MX2007011576A - Articulos formados que incluyen una aleacion maestra y metodos para fabricarlos y utilizarlos. - Google Patents

Abstract

La aplicacion se refiere al problema de Alear una fusion preferentemente una fusion de titanio, con oxigeno mediante la adicion de articulos formados, por ejemplo, granulos que contienen una aleacion maestra, por ejemplo TiO2. Los articulos deben dispersarse completa y homogeneamente en la fusion mientras que el contenido de carbono de la fusion debe permanecer por debajo de un maximo permisible, preferentemente por debajo de 0.44% en peso. El articulo formado puede comprender tambien hierro o paladium. Para resolver este problema, el articulo formado consiste de 70 a 82% en peso por una aleacion maestra y de 18 a 30% en peso de un polimero organico con alto contenido de carbono como, por ejemplo, etileno-acetato y vinilo o un polietileno de baja densidad. La dispersion homogenea se logra, por ejemplo, mediante articulos formados que tienen un tamano similar a las demas materias primas alimentadas cuando se agregan a la fusion.

Description

ARTÍCULOS FORMADOS QUE INCLUYEN UNA ALEACIÓN MAESTRA Y MÉTODOS PARA FABRICARLOS Y UTILIZARLOS ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA CAMPO DE LA TÉCNICA La presente divulgación se refiere a artículos que incluyen una aleación maestra y a ciertos métodos para fabricar y utilizar estos artículos. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a artículos formados que incluyen una aleación maestra utilizada para hacer adiciones de aleación a una fusión de metal, y a ciertos métodos para fabricar y • utilizar tales artículos formados. DESCRIPCIÓN DE LOS ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA ' Durante la producción de acero inoxidable, aleaciones de titanio y otras aleaciones, cantidades de materias primas de alimentación, incluyendo frecuentemente chatarra, son calentadas a la temperatura deseada para producir una fusión que tiene la química elemental deseada. Es frecuentemente el caso que cantidades de una o varias aleaciones maestras se agregan a las materias primas de alimentación o a la fusión con el objeto de ajustar adecuadamente la química elemental de la fusión antes de la solidificación de la fusión en un lingote, tocho, polvo o alguna otra forma. Como se sabe en la técnica, una aleación maestra es una aleación rica en uno o varios elementos de adición deseados y está incluida en una fusión de metal con el objeto de elevar el porcentaje del constituyente deseado en la fusión. ASM Metal Handbook, Desk Edition (ASM Intern. 1998), p.38. Puesto que se conoce la composición elemental de la aleación maestra, es teóricamente sencillo determinar qué cantidad de aleación maestra debe agregarse para lograr la química elemental deseada en la fusión. Sin embargo, se debe también considerar si la totalidad de la cantidad agregada de la aleación maestra estará total y homogéneamente incorporada en la fusión. Por ejemplo, si la cantidad real de la adición de aleación maestra que se derrite y se vuelve parte homogénea de la fusión es inferior a la cantidad agregada, la química elemental de la fusión puede no corresponder a la química deseada. Por consiguiente, se ha hecho un esfuerzo para desarrollar formas de aleaciones maestras que se funden fácilmente y se incorporan rápida y homogéneamente en una fusión de metal. Un ejemplo de un área específica que presenta cierto reto es la introducción de ciertos aditivos de aleación en una fusión de titanio. Por ejemplo, es difícil alear titanio con oxígeno. Se utiliza típicamente una esponja o adoquín de titanio como materia prima de alimentación rica en titania cuando se preparan fusiones de aleación de titanio. Un método convencional para incrementar el contenido de titanio de una fusión de aleación de titanio incluye la compactación de una esponja de titanio con una aleación maestra de dióxido de titanio (Ti02) en polvo. Conforme la aleación maestra de dióxido de titanio se disuelve y se incorpora en la fusión, se eleva el contenido de oxígeno del material derretido y subsiguientemente se eleva también el contenido de oxígeno del material sólido formado a partir de la fusión. El proceso de compactar la esponja y polvo de dióxido de titanio tiene varios inconvenientes. Por ejemplo, es costoso introducir y compactar los materiales. Así mismo, la preparación de la esponja compactada y del polvo de dióxido de titanio requiere de una cantidad significativa de tiempo antes del proceso de fusión y solidificación/colada. Un método alternativo conocido para agregar oxígeno a una fusión de titanio, es simplemente mezclar una cantidad de una aleación maestra de dióxido de titanio en polvo suelta con las materias primas de alimentación de esponja y/o adoquín de titanio en el crisol antes de calentar los materiales. En este método, cantidades relativamente pequeñas de dióxido de titanio en polvo cubren las superficies de la esponja y/o adoquín. Si se agrega una mayor cantidad de dióxido de titanio en polvo, no se adherirán a los materiales iniciales y se separarán de dicho materiales. Este polvo de dióxido de titanio "libre" presenta una tendencia a ser arrastrado por el movimiento de aire. Así mismo, grandes porciones de polvo de dióxido de titanio suelto que se acumulan en el crisol pueden no incorporarse homogéneamente en la fusión. Por consiguiente, un resultado posible de la utilización de técnicas convencionales de adición de dióxido de titanio para ajustar la química de una fusión de aleación de titanio es una pérdida inconsistente e impredecible de dióxido de titanio. El resultado final puede ser un producto de aleación de titanio que no tiene la química elemental esperada. Dado lo anterior, los productores de aleación de titanio utilizan típicamente una técnica de aleación que consiste en agregar dióxido de titanio en polvo suelto cuando se producen aleaciones de titanio que tienen pequeñas adiciones de oxígeno. Sin embargo, aún en tales casos, el nivel final de oxígeno alcanzado es relativamente impredecible. Cuando se desean alcanzar niveles más elevados de oxígeno de los que pueden lograrse fácilmente mediante la adición de polvo de dióxido de titanio suelto, la técnica de compactación de polvo de esponja de titanio/dióxido de titanio se utiliza frecuentemente, con el tiempo requerido mencionado arriba y las desventajas en cuando a costo. Dadas las desventajas de las técnicas convencionales de adición de oxígeno de aleación a fusiones de titanio, sería provechoso contar con una técnica de aleación mejorada. En términos más generales, sería provechoso proporcionar una técnica general mejorada para efectuar varias adiciones de aleación a una amplia variedad de fusiones de metal. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Con el objeto de proporcionar las ventajas indicadas arriba según un aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo formado para hacer adiciones de aleación a fusiones de metal. El artículo formado incluye partículas de por lo menos una aleación maestra, y un material aglomerante que une las partículas de la aleación maestra en el artículo formado. El material aglomerante cambia de forma y libera las partículas de aleación maestra cuando el artículo formado es calentado a una temperatura predeterminada. Preferentemente, la temperatura predeterminada es una temperatura que es mayor de 260° C (500° F) . Según otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un método para elaborar el artículo utilizado para alear una fusión de metal. El método incluye el suministro de una mezcla sustancialmente homogénea que comprende partículas de aleación maestra y un material aglomerante. Un artículo se forma a partir de por lo menos una porción de la mezcla. El artículo incluye partículas de aleación maestra unidas en el artículo formado por el material aglomerante. El material aglomerante cambia de forma y libera las partículas de aleación maestra cuando el artículo es calentado a una temperatura predeterminada. Preferentemente, la temperatura predeterminada es una temperatura que es mayor que 260° C (500° F) . De conformidad con un aspecto adicional de la presente divulgación se proporciona un método para elaborar una aleación. El método incluye la preparación de una fusión que comprende una cantidad predeterminada de una aleación maestra. La aleación maestra se agrega a la fusión o a los materiales iniciales en fusión en forma de partículas de la aleación maestra unidas en por lo menos un artículo formado por medio de un material aglomerante que se descompone a una temperatura predeterminada que es mayor que 260° C (500° F) y libera las partículas de aleación maestra. De conformidad con ciertas modalidades no limitantes del método el paso de preparar la fusión incluye el suministro de una mezcla sustancialmente homogénea que comprende varios artículos formados y los ingredientes de fusión restantes, y calentar por lo menos una porción de la mezcla homogénea a una temperatura superior a la temperatura predeterminada. De conformidad con un aspecto adicional de la presente divulgación, se proporciona un método para ajustar la composición elemental de una fusión de metal. El método incluye la inclusión en la fusión de una cantidad predeterminada de un material que contiene una aleación maestra que tiene la forma de por lo menos un artículo formado que comprende partículas de aleación maestra unidas por medio de por lo menos un polímero orgánico. La aleación maestra comprende por lo menos uno de los siguientes: titanio, compuesto de titanio, niquel, compuesto de níquel, molibdeno, compuesto de molibdeno, paladio, compuestos de paladio, aluminio, compuestos de aluminio, vanadio, compuestos de vanadio, estaño, compuestos de estaño, cromo, compuestos de cromo, hierro, óxido de hierro y compuestos de hierro. El lector observará los detalles y las ventajas mencionadas arriba así como otros detalles y ventajas al considerar la siguiente descripción detallada de ciertas modalidades no limitativas y de los métodos y artículos de la presente divulgación. El lector puede también asimilar tales ventajas y detalles adicionales al llevar a cabo o utilizar los métodos, artículos y partes descritos aquí. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características y ventajas de los métodos y artículos descritos aquí se entenderán mejor con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales: Las Figuras l(a) a l(f) son ilustraciones de varias formas no limitantes de artículos formados que pueden elaborarse de conformidad con la presente divulgación. La Figura 2 es una fotografía de un ensamblaje en forma de barra convencional de materiales de chatarra de titanio utilizados para formar una fusión de aleación de titanio. La Figura 3 es una fotografía de partículas en granulos que incluyen dióxido de titanio y un aglomerante de etileno acetato de vinilo y que puede utilizarse en ciertas modalidades no limitativas del método de conformidad con la presente divulgación. La Figura 4 es una fotografía de artículos formados cilindricos extruídos que incluyen dióxido de titanio y un aglomerante de LDPE elaborado de conformidad con la presente divulgación. La Figura 5 es una vista de corte transversal esquemática de una modalidad de un artículo formado cilindrico extruído de conformidad con la presente divulgación. DESCRIPCIÓN DE CIERTAS MODALIDADES NO LIMITANTES Fuera de los ejemplos de la operación y en donde se indique lo contrario, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de procesamiento y similares utilizados en la presente descripción y reivindicaciones deben entenderse como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, todos los parámetros numéricos establecidos en la descripción siguiente y en las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar según las propiedades deseadas que se busca obtener en los artículos formados de la presente divulgación. Por lo menos, y no para limitar la aplicación de la doctrina de los equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe ser considerado por lo menos tomando en cuenta el número de dígitos significativos reportados y aplicando técnicas ordinarias de redondeo. Independientemente del uso que los rangos numéricos y parámetros que establecen el alcance amplio de la presente divulgación son aproximaciones, los valores numéricos establecidos en cualquier ejemplo específico aquí se reportan lo más precisamente posible. Cualquier valor numérico, sin embargo, contiene inherentemente ciertos errores como por ejemplo errores de operador y/o operadores de equipo que resultan necesariamente en una desviación estándar encontrada en sus mediciones de prueba respectivas. Así mismo, se debe entender que cualquier rango numérico mencionado aquí se contempla para incluir los límites del rango y todos los subrangos incluidos ahí. Por ejemplo, un rango de "1 a 10" incluye todos los subrangos entre (e incluyendo) el valor mínimo mencionado de uno y el valor máximo mencionado de dos, es decir, que tiene un valor mínimo igual o mayor que y un 1 valor máximo igual o inferior a 10. Cualquier patente, publicación u otro material de divulgación, total o parcialmente, que se dice incorporado por referencia aquí, se incorpora aquí solamente en la medida en que el material incorporado no entra en conflicto con definiciones, declaraciones u otra divulgación presentada en este documento, como tal y, en la medida necesaria, la divulgación establecida aquí reemplaza cualquier material que entre en conflicto incorporado aquí por referencia. Cualquier material, o parte del mismo, del cual se dice que se incorpora aquí por referencia, pero que entra en conflicto con definiciones, declaraciones u otras divulgaciones existente establecidas aquí, se incorporan solamente en la medida en que no surja ningún conflicto entre el material incorporado y el material de divulgación existente. Ciertas modalidades no limitativas de conformidad con la presente divulgación se enfocan a artículos formados que incluyen una cantidad de aleación maestra en partículas unida en el artículo formado a través de un material aglomerante. Como se utiliza aquí un "artículo formado" se refiere a un artículo que ha sido producido por un proceso que incluye la acción de fuerzas mecánicas. Ejemplos no limitativos de tales ejemplos incluyen moldeo, prensado y extrusión. En ciertas modalidades, artículos formados con la presente divulgación pueden agregarse a las materias primas de alimentación utilizadas en la preparación de una fusión de metal. En ciertas otras modalidades, los artículos formados pueden agregarse al material derretido de una fusión de metal existente. Ciertas modalidades de los artículos formados de la presente divulgación pueden utilizarse en cualquiera de estas formas. Como se utiliza aquí una "fusión de metal" se refiere a una fusión de un metal y, opcionalmente aditivos de aleación de metal y no metal que son subsiguientemente solidificados en una aleación. Sin pretender limitar la aplicación de los desarrollos descritos aquí a la preparación de cualquier aleación en particular, aleaciones posibles que pueden prepararse utilizando ingredientes de fusión de metal que incluyen uno o varios artículos formados de conformidad con la presente divulgación incluyen aleaciones de titanio, aleaciones de zirconio, aleaciones de aluminio, y aceros inoxidables. Al considerar la presente divulgación, las personas con conocimientos ordinarios en la materia podrán identificar fácilmente otras aleaciones que pueden ser producidas a partir de fusiones de metal fabricadas de ingredientes que incluyen uno o varios artículos formados de la presente divulgación. Los artículos formados de la presente divulgación incluyen una concentración y/o cantidad cuantificable de por lo menos un aditivo de aleación deseado y, uno o varios de los artículos formados pueden agregarse a alas materias primas de alimentación de material de fusión o a la fusión de metal misma con el objeto de ajustar la composición elemental de la fusión y proporcionar los artículos solidificados o materiales formados a partir de la fusión con una química deseada. Puesto que los artículos formados descritos aquí incluyen material de aglomerante que tiene propiedades generales comentadas aquí, modalidades de los artículos formados pueden elaborarse con una forma, densidad, y/o tamaño predeterminados provechosos. Por ejemplo, los artículos formados pueden elaborarse con una forma y tamaño generales seleccionados de tal manera que los artículos se mezclen homogéneamente con los materiales restantes a partir de los cuales se forma la fusión y no presentarán una tendencia inaceptable a la separación o segregación dentro de la mezcla resultante. Como se observará arriba, modalidad de los artículos formados de la presente divulgación incluyen una cantidad de aleación maestra en partículas. El tamaño y la forma de las partículas de aleación maestra puede ser cualquier tamaño y forma adecuados como aditivo de aleación maestra a la fusión de metal particular de interés. En ciertas modalidades no limitativas como por ejemplo, la aleación maestra en partículas tendrá la forma de un polvo conformado por partículas discretas de variación maestra que tiene tamaños dentro del rango, por ejemplo, de submicras a aproximadamente 20 mm. En una modalidad no limitante especifica de un artículo formado de conformidad con la presente divulgación, la aleación maestra es polvo de esponja de paladio que tiene un tamaño de partículas dentro de un rango de aproximadamente 1 miera hasta aproximadamente 20 mm de diámetro. Preferentemente, tales partículas de aleación maestra de paladio no son mayores que aproximadamente 5 mm en cuanto a diámetro y con mayor preferencia no son mayores que 0.1 mm.

Artículos formados de conformidad con la presente divulgación que incluyen aleación maestra de paladio en partículas de los tamaños de partícula mencionados arriba tienen aplicaciones por ejemplo en fusiones de aleación de titanio. Puesto que el punto de fusión de paladio es relativamente bajo en comparación con el titanio, el metal de paladio se derrite rápidamente en una fusión de titanio y existe poca preocupación en el sentido que las aleaciones maestras de paladio podrian permanecer sin derretirse. Otras aleaciones maestras de metal que tienen puntos de fusión cerca o arriba del punto de fusión de un metal predominante de la fusión preferentemente son de tamaño de partícula relativamente pequeño con el objeto de facilitar una fusión completa. Un tamaño de partícula particularmente preferido para tales otras aleaciones maestras para facilitar una fusión completa es de aproximadamente de un micrómetro o menos. En otra modalidad no limitante de un artículo formado de conformidad con la presente divulgación, la aleación maestra es un dióxido de titanio en particular o un compuesto de óxido similar, y en dicho caso las partículas preferentemente son inferiores a aproximadamente 100 micrómetros de diámetro y con mayor preferencia a 1 micrómetro de diámetro. Tales artículos formados pueden utilizarse, por ejemplo en fusiones de aleación de titanio con el objeto de agregar oxígeno al material derretido y a la acción sólida resultante. El tamaño de partícula relativamente pequeño del dióxido de titanio en tales artículos formados asegura mejor una disolución completa en la fusión. Una disolución incompleta resultaría en una contribución de aleación disminuida y, más significativamente, podría resultar en partículas con defectos indeseables (inclusiones) en el producto solidificado final. Otros tamaños y formas posibles de aleaciones maestras en partículas incluyen las que tienen formas de perdigones. Como el término se utiliza aquí, un "perdigo" se refiere a partículas generalmente esféricas que tienen un diámetro dentro de un rango de aproximadamente 0.5 mm hasta aproximadamente 5 mm. Ciertas otras formas posibles de aleaciones maestras en partículas útiles en los artículos formados de la presente divulgación pueden ser de tamaño de "piedritas", que se refiere aquí a una amplia variedad de materiales de chatarra incluyendo láminas arrugadas y formadas en bolas, sujetadores, piezas de recorte de muchos procesos de fabricación, objetos parcialmente fabricados, objetos fabricados rechazados, y cualquier materia prima en este rango de tamaños, todos los cuales con un tamaño máximo en cualquier dimensión en un rango de aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 100 mm. Por consiguiente, puede existir un cierto empalme en cuanto a tamaños entre lo que se considera "perdigo" y lo que se considera como "piedrita".

Los tamaños y formas de partículas de aleaciones maestras mencionados arriba no deben considerarse como limitaciones de la divulgación y la aleación maestra en partículas puede tener cualquier tamaño de partículas, ya sea mayor o menos que los tamaños específicamente divulgados aquí, que es adecuado para permitir que la aleación maestra en los artículos formados se disuelva satisfactoriamente en la fusión y se incorpore en la aleación final. Por consiguiente, la referencia aquí a una aleación maestra "en partículas" o "partículas" de aleación maestra no implica ningún tamaño de partícula particular ni ningún rango de partícula específico, ni ninguna forma particular. Al contrario, la referencia a "partículas", "partículas", o similares indican simplemente que varios pedazos de la aleación maestra particular están unidos en el artículo formado a través de un material aglomerante. Así mismo, será aparente al tomar en cuenta la presente divulgación que las formas de aleación maestra en los presentes artículos formados nos e limitan a las formas específicamente mencionadas aquí. Otras formas de aleación maestra posibles que pueden utilizarse en los artículos formados de la presente divulgación aparentes a las personas con conocimientos ordinarios al considerar la presente divulgación y todas estas formas de aleaciones maestras se encuentran dentro del marco de las reivindicaciones adjuntas. Las químicas de una o varias aleaciones maestras que pueden incluirse en los artículos formados de conformidad con la presente divulgación puede ser cualquier química de aleación maestra deseada y adecuada. Por ejemplo, de conformidad con lo descrito adicionalmente aqui, en una modalidad no limitativa de un artículo formado de conformidad con la presente divulgación la aleación maestra es dióxido de titanio en partículas, que es una aleación maestra que, por ejemplo, ha sido utilizado en el pasado para agregar oxígeno a fusiones de aleación de titanio. Evidentemente, las personas con experiencia ordinaria podrán identificar una o varias químicas de aleación maestra particulares con base en el efecto de aleación deseado con relación a la fusión de metal particular a preparar. Como tal, una descripción exhaustiva de los posibles materiales de aleación maestra en partículas útiles para formar fusiones de aleaciones particulares no es necesaria. Una lista no exhaustiva de aleaciones maestras disponibles en formas de partículas que pueden utilizarse en los artículos escritos formados descritos en la presente divulgación incluye: aleaciones maestras de paladio (utilizados para fabricar, por ejemplo, aleaciones de titanio ASTM B 348 como por ejemplo aleación titanio ASTM grados 7 (Ti-0.15Pd), 11 (Ti-0.15Pd) , 16 (Ti-0.05Pd), 17 (Ti-0.15Pd) , 18 (TÍ-3AI-2.5V-0.05Pd) , 20 (TÍ-3AI-8V-6Cr-4Mo-4Zr-0.05Pd) , 2 (TÍ-6AI-4V-0.05Pd) , y 25 (TÍ-6AI-4V-0.5Ni-0.05Pd); aleaciones maestras de compuesto de paladio; aleaciones maestras de níquel y molibdeno (utilizados para fabricar, por ejemplo, titanio ASTM grado 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni); aleaciones maestras de aluminio y compuesto de aluminio; aleaciones maestras de vanadio y compuesto de vanadio; aleaciones maestras de estaño y compuestos de estaño; aleaciones maestras de cromo y compuestos de cromo; y hierro, óxido de hierro (que se utiliza por ejemplo para fabricar titanio CP incluyendo ASTM grados 1,2,3 y 4), y otras aleaciones maestras de compuesto de hierro. Los materiales aglomerantes que pueden utilizarse en los artículos formados de la presente divulgación pueden ser cualquier material individual adecuado o combinación de materiales que se mezclan fácilmente con la aleación maestra en partículas o las varias aleaciones maestras en partículas y unen adecuadamente las partículas en un artículo formado deseado. El material de aglomerante particular o los materiales de aglomerantes particulares deben tener propiedades de tal manera que se descompongan adecuadamente lo que significa que en los parámetros de operación del aparato de derretimiento, el material aglomerante o los varios materiales aglomerantes producen especies volátiles que o bien pueden ser absorbidas en el material derretido o bien extraídas del aparato de derretimiento a través de un sistema de vacío. Puesto que el enfoque de la presente divulgación es la aleación de fusiones de metal, el material de aglomerantes seleccionado o los materiales aglomerantes seleccionados deben descomponerse y liberar las partículas de aleación maestra unidas cuando el artículo formado es sometido a una temperatura elevada. Preferentemente, la temperatura elevada es una temperatura superior a 260° C (500° F) . A título de ejemplo, durante la preparación de fusiones de aleación de titanio utilizando un aparato de fusión de haces electrónicos convencional, las altas temperaturas de operación (aproximadamente 1670° C para titanio) y muy bajas presiones (aproximadamente 1 mTorr) son suficientes para vaporizar muchos de los materiales aglomerantes contemplados para su uso en modalidades de artículos formados según la presente invención. Cuando están sometidos a tales condiciones, los materiales aglomerantes se derriten y después se volatizan o bien se volatizan directamente a partir de un estado sólido, generando especies gaseosas que pueden disolverse en el titanio moldeado. Cuando el aglomerante se descompone de esta manera, las particulas de aleación maestra unidas son liberadas y pueden ser fácilmente absorbidas en la fusión. Los materiales aglomerantes deben también satisfacer ciertos otros requisitos comentados aquí. Necesariamente, solamente ejemplos limitados de posibles materiales aglomerantes se describen aqui y se entenderán por parte de las personas con conocimientos ordinarios en la materia que se pueden identificar fácilmente materiales aglomerantes adecuados adicionales. Tales aglomerantes adicionales, aún cuando no estén específicamente identificados aquí, se encuentran dentro del marco de la presente invención y de las reivindicaciones adjuntas. Una clase de materiales aglomerantes que pueden utilizarse en los artículos formados es la clase de los polímeros orgánicos. Según la fusión de metal particular a preparar, ejemplos no limitativos de posibles materiales aglomerantes de polímeros orgánicos adecuados incluyen etileno-acetato de vinil (EVA), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE) , urea formaldehído, y otros compuestos de formaldehído. Más generalmente, materiales aglomerantes adecuados incluyen cualquier polímero de hidrocarburo orgánico individual o combinación de polímeros de hidrocarburo orgánicos que puede formarse adecuadamente en formas de autosoporte y satisfacen los demás requisitos de material aglomerante establecidos aquí. Polímeros de hidrocarburos orgánicos útiles incluyen, por ejemplo, varios polímeros de hidrocarburos de termoendurecimiento y termoplástico comúnmente disponibles y utilizados en la industria de los plásticos. Mezclas de polímeros de hidrocarburos de termoendurecimiento y termoplásticos pueden también utilizarse como materiales aglomerantes. Los materiales de termoendurecimiento y termoplásticos o mezclas de los mismos deben poder aglomerar la aleación maestra en partículas y también deben cumplir los otros requisitos descritos aquí. Preferentemente, un material aglomerante de termoendurecimiento o termoplástico o mezcla que se utiliza para producir los artículos formados de la presente divulgación tiene buenas propiedades de formación y extrusión, así como una tensión superficial suficientemente baja y viscosidad apropiada para recubrir las partículas de aleación maestra. Polímeros que tienen buenas propiedades humectantes y de recubrimiento se prefieren puesto que recubren mejor las partículas de aleación maestra permitiendo que un porcentaje más elevado de partículas se incorpore en los artículos formados. Un recurrente incompleto de las partículas de aleación maestra puede resultar en un desgaste excesivo de equipo de formación y una integridad estructural insuficiente de los artículos formados finales. Se deben también poder mezclar completa y homogéneamente el material aglomerante de termoendurecimiento y/o termoplástico con las partículas de aleación maestra. Cualquier material aglomerante de termoendurecimiento utilizado tiene también preferentemente varias propiedades de fraguado y endurecimiento con el objeto de producir artículos formados de resistencia satisfactoria para mantener una integridad suficiente durante el manejo.

El polímero orgánico u otro material aglomerante pueden proporcionarse en cualquier forma adecuada para su mezcla con la aleación maestra en partículas. LDPE y HDPE, por ejemplo, así como numerosos otros polímeros orgánicos, están disponibles en una forma gradual sólida que puede ser fácilmente mezclada con aleación maestra en partículas. El material aglomerante particular o combinación de materiales aglomerantes que se utilizan se obtienen preferentemente en formas que pueden ser fácil, completa y homogéneamente mezcladas con la aleación maestra en partículas de tal manera que el material aglomerante pueda efectivamente unirse a las particulas de aleación maestra cuando se procesa la mezcla. Muchos polímeros orgánicos que por definición incluyen una cantidad significativa de carbono son bien adecuados para su uso, materiales aglomerantes para artículos formados de conformidad con la presente invención incluyendo, por ejemplo, los artículos formados útiles para la preparación de fusiones de aleaciones basados en titanio. La adición de ciertos niveles de carbono a una fusión de titanio puede ser tolerada y hasta cierto punto, reforzará provechosamente la aleación de titanio resultante. Se puede determinar fácilmente la composición elemental del material aglomerante utilizado en un artículo formado particular elaborado de conformidad con la presente invención y evaluar de esta forma si el material aglomerante y su composición elemental pueden ser tolerados, o tal vez pueden ser provechosos, en ciertos niveles de adición una vez descompuestos y absorbidos en la fusión. Además de la composición adecuada a la temperatura de fusión, los materiales aglomerantes útiles en los varios artículos formados de la presente divulgación preferentemente no emiten gases cuando son cargados a un sistema de alimentación y trasportados al área inmediata del material de retiro o bien de otra forma antes de ser cargado en el área inmediata del material derretido. En el caso específico en el cual los materiales alimentados en fusión son derretidos en un aparato de fusión de haces electrónicas, los artículos formados de la presente invención deben descomponerse y vaporizarse cuando están golpeados por el haz de electrones con el objeto de disolverse en la fusión, pero los artículos preferentemente no se vaporizan en el entorno vacío del aparato de haces electrónicos a temperatura ambiente (como por ejemplo de -12° C a 49° C [de 10 a 120° F] ) . Otra característica necesaria del polímero orgánico u otro material aglomerante es que no debe perder prematuramente su integridad estructural ni descomponerse y por consiguiente liberar las partículas de la aleación maestra hasta un tiempo apropiado de tal manera que los ingredientes de la aleación maestra del artículo formado esté adecuadamente absorbido en la fusión. El polímero orgánico u otro material aglomerante proporcionarán preferentemente un artículo formado suficientemente resistente para su manejo, impacto y otras fuerzas de tal manera que el artículo formado no se rompa a un grado inaceptable durante el manejo y resulte en finas u otras piezas relativamente pequeñas que podrían perderse o segregarse fácilmente dentro de una mezcla de materiales iniciales alimentados en fusión. Así mismo, la química del polímero orgánico u otro material aglomerante no puede incluir elementos en concentraciones que no pueden ser toleradas en la fusión de metal particular y en la aleación vaciada resultante. Por ejemplo, cuando se preparan fusiones de ciertas aleaciones basadas en titanio, el material aglomerante no debería incluir niveles inaceptables de silicio, cloro, magnesio, boro, fluor u otros elementos que podrían ser indeseables en la fusión y en la aleación vaciada resultante. Evidentemente, las personas con conocimientos ordinarios en la materia podrán determinar el carácter adecuado de un material aglomerante particular o combinación de materiales aglomerantes mediante prueba, conocimiento de las composiciones de material aglomerante y la aleación resultante deseada, incompatibilidades conocidas de ciertos elementos en la aleación deseada, y por otros medios . Como se observó, materiales aglomerantes de polímeros orgánicos incluyen necesariamente un contenido significativo de carbono. La concentración de carbono debe ser considerada cuando se selecciona un aglomerante adecuado, aún cuando la concentración de aglomerante de los artículos formados debe también tomarse en cuenta. Cuando se producen aleaciones basadas en titanio utilizando materiales aglomerantes de polímeros orgánicos, como por ejemplo, preferentemente la concentración de carbono máxima del aglomerante es de aproximadamente 50% en peso. Según la concentración de aglomerante en los artículos formados, las concentraciones de carbono de material de aglomerante arriba de 50% en peso puede resultar en la adición en un exceso de carbono a la fusión de aleación de titanio puesto que la mayoría de las especificaciones de aleación de titanio tienen un limite de carbono no mayor que 0.04% en peso. La adición de artículos formados elaborados de conformidad con la presente divulgación que incluyen a una aleación maestra de dióxido de titanio en partículas y ciertos materiales aglomerantes de polímeros orgánicos con alto contenido de carbono puede incrementar el contenido de carbono de la fusión al máximo permisible sin agregar una cantidad significativa de oxígeno a la fusión. El nitrógeno es otro elemento que debe estar presente en materiales aglomerantes útiles en los artículos formados de la presente divulgación. La adición de nitrógeno puede mejorar las propiedades de ciertas aleaciones. Por ejemplo, el nitrógeno incrementa la resistencia del titanio a aproximadamente 2.5 veces más efectivamente peso por peso que el oxígeno. Así, por ejemplo, se puede producir un artículo formado de conformidad con la presente divulgación que incluye uno o varios materiales aglomerantes que contienen nitrógeno como medio para agregar nitrógeno como aditivo de aleación a la fusión de titanio y mejorar la resistencia de la aleación de titanio. El material o los materiales aglomerantes que contienen nitrógeno pueden contener, por ejemplo, hasta 50% de nitrógeno o más. La concentración de aleación maestra que contiene oxígeno en partículas en un artículo formado de este tipo podría ser reducida puesto que el material aglomerante que contiene nitrógeno actúa también para mejorar la resistencia de la aleación de titanio resultante. Este permite un grado particular de reforzamiento de la aleación de titanio utilizando menos aleación maestra que contiene oxígeno de lo que sería necesario sin el material aglomerante que contiene nitrógeno. Evidentemente, puede ser también deseable agregar nitrógeno a una fusión de aleación otra que titanio o, por razones otras que reforzamiento. Así mismo, existen relativamente pocas aleaciones maestras que contienen nitrógeno. La utilización de un material aglomerante que contiene nitrógeno en artículos formados elaborados de conformidad con la presente invención se enfoca a estas necesidades.

Posibles materiales aglomerantes que contienen nitrógeno útiles en los artículos formados de conformidad con la presente divulgación incluyen urea formaldehído, así como otros materiales de hidrocarburos orgánicos que contienen nitrógeno adecuados que pueden ser formados en formas y unir juntas una aleación maestra en partículas, incluyendo materiales de termoendurecimiento y termoplásticos que contienen nitrógeno. El rango adecuado de concentraciones de aglomerante en artículos formados de conformidad con la presente divulgación dependerá de varios factores considerados arriba. Un factor limitante para la concentración mínima de material aglomerante es la capacidad de una concentración dada de material aglomerante seleccionada para unir la aleación maestra en partículas en un artículo formado que tiene las forma, tamaño y/o densidad deseados, y con resistencia adecuada de tal manera que los artículos formados puedan ser manejados sin ser inaceptablemente dañados. Por consiguiente, mientras que la química puede dictar la concentración máxima de material aglomerante, limitaciones mecánicas pueden dictar la concentración mínima de material aglomerante. Por ejemplo, cuando se producen cierto tipo de artículo formado de conformidad con la presente divulgación que incluye una aleación maestra de dióxido de titanio en particulas particular y materiales aglomerantes de LDPE, se determino que en uso de menos que aproximadamente 18% en peso de LDPE resulten en artículos que no se sostienen apropiadamente y que una parte de la aleación maestra permanecía en forma de un polvo no unido en los artículos. Así mismo, mezclas de aleación maestra y concentraciones relativamente bajas de material aglomerante pueden dañar el equipo de mezclado y formación de polímero estándar. Sin embargo, a veces, consideraciones clínicas, como por ejemplo, la reducción del contenido de carbono de los artículos formados, pueden dictar el uso de concentraciones menores pero sin embargo mecánicamente aceptables de material aglomerante en los artículos formados. Los artículos formados de la presente divulgación pueden elaborarse a partir de una o varias aleaciones maestras en partículas y uno o varios materiales aglomerantes poliméricos orgánicos adecuados a través de varios métodos para formar artículos a partir de materiales poliméricos que se emplean en las industrias de formación e inyección de plásticos y plásticos a granel y que son conocidos por parte de las personas que tienen conocimientos ordinarios en la materia. Según ciertas modalidades no limitativas del método de la presente divulgación, por ejemplo, una cantidad de una o varias aleaciones maestras en partículas se mezcla con una cantidad de uno o varios materiales aglomerantes poliméricos orgánicos para formar una mezcla sustancialmente homogénea.

Por lo menos una parte de la mezcla homogénea es entonces procesada en un artículo formado que tiene una forma, tamaño, y densidad deseados. Cualquier medio adecuado puede ser utilizado para combinar y mezclar los ingredientes con el objeto de formar la mezcla sustancialmente homogénea. Por ejemplo, un material aglomerante polimérico termoplástico puede ser mezclado completa y homogéneamente con una aleación maestra en partículas utilizando amasadores sencillos, mezcladores rápidos, extrusores de un solo tornillo o de dos tornillos, amasadores de tipo Buss, extrusores de rodillos planetarios, o agitadores rápidos. Un material aglomerante polimérico de termoendurecimiento puede mezclarse completa y homogéneamente con una aleación maestra en particular utilizando, por ejemplo, amasadores simples, mezcladores rápidos, o agitadores rápidos. La formación de una mezcla substancialmente homogénea puede ser importante para asegurar que el material aglomerante puede unirse fácilmente a la aleación maestra en particular. Por ejemplo, si el material aglomerante se acumula en bolsas cuando se intenta mezclar el material aglomerante y la aleación maestra en partículas, entonces cuando el aglomerante es ablandado o licuado durante la formación de los artículos formados, el aglomerante puede no penetrar en los intersticios entre todas las regiones de las partículas de aleación maestra. Esto puede resultar en una circunstancia en la cual regiones o porciones de partículas de aleación maestra están unidas no firmemente o no están unidas al artículo formado, y esto puede resultar en la existencia de aleación maestra en partículas sueltas o artículos formados con debilidad mecánica que no pueden resistir aceptablemente los esfuerzos durante el manejo. Cualquier proceso o técnica adecuada puede utilizarse para producir los artículos formados a partir de la mezcla de aleación maestra y material aglomerante. Por ejemplo, en el caso en el cual el material aglomerante es un polímero orgánico proporcionado en la mezcla en forma de un material granular sólido, la totalidad o una parte de la mezcla de aleación maestra en partículas y aglomerante puede calentarse para ablandar o licuar el polímero orgánico y después la mezcla calentada es mecánicamente formada en una forma deseada que tiene una densidad deseada a través de técnicas de formación conocidas. Alternativamente, el calentamiento y la formación de la totalidad o de una parte de la mezcla pueden efectuarse simultáneamente. Una vez que el material aglomerante dentro del artículo formado se enfría hasta un cierto punto, el material aglomerante se endurece y aglomera la aleación maestra en partículas. Métodos posibles de formación física de la totalidad de una parte de la mezcla en el artículo deseado incluyen el colado en el punto de fusión de material aglomerante o por encima de dicho punto de fusión, el moldeo en dados, la extrusión, el moldeo por inyección, la formación de granulos, y la extrusión de película. Ejemplos no limitativos más específicos de posibles técnicas de formación incluyen la mezcla de un material aglomerante polimérico orgánico en polvo o granulos con una aleación maestra en partículas, y después el recalentamiento de la mezcla mientras se somete la mezcla a extrusión en forma deseada del artículo formado. Alternativamente, el (los) material (es) aglomerante (s) en partículas y la(s) aleación (es) maestra (s) se mezclan, la mezcla es calentada mientras está sometida a extrusión, la extrusión es después pasada o través a través del aparato de extrusión para mezclar adicionalmente los ingredientes de la mezcla, y después la mezcla doblemente extrudida es sometida a un proceso de moldeo por inyección en la forma de los artículos formados. Los artículos formados de la presente divulgación pueden tener cualquier forma y tamaño adecuados para adición a una fusión metálica o a una mezcla de materias primas de alimentación (es decir, ingredientes de fusión) antes de fundir los materiales para formar un lingote u otra estructura de una aleación. Por ejemplo, el artículo formado puede tener una forma seleccionada entre un granulo, una estaca, una varilla, una barra, una forma curva, una forma de estrella, una forma ramificada, un poliedro, una parábola, un cono, un cilindro, una esfera, un elipsoide, una forma de "c" curva, una forma de gato, una lámina, y una forma a ángulo recto. Preferentemente, la forma seleccionada es tal que los artículos formados se interbloquearán de manera suelta con las materias primas de alimentación cuando se mezclen con los materiales, y no se separarán ni se segregaran. En el caso específico de fabricar una fusión de aleaciones de titanio, por ejemplo, la forma escogida preferentemente es relativamente inmóvil con relación a los ingredientes restantes cuando se mezcla con la esponja de titanio y/o el adoquín de titanio y cualquier otra materia prima alimentada que pueda agregarse para formar la fusión metálica. La segregación de los artículos formados de las materias primas de alimentación restantes en cualquier momento durante el manejo de los materiales es indeseable. Formas formadas que incluyen múltiples brazos, protuberancias y/o salientes y formas formadas que incluyen múltiples curvas o ángulos pueden ser provechosas puesto que las piezas formadas a partir de la mezcla de aleación maestra/aglomerante con estas formas típicamente no pueden pasar hacia abajo a través de las materias de alimentación de fusión ni migrar hacia la parte superior de las materias de alimentación. Varias formas de artículos formados consideradas provechosas se muestran en la Figura l(a) (forma de "C" curva); 1 (b) (forma de gato); l(c) (lámina); 1 (d) (varilla); l(e) (formas con ángulos rectos); y l(f) (formas de estacas). El tamaño deseado de los artículos formados individuales dependerá, por lo menos hasta cierto punto, del uso contemplado de los artículos. Por ejemplo, el tamaño de las materias primas alimentadas a incluir en la fusión puede tener un cierto efecto sobre el tamaño deseado de los artículos formados: puede ser provechoso proporcionar los artículos formados en un tamaño que se acerca al tamaño de las materias primas de alimentación de fusión con el objeto de asegurar mejor que los ingredientes de la fusión se mezclan homogéneamente y que los artículos formados no tienen una tendencia a segregarse de la mezcla durante el manejo. Aún cuando los artículos formados pueden tener cualquier tamaño adecuado, en ciertas modalidades no limitativas, los artículos formados de conformidad con la presente divulgación proporcionados en forma de partículas (en contraste con los artículos formados en formas de barras o varillas largas, por ejemplo) que se utilizan en la preparación de fusiones de aleación estaño deben tener generalmente un diámetro no mayor que aproximadamente 100 mm, con mayor preferencia no mayor que aproximadamente 3 mm, y con preferencia aún mayor no mayor que aproximadamente 1 mm. En otra modalidad no limitante, los artículos formados se proporcionan en una forma de lámina que es útil, por ejemplo, en la formación de fusiones de aleación de titanio a partir de ingredientes que incluyen barras de materiales de chatarra de titanio comprimida. En este caso, las láminas pueden tener, por ejemplo, un ancho de aproximadamente 10 a aproximadamente 1000 mm y un espesor de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 mm. Con relación a la adición de oxígeno a las fusiones de titanio, se ha observado que, en general, dióxido de titanio y aglomerantes de polímero orgánico como por ejemplo EVA, LDPE y HDPE pueden utilizarse para producir artículos formados de conformidad con la presente divulgación que tienen una densidad similar al titanio. Esta similitud puede ser útil para evitar la segregación de los artículos formados con relación a las mezclas homogéneas de los artículos formados y materias primas de alimentación inicial de titanio, como por ejemplo esponja de titanio y adoquín de titanio. La chatarra de titanio bruta y la esponja se obtienen típicamente en tamaños dentro de un rango de polvo hasta poliedros de aproximadamente 1500 mm de diámetro. Por consiguiente, artículos formados pueden elaborarse a partir de dióxido de titanio y material aglomerante de conformidad con la presente invención con tamaños similares con el objeto de inhibir adicionalmente la segregación de los artículos formados de una mezcla homogénea de los artículos formados y de los materiales de alimentación de titanio. El hierro es también una adición de aleación común al titanio y ciertas otras aleaciones, como por ejemplo, aleaciones de aluminio. Puesto que tanto el hierro como el oxígeno se agregan comúnmente a aleación de titanio y ciertas otras aleaciones, parece desprenderse que óxidos de hierro serían aleaciones maestras y provechosas . Los óxidos de hierro son bastante económicos. La combinación de óxido de hierro y titanio, sin embargo, puede resultar espontáneamente en una reacción que Thermite exotérmica, violenta. (La reacción de Thermite se utiliza en ciertos en ciertos explosivos incendiarios.) Una ventaja de elaborar artículos formados de conformidad con la presente divulgación que incluyen aleación maestra de óxido de hierro en partículas y un aglomerante que cubre las partículas de óxido de hierro y las une juntas es que esto puede evitar que ocurra una reacción de Thermite. Por consiguiente, la producción de artículos formados que incluyen un material aglomerante de conformidad con la presente divulgación puede hacer que la adición de la aleación maestra de dióxido de titanio al titanio sea segura cuando se forma una aleación de titanio. En ciertos métodos para preparar fusiones de aleación de titanio, se preparan ensamblajes en forma de barras grandes de material de alimentación de chatarra de titanio y se alimentan de manera creciente en un horno calentado. La Figura 2 es una fotografía de una "barra" de este tipo en donde los materiales de alimentación de chatarra predominantes son pedazos de titanio de chatarra que han sido soldados juntos en varios puntos para formar la barra. Tales barras de material de alimentación de chatarra pueden tener, por ejemplo, en aproximadamente 76 cm (30 pulgadas) x 76 cm (30 pulgadas) y aproximadamente 610 cm (240 pulgadas) de longitud. Es difícil agregar una aleación maestra de óxido de titanio en polvo a las barras. Por ejemplo, la colocación no vaciado de polvo de dióxido de titanio directamente sobre las barras porosas resulta en la caída de polvo a través del material de chatarra y la contaminación del área de preparación. De conformidad con un aspecto no limitativo de la presente divulgación, varillas largas u otros artículos formados alargados que contienen una o varias aleaciones maestras en partículas y material aglomerante pueden fabricarse. Los artículos pueden elaborarse de tal manera que incluyan pesos conocidos de la aleación maestra en partículas o de las varias aleaciones maestras en partículas por longitud unitaria. Ciertas longitudes de los artículos formados alargados pueden estar incluidas en barras de material de chatarra de titanio, como por ejemplo la barra mostrada en la Figura 2, durante la fabricación de la barra de tal manera que una barra pueda incluir la concentración deseada de materiales de aleación con relación al contenido de titanio de la barra, y la geometría alargada del artículo podría ayudar a distribuir adecuadamente los aditivos de aleación a lo largo de la barra. En casos en los cuales se requieren de concentraciones relativamente elevadas de elementos de aleación, múltiples longitudes de los artículos formados alargados podrían incluirse en una sola barra. Así mismo, los artículos formados alargados podrían ser fabricados en diferentes variedades que presentan diferencias en cuanto a peso de aleación maestra por longitud unitaria con el objeto de permitir una adición más precisa de los aditivos de aleación según la aleación particular a derretir. Evidentemente, se entenderá que tales artículos de aleación maestra alargada/aglomerante no se limitan a su uso en la producción de aleaciones de titanio y pueden adaptarse para su uso en la producción de otras aleaciones y para otros usos adecuados . Otra modalidad de artículos formados por aleación maestra en partículas alargadas/aglomerantes de conformidad con la presente divulgación podrían ser fabricados en forma de una lámina de un tamaño (longitud x ancho) específico al tamaño de la totalidad o de una región de una superficie de los materiales de alimentación preparados. Por ejemplo, con relación a las barras de materiales de alimentación de titanio de 76 x 76 x 610 cm (30 x 30 x 240 pulgadas) que se mencionaron arriba y que se ilustran en la Figura 2, artículos formados que incluyen la aleación maestra de dióxido de titanio en artículos podría fabricarse en forma de una lámina con un tamaño de aproximadamente 76 x 610 x 0.38 cm (30 x 240 x 1/8 pulgadas) y colocarse en una cara complementaria de un tamaño de 76 x 610 cm (30 x 240 pulgadas) de la barra de chatarra de titanio. Un beneficio de esta modalidad es que el artículo formado en forma de lámina podría contribuir a la resistencia mecánica de la barra y por consiguiente mejorar la resistencia de la barra al daño al ser manejada. Qué los artículos formados alargados estén asociados con las barras de material de alimentación de chatarra en forma de varillas o en forma de láminas, el artículo formado podría colocarse sobre la barra o dentro de la barra de tal manera que el dióxido de titanio y el polímero u otros ingredientes de materiales de aglomerantes en el artículo formado se derritan de manera sustancialmente regular conforme la barra es derretida crecientemente por ejemplo, a través de pistolas de haces de electrones. En dicho caso, los aditivos de aleación en el artículo formado se mezclarían homogéneamente y en la concentración deseada en la corriente derretida resultante en forma de fusiones de barras. Como en el caso del ejemplo previo, artículos formados elaborados en forma de láminas relativamente delgadas podrían ser utilizados en la producción de aleaciones diferentes de aleaciones de titanio. A continuación se presentan varios ejemplos que ilustran ciertos aspectos de modalidades no limitativas de ciertos artículos formados dentro de la presente divulgación. Se entenderá que los ejemplos siguientes se contemplan simplemente para ilustrar ciertas modalidades de los artículos formados y no se contemplan para limitar el alcance de la presente divulgación de ninguna manera. Se entenderá también que el alcance completo de las invenciones abarcadas por la presente divulgación se indica mejor a través de las reivindicaciones adjuntas a la presente descripción. Ejemplo 1 Se efectuó un estudio para evaluar una modalidad de un artículo formado preparado de conformidad con la presente divulgación. Tres botones fueron preparados derritiendo y vaciando materiales iniciales. Un primer botón de prueba (botón #1) fue vaciado a partir de una fusión de 800 gramos de rcortes de lámina de titanio ASTM grado 2 con un tamaño general de 5.08 x 5.08 x 0.32 cm (2 x 2 x 1/8 pulgadas). Un segundo botón de prueba (botón #2) fue preparado fundiendo una mezcla de 800 gramos de los mismos recortes de lámina de titanio y 1 gramo de polvo de dióxido de rutilo titanio DuPont Ti-PURE® R-700 con un tamaño medio de partículas de aproximadamente 0.26 micrómetro. Un tercer botón de prueba (botón #3) fue preparado a partir de una fusión elaborada a partir de 800 gramos de los mismos recortes de lámina de titanio, a la cual se agregó 1 gramo de granulos formados de polvo de dióxido de titanio unido en los granulos por un aglomerante de polímero de etileno/acetato de vinilo (EVA) .

Los granulos del dióxido de titanio/aglomerante EVA, ilustrados en la Figura 3, que fueron obtenidos con un fabricante de polímeros, presentaron una forma aproximadamente esféricas dentro de un rango de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 mm de diámetro, e incluyeron aproximadamente 70% en peso de dióxido de titanio en partículas y aproximadamente 30% en peso de EVA como aglomerante que une las partículas de dióxido de titanio. El material en granulos de dióxido de titanio/EVA utilizado en el presente ejemplo está comercialmente disponible en forma de un aditivo de pigmento blanco para su uso en la industria de inyección de los plásticos. Según el conocimiento de los presentes inventores, el material no ha sido promovido, comercializado, ni sugerido con el propósito de alear fusiones de metal. Por consiguiente, se cree que dicho material producido para el propósito de alear fusiones de metal no ha sido ofrecido i vendido. Varios tipos de granulos que incluyen dióxido de titanio y aglomerante de polímero contemplado para adición de pigmento blanco en la producción de plásticos están disponibles con varios fabricantes de polímeros a gran escala. Algunas de estos granulos de pigmentos blancos cumplen con los requisitos de material de aglomerante comentados aquí y podrían utilizarse como artículos formados de aleación maestra/aglomerante de conformidad con los métodos de aleación de fusión de metal descritos aquí. Las cargas de dióxido de titanio en los granulos de polímero de dióxido de titanio comercialmente disponibles, sin embargo, son menos que óptimas (típicamente aproximadamente 70% en peso de dióxido de titanio) . Una carga más elevada de dióxido de titanio o alguna otra aleación maestra es referida en artículos formados elaborados o utilizados de conformidad con la presente divulgación e incluyen material de aglomerante de polímero orgánico puesto que esto reduce la concentración de carbono de los artículos formados. Los granulos de dióxido de titanio/aglomerante de polímero orgánico comercialmente disponibles tienen típicamente un diámetro de aproximadamente 5 mm, los cuales podrían mezclarse bien, con materias primas de alimentación de fusión de metal que tiene aproximadamente el mismo tamaño. Materias primas de alimentación de titanio típicas, sin embargo, tienen un diámetro de aproximadamente 50 mm y por consiguiente sería preferible formar los granulos de dióxido de titanio/polímero orgánico comercialmente disponibles de 5 mm de diámetros en formas de mayor tamaño con el objeto de mezclarse mejor con las materias primas de alimentación de titanio de 50 mm. Fabricantes de granulos de dióxido de titanio/pigmento de polímero orgánico comercialmente disponibles pueden ser consultados con el objeto de obtener posiblemente granulo en tamaños específicos y con características preferidas para su uso como artículos formados que contienen aleación maestra en los métodos de aleación divulgados aquí. Un derretidor de botón de titanio convencional fue utilizado para preparar los botones. Como se sabe en la técnica, un derretidor de botón es básicamente una gran unidad de soldadura TIG con el área de soldadura encerrada en un entorno inerte. Se mantiene una presión positiva de gas argón en el área de soldadura y se evita la contaminación por oxígeno y nitrógeno del aire. El derretidor de botón utilizado en el presente ejemplo puede derretir botones dentro de un rango de 10 gramos a 2 kilogramos. Se forma un arco con los materiales a derretir y se forma un baño de fusión. El baño de fusión se solidifica después en un botón, y el botón es volteado y derretido otra vez varias veces para asegurar uniformidad en todo el botón. Los botones son removidos a través de una traba de aire después de enfriamiento. Los materiales fueron observados durante la fusión de los Botones #2 y #3 para determinar qué también se disolvía el dióxido de titanio en las muestras. El botón #3 fue también observado para evaluar si una cantidad inaceptable de gas hidrógeno se había evaporado durante la descomposición del aglomerante. EVA tiene la fórmula química CH2CHOOCH3 y un peso atómico de 86. El material polimérico orgánico es 56% en peso de carbono, 26% en peso de oxígeno y 7% en peso de hidrógeno.

Cuando se descompone en las temperaturas elevadas utilizadas para derretir los materiales de alimentación, el oxígeno libreado se disuelve en la fusión, mientras que la cantidad relativamente pequeña de hidrógeno liberada es evaporada en gran medida y en la atmósfera arriba de la fusión. El carbono liberado al descomponerse el aglomerante se disuelve en la fusión y aleaciones de titanio, incrementando su resistencia. Para asegurar que una cantidad excesiva ce carbono no se disuelve en la fusión cuando se alea titanio utilizando un artículo forma de dióxido de titanio/polímero orgánico de conformidad con la presente divulgación, es preferible seleccionar un artículo formado que incluye una cantidad suficiente de oxígeno para alear deseablemente el titanio, sin introducir simultáneamente una concentración excesivamente grande de carbono en la fusión. Por consiguiente, aun cuando la aleación maestra de aglomerante de dióxido de titanio/polímero orgánico que incluye 30% en peso de EVA fue utilizada en el presente ejemplo, materiales aglomerantes alternativos podrían ser utilizados si la tolerancia para adición de carbono en la aleación lo requiere. Tales materiales alternativos pueden incluir, por ejemplo, cera, una concentración de aglomerante de polímero orgánico de bajo peso molecular y/o un aglomerante de polímero orgánico que tiene un contenido de carbono menor que EVA.

Al derretirse los materiales para fabricar el botón #3, ninguno de los granulos de dióxido de titanio/aglomerante y ninguna parte del polvo de dióxido de titanio incluido en los granulos fue observado flotando sobre la fusión. Esta observación es una evidencia que las partículas de dióxido de titanio incluidas en los granulos fueron totalmente absorbidas en la fusión. El polímero orgánico en los granulos fue observado tornándose negro y derritiéndose durante la fusión conforme el aglomerante se descomponía. La cantidad de gas hidrógeno producido durante la descomposición del aglomerante no fue considerada problemática. Durante la preparación del botón #2, se observó de manera similar que ninguna parte de las partículas de polvo de dióxido de titanio en los materiales iniciales flotaba en la parte superior de la fusión. Evidentemente, el volumen de material derretido para formar cada botón fue limitado, y se cree que problemas con una incorporación incompleta de polvo de dióxido de titanio en la fusión ocurrirán con mayor probabilidad con volúmenes más elevados de material en fusión. La Tabla 1 abajo muestra las concentraciones medidas de carbono, oxígeno y nitrógeno de los tres botones de prueba, así como las concentraciones predichas de estos elementos para los botones #2 y #3. Las concentraciones predichas fueron calculadas con base en las concentraciones conocidas de carbono y oxígeno en el aglomerante de EVA y la concentración conocida de oxígeno en el polvo de dióxido de titanio. Tabla 1 Granulos de dióxido de titanio al 70%/EVA disponibles en el comercio, como se muestra en la Figura 3, fueron utilizados en el presente ejemplo. Por consiguiente, la presente divulgación abarca también como invención el método de utilizar como aditivos de aleación en fusiones comercialmente disponibles materiales que tienen la composición y construcción de artículos formados de conformidad con la presente divulgación. Como se observó arriba, se cree que tales materiales en granulos no han sido ofrecidos ni vendidos como aditivos de aleación para fusiones metálicas, sino que han sido vendidos como aditivos de pigmento para producción de plásticos. Así mismo, se entenderá que modalidades de granulos que incluyen granulos maestros en partículas de dióxido/EVA en el presente ejemplo pueden elaborarse u obtenerse de otra forma. Tales modalidades pueden incluir, por ejemplo, diferentes aleaciones maestras y/o diferentes materiales aglomerantes, pueden ser de formas y/o tamaños diferentes, y podrían ser fabricadas por varias técnicas. Tales granulos pueden ser preparados utilizando, por ejemplo, tecnologías de moldeo por extrusión o inyección. Otras posibilidades serán fácilmente aparentes a las personas que tienen conocimientos ordinarios en la materia al considerar la presente divulgación. Artículos formados elaborados en formas de granulos de conformidad con la presente divulgación pueden utilizarse en varias formas. Por ejemplo, los granulos pueden ser mezclados de manera homogénea en los materiales de alimentación de fusión antes de su introducción de la mezcla en el horno. Otra técnica posible incluye la alimentación de los granulos directamente al horno en forma sincronizada con materias primas de alimentación en fusión justo antes que los materiales combinados ingresen al crisol para fusión. Preferentemente, los granulos tendrán un tamaño y/o densidad similares a las piezas individuales de materia prima de alimentación a las cuales los granulos se agregan con el objeto de mejorar la mezcla de los granulos y de las materias primas de alimentación. Ejemplo 2 Artículos formados dentro del alcance de la presente divulgación fueron elaborados utilizando un polvo de dióxido de titanio DuPont Ti-PURE® que tiene un a distribución agosta de tamaños de partículas y un diámetro de partículas de 0.26 micrómetro. El material aglomerante utilizado fue LDPE. Una carga de dióxido de titanio de 82% en peso fue utilizada, puesto que se creía que proporcionaba un buen potencial para permitir que la mezcla de dióxido de titanio/aglomerante fuese extruída exitosamente en un artículo formado. Además, el contenido relativamente bajo de 18% en peso de aglomerante se consideraba provechoso en la medida en que restringía la concentración de carbono de los artículos formados. El dióxido de titanio y los polvos de LDPE fueron homogéneamente mezclados en un cilindro rotatorio durante aproximadamente 4 horas. Durante el mezclado, los materiales fueron calentados a una temperatura arriba del punto de fusión del LDPE de tal manera que el LDPE licuado recubrió las partículas de óxido. La mezcla calentada de dióxido de titanio y LDPE fue después extruída. La extrusión puede efectuarse utilizando cualquier aparato adecuado de extrusión, como por ejemplo un extrusor de u8n solo tornillo o de dos tornillos. La mezcla calentada fue extruída en formas cilindricas extendidas de varias longitudes y que tienen un diámetro ya sea de 3 mm o de 9 mm. La Figura 4 es una fotografía de algunas extrusiones cilindricas en forma de varilla de 3 mm de diámetros elaboradas de conformidad con este ejemplo. Las extrusiones podrían ser utilizadas de varias formas. Por ejemplo, para adición a materias primas de alimentación de tamaño de adoquín, las varillas extraídas podrían ser formadas en tramos largos de, por ejemplo, hasta aproximadamente 100 mm de diámetros y hasta aproximadamente 10 metros de largo. Las longitudes del material extraído podrían cortarse en tramos más pequeños por ejemplo entre aproximadamente 10 y aproximadamente 100 mm, y mezclarse con las materias primas de alimentación. Para adición con materias primas de alimentación en forma de barras, como por ejemplo las barras ilustradas en la Figura 2, las varillas extraídas podrían ser cortadas en tramos comprendidos entre aproximadamente 300 y aproximadamente 4000 mm y agregados a la fusión mediante la incorporación de los tramos en las barras de materias primas de alimentación. Aun cuando los artículos formados mostrados en la Figura 4 tienen formas cilindricas sencillas, se entenderá que formas extraídas pueden tener cualquier tamaño y una forma en corte transversal que puede lograrse utilizando equipo de extrusión y dados de extrusión adecuados para producir formas a partir de las mezclas de aleación maestra/aglomerante descritas aquí. Ejemplos no limitativos de formas en corte transversal alternativas para las extrusiones incluyen formas rectangulares, formas de cruz, y otras formas que incluyen múltiples brazos. Además, aun cuando la Figura 4 ilustra formas cilindricas alargadas, se entenderá que tales formas pueden cortarse en tramos más pequeños, o hasta en pequeños pedazos, utilizando un equipo adecuado. Evidentemente, aun cuando el equipo de extrusión fue utilizado en este ejemplo para producir las formas, otro equipo de formación como por ejemplo prensas de matriz, prensas de inyección, y máquinas formadoras de granulos podrían utilizarse y que los artículos formados resultantes podrían elaborarse con cualquier forma adecuada. La Figura 5 es una vista en corte transversal esquemática de uno de los artículos formados cilindricos extruidos elaborados en el presente ejemplo. El artículo formado 100 incluye un perímetro circular 110 que rodea una fase de matriz continua 112 del material de aglomerante de LDPE y una fase discontinua de partículas de dióxido de titanio 114 distribuida dentro de la fase de matriz. La fase de aglomerante 112 une las partículas de dióxido de titanio 114 pero descompone y libera las particulas 114 cuando están sometidas a las altas temperaturas de fundición utilizadas para formar la fusión de metal. La prevalencia de partículas de dióxido de titanio 114 en la fase de matriz es proporcionada la concentración de aleación maestra por longitud unitaria del artículo formado 100. Los artículos formados en forma de varilla de conformidad con el presente ejemplo pueden utilizarse de varias formas, incluyendo los siguientes ejemplos no limitativos. Los artículos formados en forma de varilla de este ejemplo pueden cortarse en tramos cortos, y las piezas resultantes pueden agregarse a chatarra y otros materiales de alimentación en fusión utilizando varias técnicas. Por ejemplo, como se menciono arriba, los tramos cortados pueden ser mezclados de manera sustancialmente homogénea con las materias primas de alimentación antes de alimentar los materiales combinados al horno. Alternativamente, los tramos cortados pueden ser alimentados, por ejemplo, a través de botes de aleación maestra con el objeto de agregarse automáticamente al material de chatarra en proporciones medidas predeterminadas, o bien los tramos cortados pueden ser alimentados directamente al horno en forma sincronizada con la materia prima alimentada antes del ingreso de los materiales combinados al crisol y antes del inicio de la fusión. Los tramos cortados tienen preferentemente tamaños adecuados para promover una mezcla homogénea y para inhibir segregación cuando los materiales combinados son manejados o sometidos a choques. Por ejemplo, extrusiones de 3 mm o 9 mm de dióxido de titanio en partículas y aglomerante de LDPE de conformidad con el presente ejemplo pueden cortarse en tramos, y las piezas pueden ser agregadas a esponja de titanio y/o adoquín de titanio y mezclarse conjuntamente en una mezcladora de cono doble o en cualquier otro aparato de mezclado adecuado. Si las piezas de esponja y/o adoquín de titanio son, por ejemplo, piezas de un tamaño de aproximadamente 5.08 a 10.16 cm (2 a 4 pulgadas), entonces el artículo formado en formado en forma de varilla de un diámetro de 9 mm podría ser cortado en tramos de aproximadamente 10.16 cm (4 pulgadas) . O bien, si las piezas de esponja y/o adoquín de titanio son, por ejemplo, piezas de aproximadamente 0.254 cm (0.1 pulgada) a 5.08 cm (2 pulgadas) , entonces el artículo formado en forma de varillas de 3 mm o 9 mm podrá ser cortado en tramos de aproximadamente 1.27 cm (0.5 pulgada). Tales combinaciones no limitativas parecen promover un mezclado homogéneo y parecen también inhibir una segregación posterior. Los artículos formados en forma de varillas de conformidad con el presente ejemplo pueden también cortarse en tramos de múltiplos de .31 metro (pie) y agregarse a barras elaboradas a partir de sólidos de chatarra, como por ejemplo la barra ilustrada en la Figura 2. Los tramos pueden ser colocados a todo lo largo de la barra o bien solamente en secciones o regiones de la barra que lo requieren. Por ejemplo, las extrusiones de 3 mm y/o 9 mm de dióxido de titanio en partículas y aglomerante de LDPE elaboradas en el presente ejemplo pueden cortarse en tramos de 1.55 a 6.2 metros (de 5 a 20 pies) e incluirse en barras formados de sólidos de chatarra de titanio que se utilizan para la producción de aleaciones de titanio. Como se observó aquí, los ejemplos específicos de artículos formados descritos aquí no deben considerarse como limitando la amplitud de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, los artículos formados podrían ser producidos en varias formas no específicamente mencionadas aquí. Aun cuando la descripción anterior ha presentado necesariamente un número limitado de modalidades de la invención, las personas con conocimientos ordinarios en la técnica relevante observarán que varios cambios en los componentes, composiciones, detalles, materiales, y parámetros de proceso de los ejemplos que han sido descritos aqui e ilustrados con el objeto de explicar la naturaleza de la invención pueden efectuarse por parte de las personas con conocimientos en la materia y que todas esas modificaciones permanecerán dentro del principio y alcance de la presente invención según lo expresado aquí y en las reivindicaciones adjuntas. Se observará también por parte de las personas con conocimientos en la materia que cambios podrían efectuarse a las modalidades descritas arriba sin salirse del concepto inventivo amplio de la mismas. Se entenderá, por consiguiente, que esta invención no se limita a las modalidades particulares divulgadas sino que se contempla para abarcar modificaciones que están dentro del principio y alcance de la invención, de conformidad con lo definido por las reivindicaciones.

Claims (46)

1. REIVINDICACIONES 1. Un artículo formado para elaborar adiciones de aleación a fusiones de metal, el artículo formado comprende: partículas de por lo menos una aleación maestra; y un material aglomerante que une las partículas de la aleación maestra en el artículos formado, en donde el material aglomerante cambia de forma y libera las partículas de aleación maestra cuando el artículo formado es calentado a una temperatura predeterminada que es superior a 260° C (500° F) .
2. 2. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, las partículas de la por lo menos una aleación maestra comprende por lo menos un material seleccionado dentro del grupo que consiste de titanio, compuestos de titanio, níquel, compuestos de níquel, molibdeno, compuestos de molibdeno, paladio, compuestos de paladio, aluminio, compuestos de aluminio, vanadio, compuestos de vanadio, estaño, compuestos de estaño, cromo, compuestos de cromo, hierro, óxido de hierro, y compuestos de hierro.
3. 3. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, las partículas de la por lo menos una aleación maestra comprende dióxido de titanio.
4. 4. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el artículo formado tiene por lo menos uno de los siguientes: densidad predeterminada, forma predeterminada, y tamaño predeterminado.
5. 5. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el artículo formado tiene una forma seleccionada dentro del grupo que consiste de un granulo, una estaca, una varilla, una barra, una forma curva, una forma de estrella, una forma ramificada, un poliedro, una parábola, un cono, un cilindro, una esfera, un elipsoide, una forma que incluye múltiples salientes, una forma que incluye múltiples superficies curvas, una forma que incluye múltiples ángulos, una forma de gato, una lámina y una forma con ángulo recto.
6. 6. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el artículo formado tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 100 mm.
7. 7. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el artículo formado comprende dióxido de titanio y tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 3 mm.
8. 8. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el artículo formado comprende dióxido de titanio y tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 1 mm.
9. 9. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el material aglomerante comprende por lo menos un polímero orgánico.
10. 10. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el material aglomerante es por lo menos un polímero orgánico seleccionado dentro del grupo que consiste de polímeros termoplásticos, polímeros de termoendurecimiento, etileno-acetato de vinilo, polietileno, polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, urea formaldehído, y compuestos de formaldehído.
11. 11. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 9, en donde, el material aglomerante comprende por lo menos aproximadamente 5% a aproximadamente 60% en peso de polimero orgánico.
12. 12. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, las partículas de aleación maestra son dióxido de titanio, y en donde además el material aglomerante incluye por lo menos aproximadamente 18% en peso de polímero orgánico.
13. 13. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 1, en donde, el artículo formado tiene un contenido conocido de carbono.
14. 14. Un método para elaborar un artículo para alear una fusión metálica, el método comprende: proporcionar una mezcla sustancialmente homogénea que comprende partículas de aleación maestra y un material aglomerante; y formar un artículo a partir de por lo menos una porción de la mezcla, el artículo comprende partículas de aleación maestra unidas en el artículo formado por el material aglomerante; en donde el material aglomerante cambia de forma y libera las partículas de aleación maestra cuando el artículo es calentado a una temperatura predetermina que es mayor que 260° C (500° F) .
15. 15. El artículo formado de conformidad con la reivindicación 14, en donde, las partículas de aleación maestra comprende por lo menos un material seleccionado dentro del grupo que consiste de titanio, compuestos de titanio, níquel, compuestos de níquel, molibdeno, compuestos de molibdeno, paladio, compuestos de paladio, aluminio, compuestos de aluminio, vanadio, compuestos de vanadio, estaño, compuestos de estaño, cromo, compuestos de cromo, hierro, óxido de hierro, y compuestos de hierro.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el material aglomerante comprende por lo menos un polímero orgánico
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde, el método comprende además el calentamiento de la mezcla al menos un polímero orgánico antes y simultáneamente con la formación del artículo a partir de por lo menos una parte de la mezcla.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde, el polímero orgánico es un polímero de termoendurecimiento, y en donde además la formación del artículo comprende el curado del polímero.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el artículo tiene una forma seleccionada dentro del grupo que consiste de un granulo, estaca, varilla, barra, forma curva, forma de estrella, forma remificada, poliedro, parábola, cono, cilindro, esfera, elipsoide, una forma que incluye múltiples protuberancias, una forma que incluye múltiples superficies curvas, una forma que incluye múltiples ángulos, una forma de gato, una lámina y una forma de ángulo recto.
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el artículo tiene por lo menos uno de los siguientes: densidad predeterminada, forma predeterminada, y tamaño predeterminado .
21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde, el artículo tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 100 mm.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el artículo comprende dióxido de titanio y tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 3 mm.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el artículo comprende dióxido de titanio y tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 1 mm.
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el polímero orgánico es por lo menos un material seleccionado dentro del grupo que consiste de polímeros termoplásticos, polímero de termoendurecimiento, etileno-acetato de vinilo, polietileno, polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, urea formaldehído, y compuestos de urea formaldehído.
25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el artículo incluye por lo menos aproximadamente 5% a aproximadamente 60% en peso de polímero orgánico.
26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde, las partículas de aleación maestra son dióxido de titanio, y en donde además el artículo incluye por lo menos aproximadamente 18% en peso del polímero orgánico.
27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, el artículo tiene una concentración conocida de carbono .
28. 28. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde, la formación del artículo a partir de por lo menos una porción de la mezcla comprende por lo menos una técnica seleccionada dentro del grupo que consiste de colado, moldeo con matriz, extrusión, moldeo por inyección, formación de granulos, y extrusión de película.
29. 29. Un método para elaborar una aleación, el método comprende : preparar una fusión a partir de materiales que comprenden una cantidad predeterminada de una aleación maestra, en donde la aleación maestra tiene la forma de partículas de la aleación maestra unida en por lo menos un artículo formado por un material aglomerante que se descompone a una temperatura predeterminada que es mayor que 260° C (500° F) y libera las partículas de aleación maestra.
30. 30. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, las partículas de la aleación maestra comprenden por lo menos uno de titanio, compuesto de titanio, níquel, compuestos de níquel, molibdeno, compuestos de molibdeno, paladio, compuestos de paladio, aluminio, compuestos de aluminio, vanadio, compuestos de vanadio, estaño, compuestos de estaño, cromo, compuestos de cromo, hierro, óxido de hierro, y compuestos de hierro.
31. 31. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, la preparación de la fusión comprende: proporcionar una mezcla sustancialmente homogénea que comprende varios de los artículos formados y los materiales restantes; y calentar por lo menos una porción de la mezcla homogénea a una temperatura superior a la temperatura predeterminada.
32. 32. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, la preparación de la fusión comprende la alimentación de por lo menos un artículo formado en por lo menos una porción de los materiales restantes mientras se calienta simultáneamente los materiales.
33. 33. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, la preparación de la fusión comprende la adición controlada de varios artículos formados a una corriente de por lo menos una porción de los materiales restantes antes de la fusión de los materiales combinados.
34. 34. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, el artículo tiene por lo menos uno de los siguientes: un tamaño predeterminado, forma predeterminada, y densidad predeterminada .
35. 35. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, el material aglomerante comprende por lo menos un polímero orgánico.
36. 36. El método de conformidad con la reivindicación 33, en donde, el polimero orgánico se descompone cuando se calienta a una temperatura predeterminada y libera por lo menos uno de los siguientes: carbono, oxígeno y nitrógeno que es absorbido en la fusión.
37. 37. El método de conformidad con la reivindicación 35, en donde, la aleación es una aleación de titanio.
38. 38. El método de conformidad con la reivindicación 37, en donde, los materiales comprenden por lo menos uno de los siguientes: adoquín de titanio y esponja de titanio.
39. 39. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, el artículo formado tiene una forma seleccionada dentro del grupo que consiste de una granulo, una estaca, una varilla, una barra, una forma curva, una forma de estrella, una forma ramificada, un poliedro, una parábola, un cono, un cilindro, una esfera, un elipsoide, una forma que incluye múltiples protuberancias, una forma que incluye múltiples superficies curvas, una forma que incluye múltiples ángulos, una forma de gato, una lámina y una forma con ángulo recto.
40. 40. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, las partículas de aleación maestra tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 100 mm.
41. 41. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, las partículas de aleación maestra tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 3 mm.
42. 42. El método de conformidad con la reivindicación 29, en donde, las partículas de aleación maestra tiene un diámetro no mayor que aproximadamente 1 mm.
43. 43. El método de conformidad con la reivindicación 35, en donde, el polímero orgánico es por lo menos un material seleccionado dentro del grupo que consiste de polímeros termoplásticos, polímeros de termoendurecimiento, etileno-acetato de vinilo, polietileno, LDPE, HDPE, urea formaldehído, y compuestos de formaldehído.
44. 44. El método de conformidad con la reivindicación 35, en donde 35, en donde, el artículo formado incluye por lo menos 5% hasta 60% en peso de material aglomerante de polímero orgánico .
45. 45. El método de conformidad con la reivindicación 35, en donde, el artículo formado tiene concentraciones conocidas de carbono y titanio.
46. 46. Un método para ajustar la composición elemental de una fusión metálica, el método comprende: incluir en la fusión una cantidad predeterminada de una aleación maestra en forma de por lo menos un artículo formado que incluye partículas de aleación maestra unida juntas a través de por lo menos un polímero orgánico, en donde la aleación maestra comprende por lo menos uno de loo siguientes: titanio, compuesto de titanio, níquel, compuesto de níquel, molibdeno, compuesto de molibdeno, paladio, compuestos de paladio, aluminio, compuestos de aluminio, vanadio, compuestos de vanadio, estaño, compuestos de estaño, cromo, compuestos de cromo, hierro, óxido de hierro y compuestos de hierro.