โลหะผสมไทเทเนียมเป็นที่รู้จักในชื่อ "โลหะอวกาศ" หรือ "โลหะในมหาสมุทร" เพราะมันผสมผสานความแข็งแกร่งของเหล็กเข้ากับความเบาของอลูมิเนียม และทำงานได้ดีในการกัดกร่อนที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมนี้ยังก่อให้เกิดความท้าทายในการตัดเฉือนที่สำคัญอีกด้วยโลหะผสมไทเทเนียมนั้น "ดื้อรั้น" โดยเนื้อแท้: มีความต้านทานการเสียรูปสูง เช่นเดียวกับ "หินแข็ง"; มีค่าการนำความร้อนต่ำ และความร้อนสะสมได้ง่ายในท้องถิ่น ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป มันออกฤทธิ์อย่างมากที่อุณหภูมิสูง และทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ในอากาศเหมือนหมาป่าหิวโหย ก่อตัวเป็นชั้นพื้นผิวที่เปราะและแข็ง ดังนั้นเราจึงไม่สามารถปฏิบัติเหมือนเหล็กหลอมธรรมดาได้ การตีขึ้นรูปเป็นเทคโนโลยีอันชาญฉลาดและเก่าแก่ ไม่ใช่การขึ้นรูปโลหะผสมไทเทเนียมอย่างง่าย แต่เป็นเหมือนกระบวนการ "ฝึกฝน" ที่วางแผนไว้อย่างรอบคอบมากกว่า วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อทำลายโครงสร้างการหล่อแบบเดิมที่หยาบโดยใช้อุณหภูมิและความดันสูงและเปลี่ยนโครงสร้างภายในให้เป็นเม็ดที่สม่ำเสมอ หนาแน่น และละเอียด เพื่อกระตุ้นศักยภาพของโลหะผสมไททาเนียม - ความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า - อย่างเต็มที่
การตีโลหะผสมไททาเนียมนั้นไม่สามารถใช้กำลังดุร้ายได้ แต่จะเริ่มต้นด้วยการเตรียมการอย่างรอบคอบและการทำนายที่แม่นยำ ประการแรก การทำความร้อนเป็นขั้นตอนสำคัญ โลหะผสมไทเทเนียมมีหน้าต่างอุณหภูมิการตีขึ้นรูปที่แคบมาก โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 850 องศาถึง 950 องศา (สำหรับเกรดที่แตกต่างกัน) หากอุณหภูมิต่ำเกินไป วัสดุจะเปลี่ยนรูปยากและแตกง่าย หากอุณหภูมิสูงเกินไป เมล็ดพืชจะโตเร็วหรือละลายร้อนเกินไป ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เป็นเศษ ช่วงอุณหภูมินี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดและจะต้อง "เหมาะสม" โดยปกติกระบวนการให้ความร้อนจะดำเนินการในเตาไฟฟ้าหรือเตาแก๊ส ซึ่งบรรยากาศจะต้องเป็นกลางหรือออกซิไดซ์เล็กน้อย และบางครั้งจำเป็นต้องมีการป้องกันอาร์กอนเพื่อลดการสูดดมก๊าซที่เป็นอันตรายให้เหลือน้อยที่สุด นอกจากนี้ การเตรียมพื้นผิวเหล็กแท่งก่อนการตีขึ้นรูปถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากรอยแตกหรือข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ สามารถขยายได้หลังจากการตีขึ้นรูป ซึ่งจำเป็นต้องทำความสะอาดอย่างระมัดระวัง อาจกล่าวได้ว่าก่อนที่โลหะผสมไทเทเนียมจะถูกส่งไปยังค้อนหลอม วิศวกรได้วางแผนเส้นทาง "การเปลี่ยนแปลง" ทั้งหมดไว้แล้วผ่านการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์และการออกแบบกระบวนการ
เมื่อนำเหล็กแท่งโลหะผสมไททาเนียมที่ให้ความร้อนจนร้อนออกมา "การประมวลผลที่ร้อน" ในการแข่งกับเวลาจะเริ่มต้นขึ้น กระบวนการตีโลหะมักแบ่งออกเป็นหลายไฟ (เช่น การทำความร้อน-การตี-รอบการให้ความร้อนซ้ำ) ประการแรกคือ "การแบลงค์" นั่นคือใช้แรงกดดันมหาศาลเพื่อทำลายโครงสร้างเกรนที่หลวมและหยาบในแท่งโลหะในเบื้องต้น ตามมาด้วย "การตีขึ้นรูปหลาย-" ซึ่งเป็นแก่นแท้ของการตีขึ้นรูปด้วยไทเทเนียม ช่างฝีมือหรือผู้ควบคุมจำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางของแรงที่กระทบกับบิลเล็ตอยู่ตลอดเวลา และทำให้อารมณ์เสียและยาวขึ้นซ้ำๆ กระบวนการนี้เหมือนกับการนวด โดยเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกหลาย-ทิศทาง ทำให้เมล็ดภายในแตกออกทั้งหมด บิดงอ และจัดระเบียบใหม่ ส่งผลให้ได้โครงสร้างผลึกไอโซแอกเซียลที่ละเอียดและสม่ำเสมอ สิ่งนี้ไม่เพียงปรับปรุงความสม่ำเสมอของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังปรับปรุงคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมอย่างมากอีกด้วย ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูปทั้งหมด จำนวนการเสียรูป อัตราการเสียรูป และอุณหภูมิการตีขั้นสุดท้ายจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดอย่างยิ่ง อุณหภูมิการตีขั้นสุดท้ายไม่ควรต่ำเกินไป มิฉะนั้น จะทำให้ชิ้นงานแข็งตัวหรือแตกร้าวได้ การตีสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกหรือเครื่องตีขึ้นรูปเร็ว ซึ่งสามารถให้แรงกดที่ราบรื่นและมหาศาลเพื่อให้ได้รูปทรงที่ "อ่อนโยนและมั่นคง" ของโลหะผสมไททาเนียม
ตามรูปร่างและความต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การตีโลหะผสมไททาเนียมส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองเส้นทาง: การตีขึ้นรูปอิสระและการตีขึ้นรูป การตีขึ้นรูปฟรีตามชื่อของมันคือการขึ้นรูปพลาสติกของเหล็กแท่งเล็กในท้องถิ่นหรือโดยรวมโดยใช้เครื่องมือง่ายๆ (เช่น ทั่งแบน ทั่งโปรไฟล์) มีความยืดหยุ่นสูงและเหมาะสำหรับการผลิตการตีขึ้นรูปขนาดใหญ่และค่อนข้างง่าย เช่น จานและเพลาสำหรับเครื่องยนต์อากาศยาน หรือสำหรับตัวเรือนที่ทนทานต่อแรงดันทางทะเล- การตีขึ้นรูปฟรีช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพการตีขึ้นรูปเชิงลึกที่ดีกว่า แต่มีความแม่นยำของมิติและความซับซ้อนของรูปร่างที่จำกัด การตีขึ้นรูปเกี่ยวข้องกับการใส่เหล็กแท่งร้อนลงในช่องแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำ-ซึ่งผลิตไว้ล่วงหน้า และเติมด้วยแรงดันเพื่อเติมช่องแม่พิมพ์ วิธีการนี้สามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนและมีขนาดที่แม่นยำในคราวเดียว เช่น เฟืองลงจอดของเครื่องบิน ใบมีด ฯลฯ การตีขึ้นรูปแบบมีค่าเผื่อการประมวลผลเล็กน้อยและการใช้วัสดุสูง แต่ต้นทุนแม่พิมพ์นั้นสูง และข้อกำหนดสำหรับการตีพารามิเตอร์ของกระบวนการนั้นมีความต้องการมากกว่า เส้นทางใดในการเลือกคือศิลปะแห่งการแลกเปลี่ยน-ระหว่างประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ต้นทุนการผลิต และวงจรการผลิต
การสิ้นสุดของการตีขึ้นรูปไม่ใช่จุดสิ้นสุดของกระบวนการทั้งหมด ชิ้นส่วนไทเทเนียมที่เพิ่งถูกหลอมมีความเค้นตกค้างจำนวนมากและมีโครงสร้างภายในที่ไม่เรียบ ซึ่งจะต้อง "ผ่านกรรมวิธีทางความร้อน" เพื่อรักษาเสถียรภาพและเพิ่มประสิทธิภาพ ด้วยกระบวนการต่างๆ เช่น การหลอมและการเสื่อมสภาพของสารละลาย โครงสร้างจุลภาคของวัสดุสามารถปรับได้ ความเค้นภายในสามารถกำจัดได้ และประสิทธิภาพของวัสดุสามารถทำได้ในสภาวะที่เหมาะสมและมีเสถียรภาพ หลังจากชุด "การแบ่งเบาบรรเทา" และ "การทดสอบไฟ" นี้ ในที่สุดโลหะผสมไทเทเนียมก็ได้เกิดใหม่เป็นวัสดุคุณภาพสูง-ที่สามารถทนต่อแรงดันน้ำทะเลลึก- 10,000 เมตร ต้านทานกระแสลมอุณหภูมิสูง-ในระหว่างการบินเหนือเสียง หรือให้บริการอย่างปลอดภัยในร่างกายมนุษย์มานานหลายทศวรรษ เมื่อมองไปข้างหน้า เทคโนโลยีการตีโลหะผสมไทเทเนียมกำลังพัฒนาไปในทิศทางของความแม่นยำและความชาญฉลาดที่มากขึ้น การตีขึ้นรูปด้วยอุณหภูมิคงที่ การขึ้นรูปใกล้-ตาข่าย และเทคโนโลยีอื่นๆ สามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนอย่างยิ่งโดยแทบไม่ต้องผ่านกระบวนการใดๆ เลยที่อุณหภูมิคงที่มากขึ้นและความต้านทานการเสียรูปลดลง ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำนายการไหลของโลหะ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และวิวัฒนาการของเนื้อเยื่อในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป เพื่อให้การเดินทาง "ฝึกฝน" นี้อยู่บนเส้นทางที่ถูกต้องตั้งแต่เริ่มต้น อาจกล่าวได้ว่าการตีโลหะผสมไททาเนียมที่ประสบความสำเร็จทุกครั้งเป็นบทสนทนาที่สมบูรณ์แบบระหว่างสติปัญญาของมนุษย์และธรรมชาติของวัตถุ
