一、等溫鍛造的鍛造溫度
1 鍛造溫度設(shè)定
鈦合金坯料已經(jīng)是具有細(xì)小均勻的兩相區(qū)組織，這種組織已經(jīng)具有超塑性。鈦合金鍛造溫度都處于鈦合金的超塑性變形范圍，溫度的確定主要是保證鍛件達(dá)到技術(shù)條件規(guī)定的組織和性能。
2 鍛坯的加熱
等溫鍛造用的鈦合金坯料表面應(yīng)該經(jīng)過機(jī)械加工或噴砂，沒有黑皮，涂有防氧化涂料。
采用溫度波動范圍小于10℃的電爐加熱。通常在爐溫到加熱溫度后入爐，快速加熱。常用鈦合金鍛件的等溫鍛造溫度見表9-13.

為了防止帶加熱元件的爐底板造成坯料底部過熱，坯料應(yīng)該放在便于空氣流通的耐熱架上，并且坯料之間要留有足夠的距離，以防止?fàn)t頂?shù)臒犭娕急焕渑髁掀帘味@示溫度過低。

鈦合金坯料包括預(yù)鍛坯的加熱不僅僅是加熱到溫度便于鍛造，實(shí)際上還是一個(gè)組織狀態(tài)的控制過程，因此加熱保溫時(shí)間不應(yīng)該盡量短，應(yīng)該讓組織有一個(gè)足夠轉(zhuǎn)變的時(shí)間。通常保溫時(shí)間按坯料的最小厚度計(jì)算，即1mm/min.
二、等溫鍛造壓力設(shè)計(jì)
利用材料的超塑性的等溫鍛造工藝，其鍛造壓力明顯低于普通鍛造。對于形狀較簡單的鍛件，鍛造的單位壓力只要材料在鍛造溫度時(shí)的超塑變形流變應(yīng)力的3~4倍，大多數(shù)鈦合金的鍛造應(yīng)力為60~70MPa.形狀復(fù)雜的鍛件的鍛造應(yīng)力也只要100~150MPa.過分大的壓力容易造成模具損壞，因?yàn)槟＞逰3高溫合金材料在等溫鍛造溫度950℃時(shí)100h的持久強(qiáng)度為220MPa,但是模具的疏松、縮孔是無法避免的，估計(jì)模具強(qiáng)度只有180MPa.設(shè)計(jì)鍛造應(yīng)力取150MPa已經(jīng)是最大值了。
三、 等溫鍛造速度設(shè)計(jì)
等溫鍛造是利用鈦合金的超塑性發(fā)展的一種新技術(shù)。超塑性是在很慢的變形速率下出現(xiàn)的特性。但是等溫鍛造是否需要在很慢的變形速率下完成整個(gè)鍛造過程呢，答案是否定的。等溫鍛造需要解決普通鍛造鍛造力大的困難。而鍛造的前期鍛造力不大，如果采用低的鍛造速度，鍛造力非常小，設(shè)備能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來，鈦合金在普通鍛造速度下的塑性較好，而花費(fèi)了很長時(shí)間，是不合理的。
鈦合金等溫鍛造的速度設(shè)計(jì)主要是設(shè)定初始鍛造速度，常用的鈦合金等溫鍛造速度設(shè)為5mm/s.對于變形行程特別大的件，可以設(shè)定初始鍛造速度為10mm/s.對于脆性的鈦基復(fù)合材料和鈦鋁金屬間化合物，初始鍛造速度根據(jù)不同材料設(shè)定在0.05~0.5mm/s.到了鍛造后期，鍛坯已經(jīng)和模具大部分接觸，需要填充模腔的細(xì)節(jié)部分。這時(shí)候用常規(guī)鍛造速度需要很大的鍛造力，把速度降低到超塑性范圍，需要的力只有常規(guī)鍛造速度的1/5~1/10.這時(shí)的變形量只有總變形量的1/3~1/5.
在設(shè)定鍛造速度的同時(shí)設(shè)定鍛造壓力。起始用快速鍛壓，壓力不是很大。隨著變形量的增加，變形壓力逐漸提高。到了設(shè)定的鍛造壓力時(shí)，由于壓力的限制，速度自然下降，這時(shí)實(shí)際的鍛造速度已經(jīng)不是設(shè)定的初始鍛造速度，而是鍛件自己的隨變形速度下降流變應(yīng)力下降的能力決定的速度。速度下降使鈦合金的流變應(yīng)力明顯下降，繼續(xù)變形，逐漸進(jìn)入了超塑性變形狀態(tài)。在保持設(shè)定壓力下，最后速度可能降低到0.001mm/s.鍛件可以充滿非常好，實(shí)現(xiàn)精密鍛造。
四、鍛件設(shè)計(jì)
等溫鍛件設(shè)計(jì)成小余量或無余量鍛件。采用閉式模鍛，沒有飛邊。航空鍛件要求預(yù)留2.5~4mm超聲波探傷盲區(qū)的余量，鍛造工藝余量一般留1~2.5mm,脫模角0°~3°,內(nèi)圓角R5~8mm,外圓角R1~5mm,連皮厚度3~8mm.
等溫鍛造模具多采用組合模，由多塊模塊組成。分模面一般指上模與下模的閉合面，放在金屬最后成形的地方，并不要求在同一平面。
由于等溫鍛造材料的變形抗力小，一些小鍛件可以同時(shí)鍛造2個(gè)以上鍛件。一來可以充分利用壓機(jī)的能量，提高生產(chǎn)率；二來可以加大鍛件的變形量，改善鍛件的組織和性能。
五、 等溫自由鍛造制坯
用等溫自由鍛造制坯料有很好的效果。制坯料一個(gè)目的是得到終鍛需要的各部位的金屬分配，另一個(gè)目的是得到合乎技術(shù)條件的低倍和高倍組織。形狀制備可以采用普通鍛造，但是等溫鍛造制坯的表面光潔，不用加工就可進(jìn)行超聲波探傷，這是普通鍛造做不到的。等溫鍛造沒有激冷造成的變形死區(qū)，而且一火次壓下的變形比達(dá)到5~10,甚至更大，可以很好地細(xì)化晶粒，獲得良好的低倍和高倍組織，滿足超聲波探傷指標(biāo)要求。

六、等溫鍛件工序設(shè)計(jì)
1 小、中型鍛件
小、中型鍛件的工序設(shè)計(jì)為：圓光棒下料－涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一等溫自由鍛坯料－清除表面涂料－再涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一一次等溫鍛造成形精密鍛件一熱處理一去除連皮、毛刺一噴砂一檢驗(yàn)。
2 大型軸對稱件
大型軸對稱件（以盤為例）的工序設(shè)計(jì)為：圓光棒下料－涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一等溫自由鍛餅或環(huán)一清除表面涂料一機(jī)加工一超聲波探傷檢驗(yàn)－再涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一一次等溫鍛造成形精密鍛件一熱處理一去除連皮、毛刺－噴砂一檢驗(yàn)。
3 大型非軸對稱件
大型非軸對稱件（以大型葉片為例）的工序設(shè)計(jì)為：圓光棒下料－涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一等溫自由鍛坯料一清除表面涂料－再涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一等溫鍛造預(yù)鍛件－超聲波探傷檢驗(yàn)－清除表面涂料－再涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一一次等溫鍛造成形精密鍛件一熱處理、矯形聯(lián)合操作一去除連皮、毛刺一噴砂一檢驗(yàn)。
4 特大非軸對稱件
特大非軸對稱件（以大型框?yàn)槔┑墓ば蛟O(shè)計(jì)為：矩形棒下料－涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料－自由鍛荒坯料－清除表面涂料一再涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一等溫鍛造預(yù)鍛件一去除連皮、毛刺－超聲波探傷檢驗(yàn)－清除表面涂料－再涂刷（噴涂）防氧化潤滑涂料一一次等溫鍛造成形精密鍛件一熱處理、矯形聯(lián)合操作一去除毛刺、取下試樣塊一鍛件噴砂一檢驗(yàn)。

億沐鑫新材料公司產(chǎn)品分類：鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件、鈦加工件