钛的长形产品的生产方法 【技术领域】
本发明涉及钛材料或钛合金的长形产品或者这些产品的毛坯 (ébauches) 的生产方法。 背景技术
术语 “长形产品 (produit allongé)” 在此表示一种其横截面的尺寸显著小于甚至 非常小于其长度的金属工件。
长形产品包括了其获得通常包括至少一个挤压 (filage) 操作的金属工件。但是， 长形产品的名称并不专指这样的工件。
长形产品更特别地包括由挤压操作获得的金属工件， 并包括型材工件， 其中包括 空心型材和管子。
术语 “毛坯” 在这里应作足够广义的理解。它表示未完成的长形产品， 但是其总体 外观基本上对应于成品长形产品的外观。这意味着长形产品的毛坯是长形的金属工件。
这既不排除这种毛坯的形状的后续适应， 例如通过机械加工来进行 ； 也不排除这 个总体外观的改变， 例如通过弯曲、 折叠或者其它任何塑性变形。
更确切地说应当理解， 长形产品的 “毛坯” 是具有长形的形状的工件， 其可以经受 不同的成型、 机械加工或者表面处理的操作， 以便生产出成品。
钛材料或者钛合金的长形产品的应用领域众多。它们尤其包括航空和航天工程。
有一些管理这些产品的冶金质量的标准。所要求的质量取决于所打算的应用。
例如， 在航空工程的特定情况下， 由于产品的故障会酿成严重的后果而要求高的 质量。
对于规定质量的遵守并不限于航空领域 ： 事实上， 大多数的应用要求最低的冶金 质量 ( 无论它们是否构成标准的主题 )。而且高质量产品的获得并不只针对航空和航天领 域。
目前， 除了对于质量的要求之外还增加了几乎同样重要的成本和可用性的要求。 换句话说， 知晓如何生产符合质量要求的产品是不够的， 还应当以令人满意的成本和足以 满足市场的量来生产该产品。
因此， 人们在不断地寻求能够以较低成本获得至少相同质量的产品的生产方法。
传统方法开始于钛材料的物料 (masse) 的制备， 该物料可包括海绵钛、 钛屑、 钛边 角料 (chutes)( 有时也被不适当地称作 “钛废料 (ferraille)” ) 和 / 或更一般地说， 再循 环钛材料。
这种钛材料的物料然后被熔融并被浇铸成具有大直径的单个锭。
在这些传统方法中， 可采用不同的技术以用于实现钛物料的熔化 / 浇铸。
通过电子轰击的熔化， 英语也称作 “Electron beam furnace( 电子束炉 )” ， 适合于 熔化作为原材料的海绵钛和再循环材料 ( 边角料 ) 的混合物。由于再循环材料的成本低于 海绵钛， 因此可以理解这种方法可具有的经济益处。在冷坩锅中的电子轰击熔化和等离子体焰炬熔化是更近的技术， 它提供了更为连 续的浇铸和熔融更大比例钛边角料的可能性。这些技术因而比传统电子轰击熔化更为经 济。
采用这些传统熔化方法， 熔融材料的浇铸是逐渐的并且是相当慢的。 通常， 这种熔 融材料逐渐地浇铸到锭模中， 因为随着该材料熔融熔池会太满。主要由于熔化技术的限制 而造成的缓慢且逐渐的浇铸导致铸锭中出现浇铸缺陷。
为了符合高冶金要求， 例如对于航空领域中的安全工件来说， 需要将第一次熔化 / 浇铸之后获得的铸锭再熔并且重新浇铸。这是因为， 相继的熔化改善了铸锭的冶金质量。
这种再熔 / 浇铸典型地采用真空电弧再熔技术来实现， 该技术也被称作 “VAR” (英 文 “vacuum arc remelting” )。第一次熔化之后获得的铸锭构成电极， 其将被逐渐熔融， 并 且同时被连续地浇铸成直径相近的铸锭。在实践中， 新铸锭的直径比该可消耗电极即第一 铸锭的直径大大约 10-20％。
应该指出， 在航空工程的领域中使用的某些标准， 如美国标准 AMS 4945， 要求这种 “VAR” 再熔。
这种 “双重熔化” 被证实是昂贵的。因而， 考虑到体积成本随所浇铸的铸锭直径的 增加而降低， 铸造商通常浇铸大直径的铸锭， 在实际中为 500-1000mm。换句话说， 对于给定 的材料体积， 具有大直径的铸锭成本较低。 为了克服传统 ( 第一次 ) 熔化技术的缺陷， 主要是缓慢且逐渐的熔化 / 浇铸， 最近已经开发了在真空下并且以自坩埚模式的电弧熔化技术， 英文也被称作 “Skull melting( 壳熔法 )” ( 法文直译为 “fusion en carapace( 结壳熔化 )” )。 “自坩埚模式” 是 指一种溶化方法， 在该方法中， 炉的坩埚被冷却， 使得在其上形成熔融材料 ( 在此为钛 ) 的 壳， 或者另外的坩埚， 以将熔融材料的剩余部分与炉的坩埚隔开。
待熔融的钛物料的一部分被置于坩埚中， 而该物料的另一部分为可消耗电极的形 式。整个钛物料借助于该电极和该坩埚之间产生的电弧而熔融， 然后被置于浴温度下。然 后， 通过倾斜坩埚将熔融的物料一次性地浇铸到一个或多个锭模中。
该 “壳熔法” 可以一次性地成批 ( 倾斜 ) 快速浇铸全部的熔融材料的物料。这可 以避免与较老的熔化技术的缓慢且逐渐浇铸相关的浇铸缺陷。
出于经济上的原因， 常规地浇铸单个的大铸锭。
该 “壳熔法” 可以无差别地使海绵钛和再循环材料良好溶化。
另外的优点在于， 与坩埚接触而形成的金属包壳 (gangue) 可以容易地甚至直接 地被作为新电极再利用。
对于大多数所希望的长形产品， 由于铸锭直径过大的原因， 目前的压力机的容量 并不能够直接挤压在 “VAR” 再熔或 “壳熔法” 融化之后获得的铸锭。
一个或多个用于通过锻造减小直径的操作是必需的， 以将具有大直径的铸锭转变 为一个或多个具有适合于挤压机和所希望的长形产品的直径的坯件 (billettes)。
例如， 由 “VAR”再熔或者 “壳熔法”获得的铸锭可以具有约 600mm 的直径， 并且 可通过相继的锻造操作转变为直径大约 120mm 的坯件， 也就是说， 通过锻造直径减少约 25(2500％ )。
应当指出， 该锻造显著地改善了所述坯件的冶金质量， 以致其可在熔化操作 (VAR、
壳熔法等 ) 之后被系统地使用。
如果需要的话， 在挤压之前也可以进行另外的操作， 例如机械加工 ( 用于从 “锻 造” 的坯件上取下薄表面层或者 “去皮 (écroutage)” ) 或者精加工 (finition)。
简言之， 从钛物料出发的高质量钛或钛合金长形产品的传统生产工序包括以下的 操作 ：
- 熔化这种钛或钛合金物料并且浇铸具有大直径的单一铸锭 ；
“VAR” 再熔此单一铸锭以形成也具有大直径的单一铸锭 ； 当前一次熔化不是通过 “壳熔法” 实现的时候， 这个步骤实际上是强制性的 ； 此再熔可能是航空标准强制要求的 ；
- 从该具有大直径的铸锭制备一个或多个要挤压的坯件， 包括一个或多个锻造操 作；
- 利用挤压机挤压这些坯件， 以获得具有几乎最终形状的长形产品。
随后可进行一个或多个用于处理该长形产品的表面和 / 或改变其总体外观的操 作， 以获得成品的长形产品。
这个生产工序只是非常有限地令人满意， 特别是在长形产品的成本、 生产时间和 该产品的可用性方面。 发明内容 本申请人力求改善这种情况。
所提出的方法涉及由钛材料或钛合金生产长形产品或这种产品的毛坯的方法， 包 括制备钛材料或钛合金的物料， 通过电弧并且以自坩埚模式熔化此物料， 由该熔融的物料 浇铸一个或多个具有基本上圆柱形的形状并且直径小于大约 300mm 的铸锭， 然后通过挤压 机在 800℃ -1200℃的温度下挤压一个或多个这些铸锭。
这种方法使得能够获得良好的长形产品， 也就是说几乎没有任何浇铸缺陷， 并且 所具有的尤其通过拉伸试验测量的机械强度至少等于通过传统方法或目前已知方法获得 的产品。 例如， 这种方法可以获得质量与符合现行航空标准的产品相当的长形产品， 至少是 在机械强度性能方面， 例如美国标准 AMS 4935 或 AMS 4945。
这种方法还提供了可能低于传统方法或者目前已知方法的生产成本的产品生产 成本， 以及缩短的生产时间， 这部分地与没有任何锻造操作有关， 并且更一般地提供了在挤 压操作之前浇铸的铸锭的直径的显著减小以及同时浇铸多个铸锭。
所提出的方法改善了所获得的长形产品的可用性， 这尤其归因于生产工序的简化 以及在所制备的钛或钛合金的物料中使用大比例的再循环材料。
附图说明
通过参照附图并阅读下文的详细描述将会看出本发明的其它特征和优点， 在附图 - 图 1 是说明本发明方法的步骤框图， - 图 2 是说明图 1 的方法的一种变化形式的步骤框图， - 图 3 是说明可补充图 1 和 2 的方法而使用的补充方法的步骤框图。 所述附图不仅可以使本发明完整呈现， 而且在必要时还有助于其限定。5中：
102438764 A CN 102438772说明书4/9 页具体实施方式
图 1 例示了由钛或钛合金生产长形产品或这类产品的毛坯的方法。
图 1 的方法包括钛材料或者钛合金的物料的制备操作 10， 这种物料通过电弧并且 以自坩埚模式的熔化操作 20， 由该熔融物料的一个或多个具有基本上圆柱形的形状并且直 径小于大约 300mm 的铸锭的浇铸操作 30， 然后是一个或多个这些铸锭在 800℃ -1200℃的温 度下借助于挤压机的挤压操作 40。可选地， 由此挤压步骤得到的长形产品可经历一个或多 个精加工或半精加工步骤 50。
图 1 的方法开始于钛或者钛合金的物料的制备操作 10。 这种物料的化学组成符合 该长形产品所希望的等级 (nuance)。 例如， 该物料的化学组成可用来获得 TA6V4 合金， 或者 如美国标准 AMS 4935 中提及的等效物， 或者 TA3V2.5， 或者如美国标准 AMS 4945 中提及的 等效物。
这些合金特别用在航空领域中， 对于该领域来说， 严格的标准要求产品的高冶金 质量水平。它们的应用决不限于此活动领域中。并且图 1 的方法的实施也不限于这些特定 的合金， 而是扩展到大量不同的钛组合物， 这尤其取决于所打算的应用， 例如 T40、 T60 等。 这种物料可包括海绵钛、 钛或钛合金边角料 ( 英语也称作 “scrap” )， 钛或钛合金 屑， 其完全或部分地来自于铸模或者浇包或包壳 ( 由 “壳熔法” 熔化得到 )， 或者更一般地是 任意形式的再循环钛材料。该再循环材料的组成在其质量和其化学组成方面是受控的。
该再循环成分可来自于废料消耗 (mises au mille)、 用于再熔的钛工业的处理的 再循环材料、 由钛或钛合金制成的工件的机械加工残余物等。
这些再循环材料可具有大量的不同化学组成， 例如符合该长形产品所希望的等 级， 但这并不是必须的。这些材料可对应于上面提到的合金。
该再循环成分具有可用性并且单位质量成本 (massique)( 也即与每千克材料有关的成本 ) 小于海绵钛， 从而有利地是优先使用它。
制备步骤 10 的钛或钛合金的物料还可包含用于调节等级和 / 或合金的成分， 其比 例取决于该方法的顺序、 所打算的应用和 / 或该长形产品所希望的等级。
图 1 的方法接着是在操作 10 中制备的钛材料或者钛合金的物料利用电弧并且以 自坩埚模式的熔化操作 20。
也就是说， 此熔化以 “壳熔法” 溶化的形式进行。
该 “壳熔法” 熔化借助于包括真空容器以及以合适的方式形成并且被容纳在该容 器内的坩埚的炉来进行。
可消耗电极被安装在该容器内并且钛材料被装入该坩埚中。 在该电极和该坩埚之 间产生大的电位差。当这个电位差达到一定的阈值时， 则在该电极的下端和位于该坩埚中 的钛材料之间产生具有高能量水平的电弧。
在实践中， 该电极可被安装在该容器中向下移动的垂直工件上。
当该电极被完全熔融时， 在该坩埚中存在的熔融钛物料可以一次性地浇铸到置于 该容器内的一个或多个具有所选形状的锭模中， 在此该锭模具有圆形截面并且直径小于 300mm。因而此浇铸非常快速 ： 其可例如通过使坩埚倾斜来实现。该 “壳熔法” 因而是一种 批量熔化 / 浇铸技术。在此熔化 / 浇铸过程中， 熔融钛物料的一部分在与坩埚的界面处固化并且形成钛 包壳， 它保护熔化钛免受坩埚本身或者坩埚中存在的其它成分的任何污染。 换句话说， 此包 壳形成另外的坩埚， 其位于在该炉中实际提供的坩埚中 ( 自坩埚熔化 )。在冷却之后， 此包 壳可被用作用于新溶化操作的可消耗电极， 这在成本方面是有益的。该炉的坩埚可以以该 包壳具有适合于其可消耗电极的随后功能的形状的方式形成。
在步骤 10 中制备的钛物料有利地包含由之前钛物料的 “壳熔法” 的熔融和浇铸得 到的包壳， 或者硬壳 (coquille)。
还有利地， 在操作 10 中制备的钛物料包含大比例的再循环钛材料。
优选地， 操作 10 的钛物料只包含一种或多种壳熔法硬壳、 再循环材料和必需的合 金成分或者以合适的比例调节等级的成分。
换句话说， 用于制备钛或钛合金的物料的操作 10 在此主要在于生产钛合金或钛 材料的混合物， 其以质量计的大部分或者全部由再循环材料构成。只有用于调节等级的成 分的添加可能仍然是需要的。
图 1 的方法因而具有非常特别的优点， 因为它能够以低于传统方法的成本获得高 质量的产品， 这归因于通过自坩埚模式和电弧的熔化应用使得能够几乎只使用再循环材 料。 用于此熔化操作的温度， 称为过熔温度， 可取决于制备操作 10 的物料的组成。高 于 1600℃的过熔温度允许熔化该物料中可能的组成的大部分。
图 1 的方法接着是铸锭浇铸操作， 该铸锭具有通常圆形的截面并且其直径小于大 约 300mm。优选地， 这些铸锭的直径小于 250mm。该浇铸操作涉及到整个熔融物料， 其是快 速且一次性 (“批量 “) 的， 这例如通过使容纳该熔融钛物料的坩埚倾斜来进行。
对于在操作 30 中浇铸的铸锭的直径没有下限。但是， 出于经济上的原因， 可优选 浇铸直径大于 100mm 的铸锭。
关于在步骤 30 中浇铸的铸锭的长度， 不存在任何理论极限值。
在实践中， 所浇铸的铸锭的长度以与在操作 40 中更挤压的铸锭的长度的比率来 表示。例如， 在操作 30 中浇铸的铸锭的长度可被选择以使得等于在操作 40 中要挤压的铸 锭的长度的一倍， 以避免材料的损失。更通常地， 在操作 30 中浇铸的铸锭的长度也可被选 择以使得等于在挤压操作 40 中要挤压的铸锭的长度的总和。
优选地， 在浇铸操作 30 的过程中， 浇铸的圆柱形铸锭与在操作 30 中允许熔融的钛 材料的物料一样多。因而充分利用了 “壳熔法” 允许批量浇铸的优点。根据希望挤压 ( 并 且因而预先浇铸 ) 的铸锭的数目及其尺寸， 可以在用量上选择在操作 20 中浇铸的钛或钛合 金的物料， 以及因此的在操作 10 中制备的钛或钛合金的物料。
在操作 30 浇铸的铸锭中的每一个的直径小于 300mm。 这些铸锭中的每一个因而可 以在操作 40 被挤压， 而不必在该挤压操作之前显著降低其直径。
不过在操作 30 的浇铸和操作 40 的挤压之间可以进行去皮操作。尽管去皮操作不 可避免地导致直径减小， 但是该减小如此轻微 ( 约几十分之一毫米 ) 以致于不能认为这构 成了铸锭直径的明显减小。 另外， 该去皮旨在去除所浇铸的铸锭的表面层， 并且在这方面不 能被归类为直径减小操作， 其目标从定义本身来说在于显著减小铸锭的直径。
在操作 30 浇铸的圆柱形铸锭在它们的直径和长度方面可以具有彼此类似的尺
寸。这些铸锭还可以具有不同的长度和 / 或直径， 例如为了获得不同的长形产品。在操作 30 浇铸的铸锭中的每一个的直径和长度可以根据在操作 40 的过程中要挤压的铸锭的直径 和长度进行选择。可以根据希望在挤压操作 40 结束时获得的长形产品来确定要挤压的铸 锭的长度和直径。换句话说， 图 1 的方法允许在浇铸操作 30 结束时获得下述这样的铸锭， 该铸锭的尺寸适合于挤压操作并且其这些尺寸可根据所希望的长形产品的尺寸来计算。
在这方面， 图 1 的方法不同于传统方法， 传统方法规定单一铸锭的浇铸， 这尤其是 为了降低浇铸的铸锭的单位质量成本， 并且规定锻造操作以用于降低这种铸锭的直径。换 句话说， 所浇铸的铸锭的直径在传统方法中是强制规定的 ( 约 400-600mm)， 而在这里则是 可以选择该直径的。
可以理解， 对于所要求的长形产品的尺寸， 在实践中对于要挤压 40 的铸锭存在可 能的直径和长度的范围。在应当根据图 1 的方法获得具有不同尺寸的长形产品时， 可有利 地 ( 在可能时 ) 选择适合于全部这些产品的它们要挤压的铸锭的直径数值 ： 因而可以浇铸 铸锭， 该铸锭可被切段以生产适合不同长形产品的挤压的铸锭。因而优化了要挤压的铸锭 的原料的管理。
还要指出， 图 1 的方法能够以同样简单且类似的成本 ( 原料成本除外 ) 生产具有 较大直径的产品和具有较小直径的产品。在需要用于减小直径的锻造操作的传统方法中， 生产小直径的产品反而更为复杂和昂贵， 该产品意味着通常应当由锻造实现的更高的减小 率。 目前使用的压力机不允许对长度大于 1500mm 的铸锭进行挤压。换句话说， 在步骤 30 浇铸的铸锭具有小于 1500mm 的长度， 不过如果开发出更有效的压力机的话则可以更长。
图 1 的方法结束于在挤压机上的这些圆柱形铸锭的热挤压操作 40， 以用于获得长 形产品或这种产品的毛坯。挤压操作 40 可被调整以适合于获得实心产品或空心产品。
该挤压温度大于取决于铸锭组成的所谓 “β 转变” 温度。
挤压操作 40 在通常为 800 ℃ -1200 ℃的温度下热实施。优选地， 该挤压在大于 900℃的温度下进行， 以确保材料的良好塑性， 并且在低于 1150℃的温度下进行以防止无用 的能量消耗， 同时获得合适的金相结构。
该 挤 压 借 助 于 传 统 挤 压 机 来 进 行， 该 挤 压 机 配 备 有 挤 压 模 (filière) 和
冲头当 要 生 产 空 心 长 形 产 品 时， 还 使 用 钻 杆 (tige)， 也被称作 “孔 针(aiguille)” ( 并且在这种情况下， 要挤压的铸锭可以预先钻孔 )。
该挤压在润滑剂存在下热实施。 该润滑剂通常包括玻璃， 也即用于在大于 900℃的 温度下的常规热挤压操作的常用润滑剂。
图 1 的方法在挤压操作 40 之前不需要任何减少在操作 30 浇铸的铸锭的直径的操 作。
应该理解， 这不排除针对在步骤 30 浇铸的铸锭进行一个或多个特定操作如去皮、 不同的表面处操或切段， 以便形成在步骤 40 中要挤压的铸锭。
由挤压操作 40 所得的长形产品的冶金质量令人惊讶地与按照传统方法获得的产 品的冶金质量相当， 至少是在机械强度方面， 尤其是通过冷拉伸试验测量的机械强度方面。
在挤压操作 40 之前不进行任何锻造操作的情况下获得的这种相当的质量大部分 与以下的事实有关， 即该挤压对于已经浇铸的小直径铸锭的金相结构具有有利且足够的作用。 在挤压操作 40 之前不进行使浇铸操作 30 所得的铸锭直径减小的任何操作， 特别 是锻造操作， 还使得长形产品的生产成本降低。 因此， 不进行这种操作还减少了生产这种产 品的时间。
在挤压操作之前不对铸锭进行锻造操作或者其它任何成型操作以及由该挤压获 得的长形产品的质量使得 ( 尽管在操作 30 的过程中浇铸的铸锭的直径相当小 ) 图 1 的方 法在长形产品的最终成本方面比现有技术方法更为经济。 相对于现有技术的生产时间和可 用性也得以改善。
在操作 30 浇铸的所有铸锭或者它们中的仅仅一些， 可以在多个不同的压力机上 平行挤压， 任选地在切段操作之后进行， 这显著提高了该方法的生产率。 所获得的长形产品 的成本被进一步降低。
与传统方法不同， 在操作 30 浇铸的铸锭在图 1 的方法中未再熔。不过， 在挤压操 作 40 结束时获得的长形产品的质量在没有浇铸缺陷和机械强度方面是出人意料的和完全 足够的， 这是相比于在 VAR 再熔之后获得的产品而言的， 并且没有任何锻造操作， 该锻造已 知用于改善这种质量。
尽管对于高质量 ( 或高性能 ) 的长形产品来说， 一些标准要求真空再熔如 “VAR” 再熔， 但申请人认为， 通过图 1 的方法获得的产品同样适合于在这些标准中所预期的应用， 尽管不存在这样的再熔操作。
图 2 举例说明图 1 的方法的实施的变化形式。
铸锭挤压操作 30 在此包括用于浇铸具有小于 300mm 直径的第一铸锭的操作 300， 然后是这些第一铸锭的 “VAR 再熔” 操作 302。换句话说， 在 “壳熔法” 的熔化 / 浇铸之后获 得的第一铸锭中的每一个或者它们中的至少一些单独地经受 “VAR” 熔化。这些第一铸锭对 于这种熔化操作来说起到可消耗电极的作用。
铸锭浇铸操作 30 最后包括由这种第二熔融材料物料浇铸要挤压的铸锭的操作， 也就是说， 具有圆柱形的形状并且直径小于 300mm 的铸锭。
在 “VAR” 再熔中， 该浇铸随着可消耗电极的熔化而逐渐进行。所获得的铸锭或第 二铸锭的直径通常比该电极的直径大大约 10-20％。 因此， 在操作 300 浇铸的铸锭的直径应 当考虑到这种增大， 以尤其使得在操作 40 要挤压的铸锭合适地具有小于 300mm 的直径， 而 无需进行任何减小直径的操作。
图 3 举例说明可针对根据图 1 和 2 的方法之一获得的长形产品进行的精加工或半 精加工方法 50。
由挤压操作 40 所获得的长形产品可以进行以下操作中的一种或多种 ：
- 一种或多种热处理 ( 在炉中 ) 以及一种或多种化学 ( 例如酸洗 ) 或物理表面处 理 51 ；
- 矫正和解扭操作 52， 旨在使长形产品在其横截面和其总体外观方面修正 ；
- 热处理操作 53 ；
- 通过切割或切段的长度调节操作 54，
- 喷砂操作 55， 法文也称作 “sablage” ；
- 成型操作 56，
- 利用一种或多种已知的非破损性检验技术如超声波、 放射照相术、 傅科电流等的 检验操作 57 ；
- 机械加工。
这些操作在此以完全示例性的顺序给出， 并且完全可以以不同的顺序实施。
所提出的方法允许获得具有符合现行标准的令人满意的质量的长形产品， 而不必 进行任何锻造操作， 使得传统的 “VAR” 再熔操作成为非必要的， 并且允许大量使用再循环材 料。
所提出的方法没有任何锻造操作。 与所有预期相反并且与本领域中普遍的看法相 反， 本申请人事实上考虑到， 可仅通过挤压获得相当或者至少足够的长形产品的机械特性， 从而使得锻造操作的有益作用变得多余。
所提出的方法具有更低的生产成本、 生产时间减少并且具有更大的产品可用性。
本发明不限于上面所描述的仅仅作为示例的方法。尤其是 ：
- 熔化操作 20 和浇铸操作 30 已经被描述为实施 “壳熔法” 。这项熔化技术可以批 量熔化 / 浇铸， 这与逐渐熔化 / 浇铸方法是不同的。 目前， 只有这项技术允许这种浇铸模式。 不过， 图 1 和 2 的方法可以采用不同的熔化技术来实施， 只要它具有与 “壳熔法” 类似的特 性， 也就是说， 允许以合理的成本生产适合挤压的直径小于 300mm 的铸锭， 优选使用大量的 再循环材料并且批量浇铸。 - 步骤 302 和 304 的再熔可以采用不同的熔化方法来进行， 只要它们能够改善所 获得的铸锭的金相质量， 并允许以可接受的成本获得尺寸适合于挤压操作 40( 即直径小于 300mm) 的铸锭。
- 在挤压操作 40 结束时或者必要时在精加工操作 50 结束时， 所获得的长形产品可 以进行一个或多个成型操作， 尤其是锻造， 包括旨在进一步减小其截面的操作。
- 可以更一般地考虑直径小于 300mm 的铸锭的挤压在它们经受 “VAR” 再熔之后直 接进行， 而不通过预先锻造来减小直径， 第一次熔化 / 浇铸已经按照任意一种方法进行， 只 要所考虑的方法允许以合理的成本浇铸具有合适直径的铸锭。
- 所获得的长形产品可以经历随后的成型操作， 例如弯曲。
- 本发明已经通过参考航空领域， 尤其是在该领域中现行的标准进行了描述。 这是 因为， 这个领域代表了钛长形产品的广大应用领域并且它要求这些产品的高质量水平。所 描述的方法的应用绝不限于这个特定的活动领域。而且， 使用钛或钛合金产品并要求高质 量产品的其它领域可以参考由航空领域建立的标准， 但不必是该领域的一部分。 因而， 本发 明也适用于这些领域。更一般地， 除了航空领域之外， 本发明还可应用于要求高质量水平 的非航空应用的长形钛产品的所有领域中。在这方面， 根据本发明的方法提供了这种灵活 性和这种成本的降低， 使得其可以提供钛长形产品在非航空领域和 / 或大众领域中的新应 用。
- 严格地说， 根据图 1 的方法获得的长形产品不符合在航空工程中应用的美国标 准 AMS 4935， 因为它们已经经受了多次熔化操作， 其中包括一次真空下的操作。不过， 它们 构成了具有相当质量的产品， 尤其是在机械强度方面。申请人认为这些产品可用来替代在 这种标准中定义的产品并且这个标准应当发展以包括通过图 1 的方法获得的产品。无论如 何， 这些产品的质量使得参考该标准但不受限于该标准的大量领域可以有利地使用所述产
品。
本发明包含本领域技术人员根据本说明可以预期的所有变化形式。