建立和发展造船用钛锭和半成品。钛合金具有高的活性，特别是在高温下，因此无法通过传统的冶金方法生产。在钛合金铸锭的工业化冶炼之前，在研究机构和工厂同时进行了广泛的科学研究和试验工作。20世纪50年代初，就第一次开展了真空感应炉熔炼海绵钛的可能性研究，坩埚由不同的材料制成。但是，由于钛合金高的反应能力，该工作并没有产生好的结果。

为了进一步研究，选择了铜水冷结晶器，在惰性氩气环境的，采用偏心旋转的非消耗性钨电极进行电弧熔炼的方法，从料斗中送入炉料并拉动锭子（美国的熔炼装置类型）。然而研究发现，这种技术会产生令人无法接受的缺陷：很复杂，而且不能保证金属所需要的质量。通过大量的理论和实验工作，研究了真空中电弧燃烧的过程，并利用螺线管的磁场来提高稳定性，以及在具有可拆卸水冷槽的水冷锭模中用非消耗和消耗电极熔化钛的过程。这些变化使熔炼更加稳定，更容易执行和应用。所做的工作证明，真空电弧重熔的方向来熔炼钛合金铸锭是合理的。1955年，在实验室工作的基础上，研发了独特的真空电弧炉，并开发了先用非消耗性电极真空熔炼，后用消耗性电极二次重熔熔炼的生产技术。真空电弧炉的建立和技术的发展是解决钛合金问题的一个重要步骤，这些炉子成为我国工业化炉子的原型。为实现铸锭的化学均匀性，采用双重重熔法。在钛工业发展的最初阶段，所开展的一系列活动具有重要的意义，因为这些活动为进一步发展和改进工业铸锭的熔炼过程提供了必要的经验和专业的知识。所提出的炉子结构方案和新的冶炼技术成为建立钛合金铸锭及其合金工业生产的基础，并在上萨尔达金属加工厂（现在的阿维斯马股份公司）得到进一步发展。发展钛合金铸锭的大规模工业化生产。自1957年以来，在上萨尔达金属加工厂进行了大量的铸锭熔炼，来获得小型的铸锭和锻件（100kg以下）。在工厂拥有的不大的真空电弧熔炼炉中熔炼了φ320-370mm的铸锭，重量300-500kg。一年的产量约为1500-2000吨。对上萨尔达金属加工厂这一时期的钛生产情况进行的分析表明，该行业现有的合金铸锭和半成品的质量和体积无法满足造船的需要，造船需要大型半成品（板材、锻件、冲压件等）。

因此，为了在造船中广泛引入钛合金，必须解决一些基本问题：首先，开发必要的专业化设备和技术，先能熔炼3.5~4吨的铸锭，再能熔炼7~10吨的铸锭；其次，增加海绵钛锭的产量到一年1万到1.5万吨，仅用于造船；第三，开发海洋应用条件下特殊属性的钛合金；第四，掌握合金成分和中间合金的生产。

换句话说，需要对钛行业进行彻底的结构调整。考虑到造船业的要求，在最短的时间内，实现了重达5吨铸锭的熔炼，同时，开始研发了壳体用钛合金牌号48-ОТ3，铝含量达到5%，用牌号ТГ-0和ТГ-1的海绵钛熔炼而成，抗拉强度达到480MPa。由于所有的加工，包括海绵钛，铸锭和半成品的生产都是第一次，因此无法避免不良的因素。对生产的铸锭，轧制的薄板和锻件的质量进行检查和分析，发现内部存在缺陷，化学成分不均匀，以及力学性能存在较大偏差（废品占受控产品的30%）。观察到的缺陷属性以及其产生的条件并不清楚。因此对出现在半成品中的缺陷进行了详细的研究，并在实验室条件下人工再现来研究其形成机制。从而确定了所发现缺陷的性质。在已完成工作的基础上，进行了一系列组织、技术和工艺流程的改进，从而大大减少了内部缺陷。

图2. 海绵钛中杂质含量和海绵钛产量随年份变化曲线

图2显示了有害杂质含量和海绵钛产量的变化曲线。从图表中可以看出，到1965年初，海绵钛质量已经提高到比较稳定的水平，表明国内海绵钛的生产获得了巨大的进步。1960-1974年，海绵钛的产量提高了6倍，由于杂质含量的系统性降低，海绵钛的质量也获得了提高。但是，海绵钛中杂质含量的减少导致合金的韧性和塑性增加，以及半成品内部缺陷的消除，但这也导致其强度的下降，因此需要对部分船舶和航空合金的合金化体系进行细化工作。基于钛合金特性的研究，科学地开发了应用于海洋条件下的钛合金理论依据。基于这个理论建立了一系列专用钛合金：壳体用——ПТ-3В, ПТ-17, ПТ-5В. ПТ-37，最高强度达到800MPa；制造机械用——3М, ПТ-3В, 19；管路用——ПТ-1М, ПТ-7М, ПТ-3В；铸件——ТЛ3, ТЛ5, 5ВЛ, 37Л和焊丝用合金ПТ-1М, 2В, ПТ-7М.在经验积累的基础上，建立了一个新的冶炼综合体，并于1967年在阿维斯马投产，这标志着国内钛冶金工业的重大进步。车间配备了专门研制的ДТВ系列炉子（ДТВ-6.5Г6，ДТВ-8.7Г10）用来熔炼长5米，重6，8，10吨的钛合金铸锭。在新的冶炼综合体中发展钛合金铸锭的生产，不仅可以扩大冶炼铸锭的种类，还创造了一种更先进的制造技术，使我国在各种新技术领域的钛及其合金的生产和使用方面名列前茅。

造船所必须的钛合金半成品生产的建立和发展也经历了一个艰难的过程，相关工作与合金的开发以及铸锭的生产是同时开始的。上萨尔达工厂——铸锭制造——1961年底-1962年初，开始熔炼2-4吨的铸锭。但是工厂中没有将铸锭转变成半加工品的设备，因为它是专门加工铝基和铜基合金半成品的。由于钛合金的物理化学性能需要功率更大的设备，温度更高的预热且在加热过程中防止金属气体饱和。必须去除气体饱和层等。由于在钛合金生产新技术开发方面进行了大量的工作，成功获得了工业化生产的大规格钛合金半成品：屈服强度达到788MPa的合金（合金ПТ-3В, 5В, 17）轧制板材，厚度从0.3到160毫米，宽度达到2500毫米，长度达到9500毫米，重量小于5300公斤。大型环锻件；用于船舶和动力机械制造零件的壳体板材冲压件，推进轴，滑轮，汽轮机组，蒸汽发生器和核动力装置冷凝器。普罗米修斯中央结构材料研究院的工作重点是通过形成严格规定的结构组织来提高钛合金的力学性能水平。制定了钛合金半成品热塑性和热处理方案和制度，获得了不同的组织，中间过渡状态区间范围很宽的粗片层组织到细等轴组织。在完成的研究和试制工作的基础上，在伊佐尔斯基工厂开发和掌握了具有严格规定组织结构的5В合金大型轧板和冲压板坯的制造工艺。新技术的采用，使板材和冲压件的屈服强度提高了50-100MPa，在50-160mm的厚度范围内，金属的强度特性对轧制件厚度的依赖程度降低了。

钛合金在机械制造设备中的广泛使用，特别是在船舶制造中的使用，由于钛合金天然摩擦技术属性较低而受到限制。普罗米修斯中央结构材料研究院通过开发各种强化钛合金表面的方法，互摩擦副减摩材料的选择，对机器和机构的摩擦单元进行实验室和现场测试。在普罗米修斯中央结构材料研究院开发的钛及钛合金表面处理方法中，最有效的方法和工业上最常见的方法是：热氧化法和微弧氧化法；汽热（爆炸）喷涂；在钛上氩弧堆焊硬质合金。用电镀法、化学法、其他汽热法（气体火焰法、等离子体法、非等离子体法）以及激光束在钛表面喷敷涂层的情况比较少见。所列零件强化工艺以及互摩擦副材料的选择保证了双端面密封件、支撑轴承和推力轴承、转向机、海水和高压空气附件和其他钛设备的制造和长期可靠运行。