[发明专利]具有含钛金属化合物的锭的制造方法

说明书

本发明涉及一种用于制造由钛基金属化合物制成的锭(2)的方法，其包含以下步骤：‑提供原料片段(3)；‑在至少一个池中，将原料片段(3)熔化为液态金属(4)；‑在所述至少一个池中，将液态金属(4)保持在熔融状态；‑通过从所述至少一个池溢流入所述坩锅(15)来将液态金属(4)从至少一个池倾倒入坩锅(15)中；‑通过在坩锅(15)中冷却液态金属(4)来形成锭(2)；其特征在于，该方法包含以下步骤：‑在熔化所述原料片段(3)前，以高于或等于所述原料片段(3)的液相线温度的75％并低于所述原料片段(3)的液相线温度的预热温度预热原料片段(3)。

背景技术

本发明涉及制造由钛基金属化合物(例如合金或金属间化合物)制成的锭的一般领域，特别是用于制造飞机零件。

由钛基合金或钛基金属间化合物制成的锭通常通过以下方式制造：在不同池中熔化原料片段，然后将液态金属倾倒入坩锅中以冷却和固化金属，从而形成锭。

但是，该传统用于制造钛锭的方法可能会导致所获得的锭的机械性能相对于所需机械性能有所降低的问题。

发明目的和概述

因此，本发明的主要目的在于，通过提供(根据本发明的第一方面)一种用于制造由钛基金属化合物制成的锭的方法，来克服这样的技术问题，该方法包含以下步骤：

-提供原料片段；

-在至少一个池中，将原料片段熔化为液态金属；

-在所述至少一个池中，将液态金属保持在熔融状态；

-通过从所述至少一个池溢流入所述坩锅来将液态金属从至少一个池倾倒入坩锅中；

-通过在坩锅中冷却液态金属来形成锭；

其特征在于，该方法包含以下步骤：

-在熔化所述原料片段前，以高于或等于所述原料片段的液相线温度的75％的预热温度预热原料片段，所述预热温度严格低于液相线温度。

这样的预热原料片段的步骤使得可以改善池中金属的均质性，特别是通过减少池中未熔化材料的存在。

另外，这样的预热使得可以减少新熔化的金属落入所述池中时池中的温度下降，因此也通过促进池中未熔化材料的溶解来改善均质性，并提升金属化合物的熔化速率，使得生产受益。

另外，这样的预热使得可以减少原料在熔化步骤中经受的热冲击，因此减少原料的废气。这些废气可能会引起反应，这些反应可能产生夹杂物，而这些夹杂物降低锭的机械性能。由废气引起的反应还可能产生沉积于坩锅的元素，因此降低锭的机械性能。另外，原料的热冲击促使原料的小固体颗粒突出，其可能进一步落入下游池中并因而只有短暂的时间用于溶解，因此未熔化颗粒残留在坩锅中的风险提升，锭的机械性能降低。

这样的预热步骤用于制造由钛基金属化合物制成的锭是特别有利的，因为这些金属化合物具有高的熔融温度(钛的熔融温度为1668℃)，在形成锭的过程中，钛基金属化合物具有更高的存在未熔化金属颗粒的风险。

该方法可以包含以下特征，这些特征可以单独运用，或基于技术可能性进行组合：

-预热温度高于或等于原料片段的固相线温度；

-预热温度高于或等于液相线温度的93％；

-钛基金属化合物包含至少一种熔融温度高于钛的熔融温度的元素；

-原料片段的预热通过感应实施；

-原料片段的感应预热被构造用于确保所述原料片段的悬浮；

-原料片段的预热通过加热束的发生器实施；

-该方法包含控制加热束的发生器的取向的步骤；