แผ่นไทเทเนียมใช้เทคโนโลยีการจำลองเป็นวิธีการวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

แผ่นไทเทเนียม Gr1 Gr2 Gr3 Gr4มักจะต้องใช้การประมวลผลด้วยความร้อนในพื้นที่เฟสเดียวหรือ + สองเฟสเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติบางอย่าง การเลือกพารามิเตอร์การประมวลผลด้วยความร้อนมีผลกระทบสำคัญต่อประสิทธิภาพการประมวลผลและโครงสร้างจุลภาคของแผ่นไทเทเนียม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยในประเทศในด้านการประมวลผลด้วยความร้อนของแผ่นไทเทเนียมได้เพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการจำลองความร้อนและเทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลขในกลไกการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและวิวัฒนาการโครงสร้างจุลภาคของแผ่นไทเทเนียม นักวิชาการหลายคนได้ทำการทดลองการเปลี่ยนรูปแบบการบีบอัดด้วยความร้อนกับแผ่นไทเทเนียมประเภทต่างๆ โดยใช้เครื่องทดสอบจำลองทางความร้อน/เชิงกล และได้รับกราฟความเค้นการไหลของวัสดุ ซึ่งก็คือ ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด กราฟความเค้นไหลสะท้อนถึงความสัมพันธ์ภายในระหว่างความเค้นไหลและพารามิเตอร์กระบวนการเปลี่ยนรูป และในขณะเดียวกัน ยังเป็นการแสดงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในของวัสดุด้วยตาเปล่าอีกด้วย ซู เหวินเฉิน และคณะ ทำการทดสอบการเปลี่ยนรูปแบบการบีบอัดด้วยอัตราความเครียดคงที่บนเครื่องจำลองความร้อนเพื่อศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนแบบไดนามิกของแผ่นไทเทเนียม TA15 คำนวณพลังงานกระตุ้นการเปลี่ยนรูป Q ของวัสดุ และสังเกตโครงสร้างการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน การตกผลึกซ้ำแบบไดนามิกเป็นกลไกการอ่อนตัวหลักในบริเวณเฟส ในขณะที่การฟื้นตัวแบบไดนามิกเป็นกลไกการอ่อนตัวหลักในบริเวณเฟส

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการลองผิดลองถูกแบบดั้งเดิม การใช้เทคโนโลยีการจำลองเป็นวิธีการวิจัยและพัฒนาสามารถลดระยะเวลาการพัฒนา ลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ . อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแผ่นไทเทเนียมมีราคาสูงและวงจรการผลิตที่ยาวนาน การวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการผลิตจึงจำเป็นต้องมีเทคโนโลยีการจำลองอย่างเร่งด่วนเพื่อเปิดทางลัดให้กับแผ่นไทเทเนียม และเอาชนะปัญหาของช่วงอุณหภูมิการประมวลผลด้วยความร้อนที่แคบและโครงสร้างกระบวนการที่ซับซ้อนและหลากหลาย ความสัมพันธ์ด้านประสิทธิภาพ เนื่องจากเทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลขทำให้กระบวนการประมวลผลความร้อนของแผ่นไทเทเนียมสามารถทำซ้ำได้บนคอมพิวเตอร์ ผู้ผลิตและนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์จึงใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์กระบวนการในอุดมคติกับองค์กรที่เกี่ยวข้องและคุณสมบัติทางกล เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ กระบวนการผลิตในปัจจุบัน และวัตถุประสงค์ในการลดต้นทุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ กระบวนการใหม่ และวัสดุใหม่ Shao Hui และคณะ ศึกษาวิวัฒนาการเฟสของแผ่นไทเทเนียม TC21 โครงสร้างคล้ายแผ่นระหว่างการตีขึ้นรูปในพื้นที่สองเฟส ซอฟต์แวร์ DEFORM ใช้เพื่อจำลองและวิเคราะห์กฎการเปลี่ยนแปลงของสนามอุณหภูมิและสนามความเครียดระหว่างการปลอม และวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเฟสในเชิงปริมาณ ยิ่ง Feret Ratio มีขนาดเล็ก รูปร่างก็จะมีลักษณะเป็นทรงกลม ผลการวิจัยพบว่าสนามความเครียดและสนามอุณหภูมิส่งผลต่อวิวัฒนาการของเฟสแผ่น ภายใต้สภาวะความเครียดที่ต่ำกว่า อุณหภูมิของขอบของวัสดุการตีขึ้นรูปจะลดลงอย่างรวดเร็ว การตกผลึกซ้ำก็เพียงพอแล้ว และอุณหภูมิที่ศูนย์กลางของวัสดุการตีขึ้นรูปจะสูงขึ้น

แผ่นไทเทเนียม Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 ความหลากหลายของโครงสร้างจุลภาคนั้นสัมพันธ์กับกระบวนการผลิตหลายขั้นตอนของแผ่นไทเทเนียมและความหลากหลายของแต่ละกระบวนการ ความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนนี้กำหนดว่าวิธีการแบบเดิมนั้นยากต่อการคาดการณ์และควบคุมโครงสร้างและคุณสมบัติของแผ่นไทเทเนียม ด้วยการพัฒนาของคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลขในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการจำลองเชิงตัวเลขของโครงสร้างจุลภาคได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการได้รับความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างอิทธิพลของพารามิเตอร์กระบวนการหลักที่มีต่อขนาดมหภาคและโครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานขึ้นรูปร้อน การใช้เทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลขเพื่อสร้างกระบวนการวิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคไม่เพียงแต่จะทำให้เข้าใจกลไกของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ส่งเสริมการพัฒนาทฤษฎีที่มีอยู่ แต่ยังปรับปรุงโครงสร้างของวัสดุและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเตรียมวัสดุ เพื่อให้ได้ คุณสมบัติทางกลที่คาดหวังของวัสดุ

ทั้งในและต่างประเทศ เทคโนโลยีการจำลองความร้อนและเทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลขถูกนำมาใช้ในการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับกลไกการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและวิวัฒนาการโครงสร้างจุลภาคของแผ่นไทเทเนียม ปรับปรุงบทบาทและผลกระทบของคุณภาพผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อมูลประสิทธิภาพของวัสดุที่ไม่ถูกต้อง ความจริงที่ว่าเงื่อนไขขอบเขตและพารามิเตอร์แรงเสียดทานนั้นยากที่จะใกล้เคียงกับความเป็นจริง และการศึกษาตัวแปรมหภาคไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคและปัจจัยอื่น ๆ จึงมีข้อผิดพลาดบางประการในผลลัพธ์การจำลอง เมื่อเทียบกับการผลิตจริง ในอนาคต การวิจัยเกี่ยวกับกลไกการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและวิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคของแผ่นไทเทเนียมจะต้องผสมผสานเทคโนโลยีการจำลองทางกายภาพและเทคโนโลยีการจำลองเชิงตัวเลขเพื่อสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งสอดคล้องกับกระบวนการผลิตจริงมากขึ้น และควบคู่กับวิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาค แบบจำลองเพื่อมุ่งมั่นเพื่อให้ได้ผลการจำลอง ไม่เพียงแต่เป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการผลิตที่ไซต์งานเท่านั้น แต่ยังช่วยแนะนำกระบวนการที่ไซต์งานในเชิงปริมาณ และในที่สุดก็บรรลุวัตถุประสงค์ของการติดตามกระบวนการเปลี่ยนรูปและการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์แบบเรียลไทม์