钛合金锻造在制造过程中有许多需要注意的关键事项。
钛合金材料的选择至关重要。要根据具体的使用要求和性能指标来挑选合适的钛合，不同牌号的钛合金在强度、韧性、耐腐蚀性等方面存在差异，如 Ti-6Al-4V 是常用的钛合金，具有良好的综合性能，适用于多种结构件；而 Ti-10V-2Fe-3Al 则具有较高的强度和抗疲劳性能，常用于航空航天等对性能要求高的领域。同时，要确保材料的质量，检查材料的化学成分、金相组织等是否符合标准，避免材料存在夹杂物、气孔等缺陷，这些缺陷可能会在锻造过程中引发裂纹等问题，影响产品的质量。
加热环节需要控制。钛合金的锻造温度范围相对较窄，一般在 850℃-1050℃之间，不同的合金成分略有差异。温度过高，可能会导致晶粒粗大，降低材料的力学性能；温度过低，则材料变形抗力大，难以锻造，还可能产生裂纹。加热速度也不能过快，否则会在材料内部产生较大的热应力，尤其是对于大尺寸坯料，应采用分段加热的方式，使坯料均匀受热。此外，加热设备的温度均匀性要好，可采用先进的感应加热或燃气加热炉，并配备温度控制系统，定期对加热设备进行校准和维护，以保证温度控制的准确性。
锻造设备的选择和维护也不容忽视。要根据钛合金的锻造工艺和生产规模选择合适的设备，如空气锤、摩擦压力机、热模锻压力机等。空气锤适用于小型钛合金锻件的生产，操作灵活；热模锻压力机则具有较大的打击能量和较高的生产效率，适合大规模生产。设备的吨位要足够，以确保能够提供足够的压力使钛合金坯料发生塑性变形。同时，要定期对设备进行维护和保养，检查设备的关键部件如锤头、模具等的磨损情况，及时更换磨损严重的部件，保证设备的精度和稳定性。
模具设计与制造也有很多要点。模具的结构要合理，应根据钛合金锻件的形状、尺寸和锻造工艺来设计模具，确保在锻造过程中金属能够均匀流动，避免出现充不满、折叠等缺陷。模具材料要具有良好的高温强度、韧性和耐磨性，可选用 H13 等热作模具钢，并进行适当的热处理，提高模具的使用寿命。模具的表面质量也很重要，要保证模具表面光滑，粗糙度符合要求，以减少金属与模具之间的摩擦，有利于金属的流动和脱模。在使用过程中，要对模具进行预热，一般预热温度在 200℃-300℃之间，防止模具因温度急剧变化而产生裂纹。
锻造过程中的变形控制同样关键。锻造比是衡量钛合金锻造质量的重要指标，一般来说，钛合金的锻造比在 3-5 之间为宜，锻造比过小，材料内部的组织缺陷难以消除，力学性能不佳；锻造比过大，则可能导致材料加工硬化严重，甚至出现裂纹。要控制好每次的锻造变形量，一般单次变形量在 20%-50% 之间，根据坯料的尺寸、形状和设备能力等因素合理调整。同时，要注意锻造的速度和方向，采用合适的锻造工艺，如镦粗、拔长、冲孔等，使金属在锻造过程中得到充分的变形，改善其内部组织。
锻造后的冷却和热处理也不能马虎。冷却方式对钛合金的组织和性能有重要影响，一般采用空冷或炉冷的方式，避免水冷等快速冷却方式，防止产生过大的内应力和相变应力。热处理是改善钛合金性能的重要手段，常见的热处理工艺有退火、固溶处理和时效处理等，要根据产品的性能要求和材料的状态制定合理的热处理工艺参数，严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等，以获得理想的组织和性能。
