鈦板通常需要在單相區(qū)或兩相區(qū)進(jìn)行熱加工，以獲得具有一定組織和性能的產(chǎn)品。熱加工參數(shù)的選擇對(duì)鈦板的可加工性和顯微組織有重要影響。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)鈦板熱加工的研究日益增多，特別是熱模擬技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)在鈦板熱變形機(jī)理和微觀組織演變規(guī)律方面的應(yīng)用。許多學(xué)者利用熱/力學(xué)模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)不同類型的鈦板進(jìn)行了熱壓縮變形實(shí)驗(yàn)，得到了材料的流變應(yīng)力曲線，即應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。流變應(yīng)力曲線反映了流變應(yīng)力與變形工藝參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系，也是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的宏觀表現(xiàn)。徐文臣等人在熱模擬機(jī)上進(jìn)行了恒應(yīng)變率壓縮變形試驗(yàn)，研究了TA15鈦板的動(dòng)態(tài)熱變形行為，計(jì)算了材料的變形活化能Q，觀察了熱變形組織。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是相區(qū)的主要軟化機(jī)制，而動(dòng)態(tài)回復(fù)是相區(qū)的主要軟化機(jī)制。

       與傳統(tǒng)的工藝試錯(cuò)法相比，采用仿真技術(shù)作為研發(fā)手段，可以縮短開(kāi)發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，從而提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。但由于鈦板價(jià)格高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，其生產(chǎn)工藝的研究迫切需要仿真技術(shù)為其開(kāi)辟捷徑，克服熱加工溫度范圍窄、工藝、結(jié)構(gòu)和性能之間關(guān)系復(fù)雜多樣等問(wèn)題。由于數(shù)值模擬技術(shù)使鈦板的熱加工過(guò)程在計(jì)算機(jī)上重現(xiàn)，企業(yè)生產(chǎn)和科研人員利用該技術(shù)研究理想工藝參數(shù)與相應(yīng)組織和力學(xué)性能之間的關(guān)系，從而優(yōu)化當(dāng)前生產(chǎn)工藝，降低新產(chǎn)品、新工藝、新材料的開(kāi)發(fā)成本。邵暉等人研究了兩相區(qū)層狀結(jié)構(gòu)TC21鈦板鍛造過(guò)程中相的演變。利用DEFORM軟件模擬分析了鍛造過(guò)程中溫度場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的變化，定量分析了相的形貌。費(fèi)雷特比越小，形貌越趨于球化。結(jié)果表明，應(yīng)變場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響片狀相的演化。在低應(yīng)變條件下，鍛材邊緣溫度迅速下降，再結(jié)晶充分，鍛材中心溫度較高。

       鈦板微觀結(jié)構(gòu)的多樣性與鈦板的多工序生產(chǎn)工藝和各工序的多樣性有著規(guī)律性的關(guān)系。這種復(fù)雜的聯(lián)系決定了用傳統(tǒng)方法很難預(yù)測(cè)和控制鈦板的組織和性能。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，微觀組織的數(shù)值模擬方法已成為獲得熱成形工件主要工藝參數(shù)與宏微觀組織之間定量關(guān)系的有力工具。利用數(shù)值模擬技術(shù)再現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)的演化過(guò)程，不僅可以加深對(duì)微觀結(jié)構(gòu)變化機(jī)理的理解，促進(jìn)現(xiàn)有理論的發(fā)展，還可以改善材料的微觀結(jié)構(gòu)，優(yōu)化材料的制備工藝，從而獲得預(yù)期的材料力學(xué)性能。

       國(guó)內(nèi)外利用熱模擬技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)鈦板的熱變形機(jī)理和微觀組織演變進(jìn)行了大量的研究工作，獲得了力學(xué)和能量參數(shù)、工藝參數(shù)與微觀組織之間關(guān)系的結(jié)果，可以優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。但由于材料性能數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，邊界條件和摩擦參數(shù)難以貼近實(shí)際，宏觀變量的研究不涉及微觀結(jié)構(gòu)的變化。