decât cea a forjarii matriței cu ciocan, ceea ce poate crește durata de viață a matriței. Reducerea efectului termic reduce, de asemenea, riscul de supraîncălzire a metalului și creșterea temperaturii care depășește TB.
Sub aceeași presiune unitară ca și forjarea cu ciocan de forjare, atunci când presa este forjată cu matriță. Temperatura de încălzire goală poate fi redusă cu 50100 de grade. În acest fel, interacțiunea dintre metalul încălzit și gazul periodic și diferența de temperatură dintre semifabricat și matriță sunt, de asemenea, reduse în consecință, îmbunătățind astfel uniformitatea deformării, uniformitatea structurii forjarii matriței este, de asemenea, mult îmbunătățită, iar consistența proprietăților mecanice este, de asemenea, îmbunătățită în consecință. Reduceți viteza de deformare, creșterea numerică a contracției suprafeței mai evidentă, contracția suprafeței este mai sensibilă la defectele structurale cauzate de supraîncălzire.
Frecarea cu unealta este mare, iar suprafața de contact a semifabricatului se răcește prea repede. Pentru a îmbunătăți fluiditatea tijei de titan și pentru a crește durata de viață a matriței. Practica obișnuită este de a crește panta de forjare a matriței și raza filetului și de a folosi lubrifianți: înălțimea punții de bavură pe matrița de forjare este mai mare decât cea a oțelului. Caracteristica deformării tijei de titan este că este mai dificil să curgă într-o canelură adâncă și îngustă decât oțelul. Acest lucru se datorează faptului că titanul are o rezistență ridicată la deformare. În general, este cu aproximativ 2 mm mai mare. Uneori, șanțurile de bavură cu dimensiunea inegală a podului pot fi folosite pentru a limita sau accelera fluxul de metal către o anumită parte a canelurii. De exemplu, pentru a umple canelura ușor. O forjare dreptunghiulară în formă de cutie (așa cum se arată în Figura 12) are pereți laterali anteriori și posteriori mai subțiri; pereții laterali mai groși din stânga și din dreapta. Când șanțurile de bavură prezentate în BB sunt folosite în jurul părții în formă de cutie, datorită rezistenței mici a metalului care curge în pereții laterali din stânga și din dreapta, metalul are dificultăți în curgerea către pereții laterali anteriori și posteriori mai subțiri și nu poate fi umplut. Mai târziu, pereții laterali din față și din spate folosesc în continuare canelurile de bavură prezentate în BB, în timp ce pereții laterali din stânga și din dreapta folosesc canelurile de bavură prezentate în AA. Datorită dimensiunii largi a podului și obstrucționării canelurii de amortizare, pereții laterali mai subțiri din față și din spate sunt complet umpluți, iar metalul este economisit în comparație cu metoda canelurii de bavură menționată mai sus.
Oferă o metodă fezabilă pentru rezolvarea formării de tije forjate de precizie mari și complexe. Această metodă a fost utilizată pe scară largă în producția de tije de titan. Una dintre modalitățile mai eficiente de a îmbunătăți fluiditatea tijelor de titan și de a reduce rezistența la deformare este creșterea temperaturii de preîncălzire a matriței. Forjarea izotermă și forjarea la cald au fost dezvoltate în ultimele două sau trei decenii în țară și în străinătate.
