Stop tytanu nazywany jest „metalem kosmicznym” lub „metalem oceanicznym”, ponieważ łączy w sobie wytrzymałość stali z lekkością aluminium i dobrze sprawdza się w środowiskach o ekstremalnej korozji i wysokiej temperaturze. Jednak ta doskonała wydajność stwarza również znaczne wyzwania w zakresie obróbki.Stop tytanu jest z natury „uparty”: ma wysoką odporność na odkształcenia, jak twardy „uparty kamień”; Ma słabą przewodność cieplną, a ciepło jest łatwo gromadzone lokalnie, co prowadzi do przegrzania; Jest niezwykle aktywny w wysokich temperaturach i reaguje z tlenem, azotem itp. znajdującymi się w powietrzu niczym głodny wilk, tworząc kruchą i twardą warstwę powierzchniową. Dlatego nie możemy go traktować jak kutej zwykłej stali. Kucie, starożytna i inteligentna technologia, nie polega na prostym kształtowaniu stopów tytanu, ale raczej na starannie zaplanowanym procesie „oswajania”. Jego głównym celem jest przełamanie pierwotnej, grubej struktury odlewu pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia oraz przekształcenie jego wewnętrznej struktury w jednolite, gęste i drobne ziarna, aby w pełni stymulować potencjał stopu tytanu - o wysokiej wytrzymałości, wysokiej wytrzymałości i odporności na zmęczenie - całkowicie stymulować.
Kucie stopu tytanu w żadnym wypadku nie jest zdolne do użycia brutalnej siły, zaczyna się od starannego przygotowania i dokładnego przewidywania. Po pierwsze, ogrzewanie jest krytycznym krokiem. Stopy tytanu mają bardzo wąski zakres temperatur kucia, zwykle od 850 do 950 stopni (dla różnych gatunków). Jeśli temperatura jest zbyt niska, materiał jest trudny do odkształcenia i łatwy do pękania; Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, ziarna będą szybko rosły lub nawet stopią się za bardzo, co spowoduje złomowanie produktu. Ten zakres temperatur jest ściśle kontrolowany i musi być „w sam raz”. Proces ogrzewania odbywa się zwykle w piecu elektrycznym lub gazowym, gdzie atmosfera musi pozostać obojętna lub lekko utleniona, a czasami wymagana jest nawet ochrona argonem, aby zminimalizować wdychanie szkodliwych gazów. Dodatkowo kluczowe znaczenie ma przygotowanie powierzchni kęsa przed kuciem, ponieważ wszelkie drobne pęknięcia lub defekty mogą się powiększyć po kuciu, co wymaga starannego oczyszczenia. Można powiedzieć, że zanim stop tytanu został wysłany do kutego młotka, inżynierowie zaplanowali już dla niego całą ścieżkę „transformacji” poprzez obliczenia termodynamiczne i projekt procesu.
Po wyjęciu podgrzanego kęsa stopu tytanu rozpoczyna się „obróbka na gorąco” w wyścigu z czasem. Proces kucia jest zwykle podzielony na wielokrotne pożary (tj. cykle-kucia-ponownego nagrzewania). Pierwszym z nich jest „wygaszanie”, czyli przy użyciu ogromnego nacisku wstępne rozbicie luźnej i gruboziarnistej struktury we wlewku. Następnie następuje „kucie-wielokierunkowe”, co stanowi istotę kucia tytanu. Rzemieślnik lub manipulator musi stale zmieniać kierunek siły działającej na kęs i wielokrotnie go spłaszczać i wydłużać. Proces ten przypomina ugniatanie. W wyniku wielo-kierunkowego odkształcenia plastycznego wewnętrzne ziarna są całkowicie łamane, skręcone i reorganizowane, w wyniku czego powstaje drobna i jednolita izoosiowa struktura kryształu. To nie tylko znacznie poprawia jednorodność materiału, ale także znacznie poprawia jego kompleksowe właściwości mechaniczne. Podczas całego procesu odkształcania wielkość odkształcenia, szybkość odkształcania i końcowa temperatura kucia są ściśle kontrolowane. Końcowa temperatura kucia nie powinna być zbyt niska, w przeciwnym razie doprowadzi to do umocnienia przez zgniot, a nawet pękania. We współczesnym kuciu wykorzystuje się najczęściej prasy hydrauliczne lub prasy szybkokujące, które pozwalają na uzyskanie gładkiego i dużego nacisku w celu uzyskania „delikatnego i pewnego” kształtowania stopów tytanu.
W zależności od kształtu i wymagań produktu końcowego, kucie stopów tytanu dzieli się głównie na dwie ścieżki: kucie swobodne i kucie matrycowe. Kucie swobodne, jak sama nazwa wskazuje, polega na plastycznym kształtowaniu kęsów lokalnie lub w całości za pomocą prostych narzędzi (takich jak kowadła płaskie, kowadła profilowe). Jest bardzo elastyczny i nadaje się do produkcji dużych, stosunkowo prostych odkuwek, takich jak tarcze i wały do silników lotniczych lub do obudów odpornych na ciśnienie-marynarki wojennej. Kucie swobodne zapewnia lepszą pewność głębokiej jakości odkuwek, ale ma ograniczoną dokładność wymiarową i złożoność kształtu. Kucie matrycowe polega na umieszczeniu podgrzanego kęsa w-wcześniej wykonanej precyzyjnej gnieździe formy i wypełnieniu go ciśnieniem w celu wypełnienia wnęki formy. Metodą tą można jednocześnie formować części o skomplikowanych kształtach i dokładnych wymiarach, takie jak podwozie samolotu, łopaty itp. Kucie matrycowe charakteryzuje się niewielkim naddatkiem na obróbkę i dużym wykorzystaniem materiału, ale koszt formy jest wysoki, a wymagania dotyczące parametrów procesu kucia są bardziej rygorystyczne. Wybór ścieżki to sztuka-kompromisu między wydajnością produktu, kosztami produkcji i cyklami produkcyjnymi.
Zakończenie kucia nie jest końcem całego procesu. Części tytanowe, które właśnie zostały kute, mają ogromne naprężenia szczątkowe i nierówną strukturę wewnątrz, które muszą zostać poddane „obróbce cieplnej” w celu ustabilizowania i optymalizacji. Poprzez różne procesy, takie jak wyżarzanie i starzenie w roztworze, można regulować jego mikrostrukturę, eliminować naprężenia wewnętrzne i osiągać parametry użytkowe materiału w optymalnym i stabilnym stanie. Po serii „odpuszczania” i „testów ogniowych” stopy tytanu w końcu odrodziły się jako wysokiej klasy materiały,-które wytrzymują ciśnienie w morzu na głębokości 10 000 metrów,-wytrzymują prądy powietrza o wysokiej temperaturze podczas lotu naddźwiękowego lub bezpiecznie służą w organizmie człowieka przez dziesięciolecia. Patrząc w przyszłość, technologia kucia stopów tytanu ewoluuje w kierunku większej precyzji i inteligencji. Kucie izotermiczne, formowanie prawie-siatki i inne technologie umożliwiają wytwarzanie niezwykle złożonych kształtów niemal bez konieczności późniejszej obróbki w bardziej stałej temperaturze i niższej odporności na odkształcenia. Jednocześnie technologia symulacji komputerowej jest szeroko stosowana do przewidywania przepływu metalu, zmian temperatury i ewolucji tkanek podczas procesu kucia, dzięki czemu ta podróż „oswajania” od początku przebiega właściwą drogą. Można powiedzieć, że każde udane kucie stopu tytanu to doskonały dialog pomiędzy ludzką inteligencją a materialną naturą.
