מחקר על יצירת פלסטיק של סגסוגת טיטניום

בשנים האחרונות, נעשה שימוש נרחב בסגסוגות טיטניום בשל הצפיפות הנמוכה, החוזק הגבוה, העמידות הטובה בפני קורוזיה וביצועים טובים בטמפרטורה נמוכה. עם זאת, בשל הפלסטיות הקרה הירודה, הגמישות הגבוהה והקושי בעיבוד, טכנולוגיית העיבוד הנוכחית של סגסוגת טיטניום היא בעיקר יצירת כבישה חמה. מכיוון שסגסוגות טיטניום בטמפרטורות גבוהות נוטות לחמצון, בלאי ובעיות אחרות, יש צורך גם באמצעים מתאימים. תבניות עמידות בטמפרטורות גבוהות וציוד חימום דורשים גם יותר עלויות במונחים של תפעול. לכן, לימוד מצב הפיתוח ומגמות הפיתוח העתידיות של טכנולוגיות מפתח לייצור פלסטי של סגסוגות טיטניום הוא בעל משמעות רבה לשיפור רמת היישום של סגסוגות טיטניום.

⑴טכנולוגיה ליצירת איזותרמית

תהליך היצירה האיזותרמית יכול לשפר ביעילות את תכונות הפלסטיות והזרימה של הסדין, לשפר את אחידות זרימת המתכת ולהפחית את לחץ העיוות. יש אנשים שהציעו להשתמש בטכנולוגיית יצירה איזותרמית (שיטת יצירה שבה הריק והתבנית מחוממים לטמפרטורת העיוות, והטמפרטורות של הריק והתבנית נשארות ללא שינוי במהלך תהליך היצירה) לייצור חלקי פח עם טיטניום מבנים. טמפרטורת העיוות של סגסוגות טיטניום זה מאוד רגיש. לדוגמה, כאשר טמפרטורת העיוות יורדת מ-920 מעלות ל-820 מעלות, עמידות העיוות של סגסוגת טיטניום כמעט מוכפלת, וכוח העיוות הסופר-פלסטי שלה הוא רק כ-1/30 עד 1/10 מהגלגול הרגיל. ביניהם, יצירה איזותרמית ויצירה סופר-פלסטית שונות, אך ההשפעה של יצירה איזותרמית על הפחתת עמידות החומר לדפורמציה ושיפור הפלסטיות של החומר אינה משמעותית כמו זו של יצירה סופר-פלסטית. היתרון העיקרי של עיבוד לחץ סופרפלסטי הוא שהחומר יכול להשיג דפורמציה קיצונית. עם זאת, תהליכים רבים אינם דורשים 100% עד 200% דפורמציה. בדרך כלל יחס חישול המתכת הוא 5, כלומר העיוות מגיע ל-75%. על מנת להבטיח ביצועים גבוהים של חלקים, זה לא תמיד נדרש להיות אופטימלי. יתר על כן, למבנה המיקרו-למלרי הגס יש יציבות טובה יותר נגד התרחבות סדק עייפות. למרות שטכנולוגיית יצירה איזותרמית יכולה לשפר משמעותית את חוסר היציבות של חומרים, מדובר בטכנולוגיית יצירה משולבת של שלב אחד, וקשה להבטיח שלמוצר טוב לא יהיו פגמים מקומיים, כמו יצירת פגמים מקומיים וכו'. נוצר באזור מקומי אם נמצאו פגמים, לא ניתן לפתור את בעיית הליקויים מאוחר יותר, מה שישפיע על איכות המוצר כולו מסגסוגת טיטניום. בעיה זו הפכה גם לאחת הבעיות שיש להתגבר עליהן בפיתוח טכנולוגי עתידי.

⑵ טכנולוגיה ליצירת זחילה

עיוות זחילה פירושו שבטמפרטורה מסוימת, לאחר עיוות יריעת המתכת תחת פעולת הכלי והתבנית לקבלת הצורה האידיאלית, הטמפרטורה והעומס נשארים ללא שינוי, כך שמתרחשת הרפיית מתח בתוך חומר העבודה, והמתח האלסטי משתנה למתח פלסטי קבוע עד לביטול הלחץ והקפיצה חזרה בעצם, וצורת היצירה האידיאלית מתקבלת לאחר הקירור הסופי. במהלך תהליך עיוות הזחילה, כוח מניע הזחילה מופעל על ידי לחץ. ככל שהזחילה מתקדמת, המתח האלסטי פוחת, וכתוצאה מכך ירידה במתח הפנימי וירידה מקבילה במתח המופעל. כמה חוקרים ציינו שתהליך זחילת מתיחה חמה הוא סוג חדש של תהליך יצירת מרוכבים מסגסוגת טיטניום דקת דופן. תהליך זה משתמש בשיטות חימום כגון חימום התנגדות כדי לחמם יריעות מתכת או פרופילים דקים לטמפרטורת היווצרות החמה ולאחר מכן למתוח ולכופף אותם. כאשר הצורה הסופית נוצרת, הטמפרטורה נשארת קבועה והחומר זוחל בכיוון המתיחה כנגד משטח התבנית. זה מוביל להפחתת הלחץ בתוך חומר העבודה שנוצר ולהרגעת מתח מקוון. הלחץ השיורי מופחת, ובכך מפחית את הקפיצה לאחור של החלקים ומשפר את דיוק היצירה. מוצגים סטטוס המחקר, עקרונות התהליך, הציוד המרכזי, טכנולוגיית העיבוד והיתרונות והחסרונות של טכנולוגיית תהליך חדשה. לבסוף, צפויים סיכויי היישום של טכנולוגיית יצירת מרוכבים של ציור-זחילה חם. כמה חוקרים ציינו כי סגסוגות טיטניום משמשות לעתים קרובות ביישומי תעופה וחלל, כגון נשיאת שלדות אוויר, בשל תכונות המכאניות והקורוזיה המצוינות שלהן ומשקלן הקל יחסית. עם זאת, ידוע לשמצה שקשה ליצור סגסוגות טיטניום בטמפרטורת החדר. לכן, תהליך יצירת זחילה בכיפוף משיכה חמה משמש ביצירת פרופילי סגסוגת טיטניום כדי לשפר את יכולת הצורה ולהפחית קפיצה חזרה. העיקרון של כיפוף מתיחה חמה ויצירת זחילה הוא לבצע שלב הרפיית מתח על ידי שמירה על חומר העבודה עם התבנית בזמן שהייה נבחר לאחר שלב כיפוף המתיחה החמה. זה מאפשר את היתרונות של מתח שיורי נמוך וקפיצה מינימלית, כולל כלי עבודה זולים וחזרה טובה. מודל Arrhenius שימש לאפיון התנהגות הזחילה, וב-ABAQUS הוקם מודל אלמנט סופי של תהליך עיוות זחילה בכיפוף מתיחה חם. תוצאות הדמיית אלמנטים סופיים מראות שהמתח השיורי מופחת מאוד בשלב הרפיית המתח, ומתח שיורי נמוך מביא לקפיצה חזרה קטנה יותר. ערכי הקפיצה החזויים תואמים היטב את תוצאות הניסוי. כמה חוקרים ציינו שזחילה או הרפיית מתח הם המנגנון העיקרי להפחתת הקפיצה החמה של לוחות סגסוגת טיטניום. עד כה, ההבדלים והקשרים בין שתי התופעות הללו לא נחקרו בבירור. הוא ערך בטמפרטורה גבוהה מבחני זחילה והרפיית מתח בטמפרטורה גבוהה על סגסוגת Ti6Al4V. מבנה המיקרו של הסגסוגת נצפה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת. ההשפעות של טמפרטורה, מתח וזמן על התנהגות זחילה והרפיית מתח נחקרו בהתאמה. המתאמים וההבדלים בין שתי התופעות הושוו בהתבסס על יחסי הזחילה-זמן-מתח וקצב-זמן. התוצאות מראות שדיפוזיה אטומית בטמפרטורה נמוכה ומתח נמוך שולטת בהתנהגות הזחילה, והחלקה וטיפוס של נקע בטמפרטורה גבוהה ומתח גבוה שולטת בהתנהגות הזחילה. התנהגות הרפיית הלחץ נשלטת בעיקר על ידי זחילת נקע. התנהגות הרפיית הלחץ שנחזה מנתוני הזחילה תואמת היטב את תוצאות הניסוי.

⑶ בקרת קפיצה וטכנולוגיית יציקת פלסטיק מדויקת מותאמת מראש

① שליטה בקפיצה לאחור באמצעות תקנים שונים

מכיוון שלחומרי סגסוגת טיטניום יש עמידות גדולה לדפורמציה, מודול אלסטי נמוך ואנזיטרופיה חזקה, לשליטה בקפיצה חזרה יש משמעות רבה בעיבוד פלסטיק טיטניום. זה משפיע מאוד על שגיאות הגודל והצורה של המוצר. עד כה, עשינו מאמצים רבים כדי למזער את שגיאות היצירה הנגרמות על ידי קפיצה חזרה. הדמיית אלמנטים סופיים בשילוב עם טכניקות אופטימיזציה היא השיטה הנפוצה ביותר. שיטה אופטימלית פותחה להפחתת קפיצה חוזרת במהלך היווצרות מתיחה קרה של ציפויי מטוסי TC1. במודל האופטימיזציה, נוסחה מתמטית של הפרש מתח המחושב לפי אלמנט סופי נקבעת כאינדיקטור לחוזק ריבאונד, במקום ניתוח ריבאונד מרומז, ומשתמשים באלגוריתם גנטי מרובה איים (עבור אלגוריתמים גנטיים, הפונקציה האובייקטיבית היא רב-איים -פונקציית ערך קיצוני, מצא את הנקודה האופטימלית המקומית לפי השערה,) כדי למצוא את פרמטרי הטעינה האופטימליים. העיצוב האופטימלי של פרמטרי התהליך מפחית ביעילות את כמות הקפיצה חזרה ומשפר את דיוק היצירה. תוצאות המחקר מספקות הנחיות לבקרת קפיצה וטכנולוגיה בתהליך יצירת הפח. מישהו הציע מודל של אלמנטים סופיים המבוסס על סגסוגת TA18 שפותחה בעצמה (Ti-3AI-2.5V) בקרה נומרית (NC) כיפוף צינור מסתובב. באמצעות ניתוח שלב אחר שלב רב משתנים, נוצר קשר כמותי בין זווית הכיפוף, תכונות החומר וזווית הקפיצה חזרה. . כמה חוקרים השתמשו בקריטריון האניזוטרופיה של היל כדי לחזות את הכוח האלסטי של חלקי טיטניום טהור מסחריים (CP-Ti) במהלך תהליך הכיפוף וההיווצרות. חלק מהחוקרים מאמינים שהקפיצה לאחור של מוטות כיפוף TC4 תלויה בגודל של אזור חומר הביניים שנשאר במצב האלסטי, התלוי פנימי בפרמטרים עיבוד וגאומטריים כגון רדיוס כיפוף, זווית כיפוף וקוטר/עובי של אלמנט הכיפוף. . חלק מהחוקרים משתמשים בשיטות סטטיסטיות כדי לחשב את הקשר בין זווית קפיצה ופרמטרים של היווצרות במהלך תהליך ההידרופפורמינג, המספק שיטה יעילה למעצבי וטכנאים כדי לקצר את זמן ההובלה של הייצור. כמה חוקרים חקרו את השפעת הטמפרטורה על פיצוי קפיצה של יריעות CP-Ti. התוצאות מראות שככל שהטמפרטורה יורדת, החוסן פוחת באופן משמעותי.

②חלקים מוכנים ושיטות אופטימיזציה של עובש

חלקים טרומיים ואופטימיזציה של עובש יכולים להפחית במידה ניכרת שגיאות ביצירת הגוף, שיש לה משמעות רבה ליצירת יריעות כמעט. טכנולוגיית סימולציה הפוכה נמצאת בשימוש נרחב בתכנון דפוס התערבות. כמה חוקרים הציעו שיטת אופטימיזציה הפוכה בדרגה כדי לייעל את הבילט הראשוני של סגסוגת TA15. המחקר מצא כי בחירת משטח התיקון המשמש לקביעת אובייקט האופטימיזציה היא הבסיס לאופטימיזציה, והיסט איזומטרי קובע את הדיוק והאמינות של האופטימיזציה.

⑷ טכנולוגיית בקרת פגמים

סגסוגות טיטניום נוטות להישבר במהלך יצירה קרה, כגון כיפוף סיבובי של סגסוגת טיטניום TA18, יצירת מתיחה של סגסוגת טיטניום טהור של טיטניום טהור, יצירה מצטברת של נקודה אחת וכו'. בתהליך היווצרות מצטברות נקודתית (SPIF) של יריעות CP-Ti, תוצאות מחקר מראות כי העובי של חומר העבודה המעוצב בצורה פלסטית של יריעות סגסוגת טיטניום פוחת עם הגדלת העומק, תוך הימנעות משברים ומתיחה מוגזמת במהלך תהליך היצירה. הכוח שלאחר ההארכה יוביל לסיכון לשבר הנגרם על ידי מתיחה קרה של סגסוגת טיטניום TCI. ייעול הכוח לפני ואחרי מתיחה יכול למנוע שבירה. צורת גל המהירות של בדיקת העל-פלסטיות המחזורית של קצב המתח של Ti-15-3 מראה ששבר עלול להתרחש במקום בו העיוות אינו אחיד. ניתן למנוע שבר על ידי שימוש בשיעור הפחתה של 30% עד 40% בפעם הראשונה.

⑸טכנולוגיית ספינינג חם

יצירת ספין מתייחסת לתנועת הזנה סיבובית של גלגל מסתובב אחד או יותר הפועלים על הצלחת השטוחה הראשונית, גורמת בהדרגה לחומר הסדין והציר המסתובב זה לזה, ולבסוף מקבל חלק גוף סיבובי חלול עם עובי דופן דק יחסית. תהליך הגיבוש. מכיוון שהגלגל נטען חלקית במהלך תהליך הסחיטה, העומס מופחת באופן משמעותי בהשוואה להטבעה מסורתית. ספינינג היא שיטת יצירת יריעות גמישה המתאימה לייצור חלקים סופיים של חלקים מסתובבים מורכבים, או חלקים כמעט מוגמרים, כגון חלקים מחודדים, חלקים פשוטים וכו'. לסגסוגות קלות שקשה ליצור בטמפרטורת החדר, כגון כמו סגסוגות טיטניום, סגסוגות מגנזיום וכו', יש לבצע ספינינג בתנאי טמפרטורה מסוימים, מה שנקרא ספינינג חם. מכיוון שבאותה טמפרטורה, לחומרים שונים או לאותו חומר בטמפרטורות שונות יש גם הבדלים משמעותיים בתכונותיהם המכניות. לכן, בקרת טמפרטורה היא קריטית מאוד בספינינג חם.

⑴ מנגנונים וכללים באבולוציה של מבנה הגביש

מבנה הגביש של סגסוגות טיטניום נוצר עקב החלקה מתמשכת של נקע או סיבוב של כיוון התבואה של תאומים במהלך דפורמציה. האבולוציה של מבנה הדפורמציה רגישה מאוד ללחץ, טמפרטורה ומצב דפורמציה, מה שמשפיע על האבולוציה המיקרו-מבנית שלאחר מכן ועל התכונות המכניות המתאימות של סגסוגות טיטניום, כגון חוזק, חיי עייפות ועמידות בפני קורוזיה. המבנה המעוות נוצר בדרך כלל במהלך יצירה קרה ומושפע מהרכב הסגסוגת, המבנה הראשוני ופרמטרי העיבוד. כמה חוקרים חקרו את התפתחות המבנה המקומי החד של סגסוגת IMI834 ומצאו שמבנה זה יכול להפחית מאוד את חיי העייפות. כמה חוקרים ערכו סדרה של מבחני דחיסה כדי לחקור את התפתחות מבנה הדפורמציה של CP-Ti בטמפרטורות גבוהות. הם מצאו שגם מישורים בסיסיים בעלי גרגירים עדינים וגסים בדגימות המעוותות נטו להסתובב מהכיוון הראשוני שלהם לזווית נטייה של 45 מעלות. כמה חוקרים חקרו את ההשפעות של יישון יחיד, בטמפרטורה נמוכה, בטמפרטורה גבוהה, קצב חימום יישון ותהליכים אחרים על התפתחות המרקם של Ti-10V-2Fe-3Al לאחר דפורמציה תרמית. הם הבחינו שמבנה השלב הראשוני מתפתח בזנים קטנים, בעוד שניתן להשיג את המבנה בעיוותים גדולים. בנוסף, מבנים יכולים להיווצר על ידי התגבשות מחדש, הידועים כמבנים מגובשים מחדש. כמה חוקרים מצאו ששינויים בהתפתחות המרקם של CP-Ti במהלך תהליך ההתגבשות מחדש נגרמים על ידי התגבשות משני. כמה חוקרים חקרו את התפתחות המבנה המחודש של סגסוגת Ti-35Nb-7Zr-5Ta במהלך גלגול חם. כאשר העובי ירד ליותר מ-90%, הם הבחינו במבני שיפוע. הם מאמינים שגיבוש מחדש דינמי הנגרמת על ידי עיוות חמור לא אחיד בין פני השטח למרכז מביא לסוג זה של מבנה.

⑵ מנגנונים וכללים באבולוציה מורפולוגית

מורפולוגיה מיקרו-מבנית רגישה לפרמטרים של עיבוד כגון טמפרטורה, מתח, קצב מתח, נתיב מתח ותוואי טיפול בחום. השילוב שלהם הוא מורפולוגיה אופיינית המשפיעה על התכונות המכניות של סגסוגות טיטניום. חלק הנפח, גודל החלקיקים ויחס הגובה-רוחב קובעים ישירות את המורפולוגיה המיקרו-מבנית של סגסוגות טיטניום. לשלב שעבר שינוי יש תכונות מקיפות טובות והוא נמצא בשימוש נרחב בתעופה וחלל, עיבוד כימי, ימיים וימיים, תחבורה ורפואה. יתר על כן, למיקרו-מבנה יש משך וחוזק טובים יותר מאשר למיקרו-מבנה שווה-צירים, אך תכונות העייפות שלו נחותות. בשל גודל הגרגר הגדול של השלב, שילוב הממשק, קשיחות השבר, משך וחוזק הזחילה וכו', מובילים להארכה בכיוון הכיפוף ומפזרים את שדה הלחץ סביב השבר. עם זאת, בשל היעדר הכליאה של השלב, מתרחשת בקלות התגבשות גרגרים, מה שעלול להוביל לחסרונות בתכונות המתיחה. לאחרונה, כמה חוקרים השיגו מיקרו-מבנה חדש של שלושה מצבים, הכולל כ-15%, 50% עד 60% מטריצת למלרי וטרנספורמציה, המראה ביצועי עייפות במחזור גבוה ונמוך, חיי אינטראקציה גבוהים של עייפות זחילה, קשיחות גבוהה של שבר ותהליך חישול משוער עבור טמפרטורות שירות גבוהות. כמה חוקרים חקרו את השפעת התפלגות הזנים על מורפולוגיה של מיקרו-מבנה תחת היווצרות של עומסים כמעט מקומיים. הם גילו שהמורפולוגיה המיקרו-מבנית של סגסוגת טיטניום TA15 משתנה עם מידת העיוות ושלבי העיבוד. חלקיקים שעברו טרנספורמציה עם שלבים ראשוניים ולמלריים מיוצרים על ידי עיוותים קטנים במהלך העיבוד. ומטריצת הטרנספורמציה המצטברת עם שלב למלרי לא מסודר נוצרת על ידי העיוות הגדול הראשון. בשלב השני, המורפולוגיה המיקרו-מבנית של המטריצה ​​שעברה טרנספורמציה ושל הכדור השלם הופקו באמצעות עיוותים מתונים וגדולים, בהתאמה.

⑶ פיתוח שיטות מידול

שיטת משתנה המצב הפנימי משתמשת במספר קטן של משתני מצב פנימי כדי לתאר את התופעות הבסיסיות שלה, ונמצאה בשימוש נרחב כדי לדמות את האבולוציה המיקרו-מבנית של סגסוגות טיטניום במהלך עיבוד תרמי. כמה חוקרים הציעו מודל מכונן מבוסס פיזיקה כדי לחזות את מתח הזרימה ושינויי גודל החלקיקים של סגסוגות טיטניום דו-פאזיות. במודל, ההנחה היא שהמתח הכולל מורכב ממתח המופעל תרמית וממתח שאינו תרמי, כאשר המתח המופעל תרמית מתואר על ידי מודל Kock-Mecking. מתחים לא תרמיים הקשורים להשפעות התקשות מיוצגים על ידי משתני מצב פנימיים בשני פרמטרים, כולל קצב צפיפות הנקע וקצב גודל הגרגרים. כלל הערבוב ותיאוריית הסופרפוזיציה משמשים לאפיון ההשפעה של שלב a ומתח זרימת פאזה במגדל. התחזיות של מודל זה תואמות היטב את תוצאות הניסוי של סגסוגות טיטניום. כמה חוקרים הציעו גם מודל דומה לסגסוגת הדו-פאזית TA6. כמה חוקרים הציעו מודל המבוסס על התפתחותם של שני משתני מצב פנימי, צפיפות נקע ושבר התגבשות מחדש, כדי לחזות את השינויים בגודל הגרגירים של שלב הגביש הביניים במהלך העיבוד התרמי של סגסוגת TA15.

מודלים של פלסטיות קריסטלית יכולים לשקף מנגנונים פיזיקליים כגון הזזה ותאום מיקרוסקופי, דפורמציה לא-הומוגנית בקנה מידה מיקרו, עיוות התנגדות מיקרו-מבנה ואבולוציה של התמצאות, ולכן פותחו לעומק ונעשה בהם שימוש נרחב. בתיאוריה זו הוצעו ופותחו בהתאמה, פלסטיות גביש בלתי תלויה בקצב (RICP) וגמישות גביש תלוית קצב (RDCP). הבעיות העיקריות במספור RICP הן חוסר הייחודיות של מערכת ההחלקה הפעילה וקביעת קצב הגזירה הבלתי תלוי בזמן במהלך העיוות הפלסטי של גבישים בודדים. כמה חוקרים הציגו תוכנית אינטגרציה חצי-מרומזת לזיהוי מערכות החלקה פעילות לפני קביעת שיעורי הגזירה שלהן וכימות הסדר שבו מערכת החלקה הופכת לפעילה. במודל RDCP, מתגברים על הבעיות שנגרמות ממודל RICP על ידי הנחה שכל מערכות ההחלקה פעילות. עם זאת, עקב חוקי זרימה לא ליניאריים מסדר גבוה, אי יציבות מספרית רצינית מתרחשת באינטגרל של מודל RDCP. לאלגוריתם המרומז לפתרון מודל RDCP יש יציבות טובה בפתרון. עם זאת, תוכניות אלו כוללות איטרציה ברמה המקומית לעדכון מתחים, וביצוע איזון גלובלי דורש מאמץ חישובי משמעותי. לכן בקושי ניתן ליישם אותו כדי לדמות תהליך היווצרות תלת מימדי של אלפי אלמנטים. לכן, מוצע אלגוריתם מפורש לשיפור היעילות החישובית. עבודתם הוכחה כיעילה אך דורשת שיפורים נוספים ליישום על עיוותים גדולים ותנאי העמסה מורכבים. כאשר מיישמים את התיאוריה הזו על סגסוגות טיטניום, ישנה בעיה נוספת שצריך לטפל בה. בשל המבנה המשושה הצפוף ביותר של סגסוגות טיטניום, החלקה היא מצב הדפורמציה העיקרי של פאזות, בעוד שתאום הוא מצב אופציונלי של פאזה אחת. ישנן מספר שיטות להתמודד עם המספר הגדול של כיוונים חדשים שנוצרים על ידי תאומים מעוותים, כגון שיטת הכיוון הכפול הראשי (PTR), שיטת העברת שברי הנפח (VFT) ושיטת הרשת המלאה. כמה חוקרים ואחרים סקרו שיטות מידול, שיטות עיבוד בעיות ויישומים אחרים.

אלגוריתם CA נמצא בשימוש נרחב במודלים של תופעות אבולוציה של מיקרו-מבנה. כמה חוקרים מתייחסים לאוטומטים סלולריים (מודל C）ellular automata (CA) ומודל ההדפסה DRX שולבו כדי לדמות את האבולוציה המיקרו-מבנית של סגסוגת TC4 בשדה ובשדה חיוביים. הם הציגו שינויים בצפיפות הנקע שחושבו על ידי מודל KM כמצבים שלמים לקשר מאפיינים מבניים מזוסקופיים לתנאי עיבוד בפועל. במודל CA, נלקחו בחשבון תופעות חשובות כמו קצב גרעין, קינטיקה של גדילה והשפעות של פרמטרי עיבוד, כמו גם גודל גרגר ראשוני, המאפשרות סימולציות כמותיות וטופוגרפיות של קינטיקה וטופולוגיה של הצמיחה של כל גרגר באבולוציה של מבנה המיקרו. התוצאות החזויות של צורת עקומת מתח הזרימה, התנהגות צמיחת r-grain ומורפולוגיה מיקרו-מבנית סופית דומות מאוד לתוצאות הניסוי. כמה חוקרים דימו את ההתגבשות הסטטית של טהור טיטניום במהלך תהליך הקירור באמצעות שיטת CA. הם מצאו שגורמים כמו דפורמציה לא אחידה, גרעין לא אחיד וכו' יכולים להוביל לסטיות בקינטיקה של התגבשות מחדש מתצפיות ניסיוניות. על מנת להציג את שיפוע הדפורמציה הלא אחיד של כל גרגר בקנה מידה מיקרו, כמה חוקרים חיברו את מודל ה-CA עם שיטת האלמנטים הסופיים של הקריסטל הפלסטיות (CPFEM) כדי לדמות את האבולוציה של המיקרו-מבנה.

לסגסוגת טיטניום יש את היתרונות של צפיפות נמוכה, חוזק גבוה, עמידות טובה בפני קורוזיה, עמידות גבוהה בחום וביצועי תהליך טובים. עם זאת, יש לו תגובתיות כימית ירודה עם חומרים אחרים בטמפרטורות גבוהות וקל מאוד לספוג זיהומים כמו מימן וחמצן. תכונה זו מאלצת סגסוגות טיטניום להיות שונות מטכניקות הזיקוק, ההיתוך והיציקה המסורתיות, ולעיתים קרובות אף גורמות נזק לתבנית. אם מיושמת טכנולוגיה מתקדמת ליצירת פלסטיק מסגסוגת טיטניום, היא יכולה להפחית ביעילות את כוח היווצרות של החומר, להפחית את החיכוך בין התבנית לחומר, ובכך לשפר את איכות פני השטח ודיוק הממדים של החלקים, להגדיל את גבול היווצרות של החומר. , ושיפור ביצועי היווצרות של החומר. וכו' עם מחקר נוסף על תהליך יצירת הפלסטיק של סגסוגות טיטניום, על ידי פתרון הבעיות של יצירת פלסטיק של סגסוגות טיטניום ושיפור ביצועי התהליך של סגסוגות טיטניום, טכנולוגיית יצירת הפלסטיק של סגסוגות טיטניום תהפוך לבשלה יותר וסגסוגות טיטניום מרחב פיתוח ויישומים רחב יותר. . בשנים האחרונות, נעשה שימוש נרחב בסגסוגות טיטניום בשל הצפיפות הנמוכה, החוזק הגבוה, העמידות הטובה בפני קורוזיה וביצועים טובים בטמפרטורה נמוכה. עם זאת, בשל הפלסטיות הקרה הירודה, הגמישות הגבוהה והקושי בעיבוד, טכנולוגיית העיבוד הנוכחית של סגסוגת טיטניום היא בעיקר יצירת כבישה חמה. מכיוון שסגסוגות טיטניום בטמפרטורות גבוהות נוטות לחמצון, בלאי ובעיות אחרות, יש צורך גם באמצעים מתאימים. תבניות עמידות בטמפרטורות גבוהות וציוד חימום דורשים גם יותר עלויות במונחים של תפעול. לכן, לימוד מצב הפיתוח ומגמות הפיתוח העתידיות של טכנולוגיות מפתח לייצור פלסטי של סגסוגות טיטניום הוא בעל משמעות רבה לשיפור רמת היישום של סגסוגות טיטניום.