DE19852747A1 - Verfahren zum Einschmelzen und Umschmelzen von Materialien zum Herstellen von homogenen Metallegierungen - Google Patents

Verfahren zum Einschmelzen und Umschmelzen von Materialien zum Herstellen von homogenen Metallegierungen

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    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/20Arc remelting

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von homogenen Blöcken aus mindestens zwei Komponenten umfassenden Legierungen. Das Verfahren sieht vor, die Ausgangsmaterialien in einer den Legierungsanteil entsprechenden Zusammensetzung vorzupressen und diese vorgepreßten, verdichteten Blöcke in einer Kaltwandtiegelanordnung aufzuschmelzen. In der Kaltwandtiegelanordnung wird die Schmelze durch ein induktiv erzeugtes Rührfeld durchmischt, wodurch die einzelnen Legierungsbestandteile homogen in der gesamten Schmelzzone angereichert werden. Die homogene Schmelze wird durch eine Blockabzugsvorrichtung in erstarrter Form aus dem Kaltwandtiegel kontinuierlich abgezogen. Hierdurch können insbesondere reaktive und refraktäre Metalle, wie z. B. Titan oder Titanverbindungen, als homogene, in ihrer Länge beliebig herstellbare Blöcke produziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel­ len von Legierungen, insbesondere Metallegierungen aus mindestens zwei Legierungskomponenten durch Schmelzen von Ausgangsmaterialien in einer induk­ tiv beheizten Kaltwandtiegelanordnung.
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit dem Schmelzen und Umschmelzen von reaktiven, refraktä­ ren Metallen und Legierungen in einem Kaltwandtie­ gel-Ofen unter Vakuumatmosphäre und/oder Schutz­ gasatmosphäre, vorzugsweise bei Vakuumdrücken < 10-1 mbar. Diese Schmelzverfahren dienen dazu, aus chargierbarem Ausgangsmaterial homogene Me­ tallblöcke oder Metallbarren herzustellen.
Hierfür ist ein Herstellverfahren bekannt, bei welchem das Ausgangsmaterial, das sowohl stückig als auch in Pulverform vorliegen kann, in defi­ nierter Massenzusammensetzung zunächst zu einzel­ nen Barren gepreßt wird. Entsprechend der ge­ wünschten Massenzusammensetzung der einzelnen Bar­ ren wird hierzu die jeweilige Menge der einzelnen Legierungsanteile gewählt. Diese gepreßten und verdichteten Barren werden miteinander zu einer Elektrode zusammengefügt, welche als Schmelzelek­ trode in einem VAR(Vacuum-Arc-Melting)-Prozeß ein­ gesetzt wird. Die selbstaufzehrende Elektrode wird hierbei eingeschmolzen. Hierbei werden die Legie­ rungsanteile in der flüssigen Schmelze weiter durchmischt. Die Schmelze wird anschließend in ei­ ne zur Weiterverarbeitung geeignete Blockform ab­ gegossen. Je nach geforderter Homogenität hat es sich als notwendig herausgestellt, die Schmelze wiederum zu einer Schmelzelektrode zu gießen, wel­ che in einem weiteren Umschmelzprozeß eingesetzt werden kann. Da während eines einzelnen Umschmelz­ vorganges keine vollständige Legierungshomogenität erzielbar ist, ist der Umschmelzprozeß je nach ge­ forderter Homogenität der gewünschten Legierung mehrfach zu wiederholen. Die gesamte Prozeßzeit des einzelnen VAR-Schmelzprozesses besteht aus den Beschickungs- und Schmelzzeiten und beträgt ca. 12-18 Stunden.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Mate­ rialvorbereitung, insbesondere die Bearbeitung der Schmelzelektrode, jeweils einen Zeit- und kosten­ intensiven Arbeitsaufwand erfordert. Insbesondere unter der Forderung einer großen Homogenität der erschmolzenen Legierung ist der herzustellende Block mehrfach umzuschmelzen, was unter Berück­ sichtigung der oben genannten erforderlichen Pro­ zeßzeiten einen deutlichen Produktivitätsverlust bedeutet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, durch das Legierungen mit außerordent­ lich homogener Verteilung der Legierungskomponen­ ten hergestellt werden können.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß man mindestens einen Teil der Legie­ rungskomponente zunächst zu einzelnen Blockbarren mit vorgewählter Legierungszusammensetzung preßt. Diese gepreßten Blockbarren werden anschließend in bekannter Weise zu einer Abschmelzelektrode zusam­ mengesetzt und miteinander verbunden. Anschließend wird die Abschmelzelektrode in einem Umschmelzofen bei Unterdruckatmosphäre eingeschmolzen und die Schmelze zu einzelnen erstarrenden Blöcken char­ giert. Die Chargierblöcke werden anschließend in einer Kaltwandinduktionstiegelanordnung aufge­ schmolzen, wobei durch die in der Schmelze einge­ speiste elektromagnetische Feldenergie die Schmel­ ze derartig umrührt, daß deren Legierungsbestand­ teile vollständig durchmischt werden, wodurch die Schmelze eine über ihr gesamtes Volumen homogene Materialzusammensetzung aufweist. Die homogeni­ sierte Schmelze wird in dem Kaltwandtiegel selbst unterhalb ihrer Schmelzerstarrungstemperatur abge­ kühlt oder aus dem Kaltwandtiegel in eine Form zwecks Erstarrung zu einem homogenen Materialblock eingebracht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um eine Schmelztechnik, durch die sicherge­ stellt wird, daß ausgehend von den einzelnen Le­ gierungskomponenten mit unterschiedlichen Dichten und Schmelzpunkten eine gewünschte Legierung mit exakter chemischer Zusammensetzung hergestellt wird. Entgegen den bisherigen Erfahrungen mit rei­ nen VAR-Verfahren hat sich gezeigt, daß durch die Einhaltung der erfindungsgemäßen Schmelzfolge, d. h. die Umschmelzung in einem Umschmelzofen und das anschließende Schmelzen in einem kalten Induk­ tionswandtiegel, eine exakte chemische Zusammen­ setzung einer Legierung reproduzierbar in hoher Qualität, d. h. mit einer sich über das gesamte Volumen des umgeschmolzenen Blocks vorliegenden Homogenität herstellbar ist. Das Problem der che­ mischen Inhomogenität bei der Umschmelzung in ei­ nem reinen VAR-Verfahren der oben beschriebenen Art wird dadurch auf einfache Weise gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß im Gegensatz zur bisherigen Umschmelzpraxis die Rührbewegung und damit der Mischvorgang in dem Schmelzpool des Kaltwandinduktionstiegels zur Durchmischung der Schmelze und gleichmäßigen Verteilung der Legie­ rungselemente in der Schmelze vorteilhaft einge­ setzt wird.
In der Praxis hat sich erwiesen, daß die Schmel­ zendurchmischung innerhalb des Schmelzenpools des Kaltwandinduktionstiegels so effektiv ist, daß auf vorgeschaltete Umschmelzprozesse, insbesondere auf VAR-Verfahren sogar verzichtet werden kann. Bei dieser Verfahrenslösung wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 3 ein Teil der Legierungskom­ ponenten als chargierbares Materialgut, welches eine vorgewählte Legierungszusammensetzung auf­ weist, über eine Schleusenkammer direkt in einen Beschickungsbereich des Kaltwandinduktionstiegels eingebracht. Nach Aufschmelzen des Materialgutes wird dieses in dem Schmelzenpool durch die durch das Induktionsfeld induzierte Rührfeld durch­ mischt. Hierdurch entsteht eine homogene Schmelze, welche aus dem Kaltwandinduktionstiegel über eine Blockabzugsvorrichtung kontinuierlich als erstarr­ ter, homogener Block abziehbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbe­ sondere zur Herstellung von Legierungen, welche aus refraktären bzw. reaktiven Metallen bestehen, wie insbesondere Titan oder Titanverbindungen auf­ weisende Legierungen. Zum Chargieren des Kaltwand­ tiegels liegt das Ausgangsmaterial entweder als Stückgut und/oder als Pulver und/oder als Granulat vor. Dieses Ausgangsmaterial wird zum ersten Um­ schmelzen entweder zu festen Blöcken gepreßt, wel­ che sowohl als Einsatzmaterial für das wahlweise vorgeschaltete VAR-Verfahren verwendet werden, oder werden über eine Materialschleuse direkt in den Kaltwandinduktionstiegel eingebracht.
Ein besonders vorteilhaftes und effektives Um­ schmelzverfahren wird dadurch möglich, daß das Ausgangsmaterial, welches direkt in den Kaltwand­ induktionstiegel eingebracht wird, mittels eines Förderbandes über die Materialschleuse der Schmelzzone zugeführt wird. Das kontinuierlich aufgeschmolzene Material wird aus einer unterhalb des Schmelzenpools angeordneten Blockabzugsvor­ richtung ebenfalls kontinuierlich abgezogen, wo­ durch der erstarrte, homogene Block in gewünschter Länge aus dem Kaltwandinduktionstiegel abziehbar ist.
Insgesamt ergibt sich sowohl durch die Kombination des VAR-Verfahrens, wie aber auch durch den Ein­ satz des Kaltwandinduktionstiegels zur Herstellung homogener Legierungsblöcke eine deutliche Reduzie­ rung hinsichtlich des Aufwandes für die Schmelzma­ terialvorbereitung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.
Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend anhand eines besonders bevorzugten und in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Es zeigen:
Fig. 1 den Axialschnitt durch eine Kalt­ wandtiegelanordnung mit einer ge­ schichteten Charge im Betriebszu­ stand,
Fig. 2 eine Kaltwandtiegelanordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel im Axialschnitt und
Fig. 3a eine zusammengesetzte Schmelzelek­ trode und
Fig. 3b einen umgeschmolzenen, teilweise homogenisierten Materialblock.
In der Fig. 1 ist eine Kaltwandtiegelanordnung 2 dargestellt, die aus einer geschlitzten Tiegelwand 3 in Form eines wassergekühlten Hohlkörpers be­ steht. Die Kühlwasseranschlüsse sind der Einfach­ heit halber nicht dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, das Kühlwasser durch ein anderes Kühlme­ dium zu ersetzen. Die Tiegelwand 3 ist von einer Induktionsspulenanordnung 7 umgeben, die die not­ wendige Heiz- und Schmelz- sowie Rührenergie lie­ fert. Die Stromversorgungseinheit für die Indukti­ onsspulenanordnung 7 ist gleichfalls nicht darge­ stellt. Da das Verfahrensprinzip eine Kaltwandtie­ gels mit Induktionsspule - für sich genommen - Stand der Technik ist, ist ein weiteres Eingehen hierauf überflüssig.
Es sei lediglich festgehalten, daß die Indukti­ onsspulenanordnung 7 mit einer größeren Windungs­ anzahl ausgestattet und in einzelne Teilspulen 20a, 20b, 20c, 20d, 20e unterteilt werden kann, die an voneinander unabhängigen Stromversorgungseinheiten angeschlossen werden können. Diese können dann ge­ trennt voneinander geregelt oder gesteuert werden, um die Heizleistung und die Rührleistung über die Höhe des Tiegels 3 gezielt einstellen zu können. Die gesamte Kaltwandtiegelanordnung 2 lagert mit dem unteren Tiegelflansch 16 auf ortsfesten unte­ ren Stützen 24a, 24b. Auf dem unteren Tiegelflansch 16 ist die von der Induktionsspulenanordnung 7 um­ gebene Tiegelwand 3 mit umlaufenden unteren Dicht­ elementen 23 vakuumdichtend abgestützt. Auf der Tiegelwand 3 lagert oben der obere Tiegelflansch 14. Zwischen dem oberen Tiegelflansch 14 und der Tiegelwand 3 ist ein in einer umlaufenden Nut ge­ lagertes oberes Dichtelement 15 vorgesehen, wel­ ches eine vakuumdichte Verbindung zwischen der Tiegelwand 3 und dem oberen Tiegelflansch 14 bil­ det. Die Tiegelwand 3 und der obere und untere Tiegelflansch 14 und 16 sind konzentrisch zueinan­ der angeordnet und umschließen eine vertikal aus­ gerichtete Durchgangszone für das zu schmelzende Material. Zum Beschicken der Kaltwandtiegelanord­ nung 2 weist diese oberhalb des oberen Tiegelflan­ sches 14 eine Materialschleuse 4 auf, welche mit einer Schleusenöffnung 10 gegenüber dem Außenraum vakuumdicht verschlossen werden kann. Das zu le­ gierende Material 9 wird über die Schleusenöffnung 10 in die Schleusenkammer 11 eingebracht, wobei entsprechend der gewünschten Legierung die Legie­ rungsanteile mengenmäßig im entsprechenden Ver­ hältnis in der Schleusenkammer 11 zusammengeführt werden. Das zu schmelzende Legierungsmaterial 9 wird in dem Chargenmaterialraum 34 der Durchgangs­ zone der Tiegelwand 3 angesammelt und wandert ent­ sprechend dem Verflüssigungsgrad des gesamten Le­ gierungsmaterials 9 in die eigentliche Schmelzzo­ ne, welche den Schmelzenpool 32 bildet. Die axiale Lage des Schmelzenpools 32 wird durch die Anord­ nung der Induktionsspulen 20a-20e festgelegt, über welche die notwendige Schmelz- und Rührenergie in die Schmelze induktiv eingespeist werden. Die sich innerhalb der Schmelzzone 32 ausbildende Rührbewe­ gung der Schmelze ist durch die in sich zurückkeh­ renden Richtungspfeile U der Schmelzenwirbelströ­ mung dargestellt. Prinzipiell ist die Erfindung nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Wirbelströ­ mungsanordnung U beschränkt, sondern diese kann durch geeignete Wahl der einzelnen Spulenwindungen 20a-20e in Größe und Richtung innerhalb der Schmelzzone 32 unterschiedlich ausgeprägt sein.
Durch die Rührbewegung wird die Schmelze innerhalb des Schmelzenpools 32 kontinuierlich umgerührt, wodurch die einzelnen Legierungsbestandteile homo­ gen in der gesamten im Schmelzpool 32 angesammel­ ten Schmelze verteilt werden. An den Schmelzenpool 32 schließt sich im unteren Bereich die Erstar­ rungszone an, in der der erstarrte homogene Ma­ terialblock 30 auf einer Stützunterlage 25 lagert, welche über einer Blockabzugseinrichtung 6 nach unten kontinuierlich abgesenkt wird. Die Länge des erstarrten Blocks 30 wird damit allein durch den zur Verfügung stehenden Hub- bzw. Schubweg Z limi­ tiert. Der nach unten aus der Tiegelwand 3 abge­ senkte Materialblock 30 kann entsprechend der ge­ wünschten Länge einstückig hergestellt werden.
Der gesamte Schmelzprozeß findet bei Unterdruckat­ mosphäre von < 10-1 mbar statt. Hierzu wird die in der Kaltwandtiegelanordnung 2 befindliche Restat­ mosphäre über Saugstutzen 12 in bekannter Weise mit in den Zeichnungen nicht dargestellten Vakuum­ pumpen evakuiert.
Um die aufgrund der induktiven Magnetfelder auf den oberen Tiegelflansch 14 und unteren Tiegel­ flansch ausgeübten, axial gerichteten Kräfte auf­ zunehmen, sind der obere Tiegelflansch 14 und der untere Tiegelflansch 16 mit Verbingungsstreben 22 miteinander fest verbunden.
Alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Block­ abzugsanordnung eines Kaltwandinduktionstiegels ist der homogene Materialblock auch mittels einem als solchen bekannten Kaltwandtiegel 60 herstell­ bar. Der in Fig. 2 dargestellte Kaltwandtiegel 60 besteht im wesentlichen aus dem Tiegelboden 17, auf welchem die Tiegelwand 21 aufgesetzt ist. Die Tiegelwand besteht in bekannter Weise aus einer Palisadenanordnung 21, 21',. . ., wobei zwischen den einzelnen Palisaden 21, 21',. . . Abstände zum Durch­ griff des Schmelz- und Rührmagnetfeldes vorgesehen sind. Das Rühr- bzw. Schmelzmagnetfeld wird über eine Induktionsspule 19, welche einzelne Spulen­ windungen 20a-20d aufweist, in bekannter Weise mit in Fig. 2 nicht dargestellten Stromversorgungs­ einrichtungen erzeugt. Zum Einschmelzen des in dem Kaltwandtiegel 60 zu homogenisierenden Legierungs­ materials wird dieses zunächst im gewünschten Le­ gierungsverhältnis in einzelne Blöcke gepreßt. Als Ausgangsmaterial liegen die Legierungsbestandteile z. B. als Pulver, als Granalien oder auch als stückiges Material vor, welches zu einem festen gepreßten Block mit definierter Massenzusammenset­ zung preßbar ist. Diese einzelnen Blöcke 40, 41 (siehe Fig. 3a) werden zur Bildung einer Schmel­ zelektrode 42 aneinandergefügt und an den Verbin­ dungsnähten 50, 52 miteinander verschweißt. Zum Verschweißen der Blöcke 40, 41 ist insbesondere ein Elektronenstrahlschweißverfahren vorgesehen. Die zu einer Abschmelzelektrode 42 zusammengefügten Blöcke 40, 41 werden anschließend in einem ersten, in den Figuren nicht dargestellten Vacuum-Arc- Remelting-Prozeß zunächst aufgeschmolzen, wodurch das Ausgangsmaterial in der Schmelze bis zu einem gewissen Grad homogen verteilt wird. Die derartig erzeugte Schmelze wird anschließend in geeignete Gießformen überführt, in welchen das Schmelzmate­ rial zu einem Block 44 (siehe Fig. 3b) erstarrt. Hierbei ist das Volumen des Blockes so gewählt, daß dieser das Tiegelvolumen des in Fig. 2 darge­ stellten Kaltwandtiegels 60 ausfüllt.
Zur weitere Homogenisierung des Blocks 44 wird dieser in den Kaltwandtiegel 60 überführt und an­ schließend die den Kaltwandtiegel 60 umgebende und nicht dargestellte Ofenkammer geschlossen und auf einen typischen Betriebsdruck von 10-1 mbar evaku­ iert und die elektrische Leistung der Indukti­ onsspulenanordnung 19 eingeschaltet. Nach Verflüs­ sigen des Blocks 44 wird die Schmelze 55, welche durch das induktive Rührfeld durchhomogenisiert wird, rasch in die gewünschte Blockform zum Erkal­ ten abgegossen. Der in den Figuren nicht darge­ stellte erstarrte homogene Block steht dann zur weiteren Bearbeitung als homogenes Blockmaterial zur Verfügung.
Bezugszeichenliste
2
Kaltwandtiegelanordnung, Kalt­ wandtiegel
4
Materialschleuse, Materialzu­ führung
6
Blockabzug
7
Induktionsspulenanordnung
8
Unterteil
9
Legierungsmaterial
10
Schleusenöffnung
11
Schleusenkammer
12
Saugstutzen
13
Induktionstiegel
14
oberer Tiegelflansch
15
oberes Dichtelement
16
unterer Tiegelflansch
17
Tiegelboden
18
Isoliermantel
19
Induktionsspule
20
a-e Spulenwindung
21
Palisade
22
Verbindungsstreben
23
unteres Dichtelement
24
untere Stütze
26
Blockabzugsvorrichtung
30
erstarrter Block / Block
32
Schmelzenpool, Blockschmelze
34
Chargenmaterialraum
40
Materialpreßling
41
Materialpreßling
42
Abschmelzelektrode
44
Block
50
Verbindungsnaht
52
Verbindungsnaht
55
Schmelze
A Einsatzblock, vorgeschmolzen
F Füllweg
U Wirbelströmung
Z Schubrichtung

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von homogenen Legie­ rungsmischungen aus mindestens zwei Legie­ rungskomponenten durch Schmelzen von Aus­ gangsmaterialien in einem induktiv beheizten Kaltwandtiegel, gekennzeichnet durch die fol­ genden Verfahrensschritte:
  • a) mindestens ein Teil der Legierungskompo­ nenten wird zu einzelnen Blockbarren (40, 41) mit vorgewählter Legierungszusam­ mensetzung gepreßt,
  • b) die gepreßten Blockbarren (40, 41) werden aneinander chargiert, um zu einer Ab­ schmelzelektrode (42) miteinander verbun­ den zu werden,
  • c) die Abschmelzelektrode (42) wird in einem Umschmelzofen bei einer Unterdruckatmo­ sphäre eingeschmolzen und zu einzelnen er­ starrten Blöcken (44) chargiert,
  • d) die einzelnen chargierten Blöcke (44) wer­ den anschließend in einer Kaltwandtiegel­ anordnung (60) aufgeschmolzen, wobei durch die in die Schmelze (55) eingespeiste elektromagnetische Feldenergie die Schmel­ ze derartig umgerührt wird, daß deren Le­ gierungsbestandteile durchmischt werden, wodurch die Schmelze (55) eine über ihr gesamtes Volumen homogene Materialzusam­ mensetzung aufweist,
  • e) die Schmelze (55) wird in dem Kaltwandtie­ gel (60) unterhalb der Schmelzerstar­ rungstemperatur abgekühlt, wodurch diese zu einem aus einer homogenen Materialzu­ sammensetzung bestehenden Block (30) er­ starrt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gesamtvolumen der für den anschließenden im Kaltwandtiegel (60) vorge­ sehenen Umschmelzprozeß einzusetzenden Block­ barren (44) derartig gewählt wird, daß das Gesamtvolumen dem Füllvolumen des Kaltwand­ tiegels (60) entspricht.
3. Verfahren zum Herstellen von homogenen Legie­ rungsmischungen aus mindestens zwei Legie­ rungskomponenten durch Schmelzen von Aus­ gangsmaterialien in einem induktiv beheizten Kaltwandtiegel, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) mindestens ein Teil der Legierungskompo­ nenten wird zu chargierbarem Materialgut (9) mit vorgewählter Legierungszusammen­ setzung gepreßt,
  • b) das Materialgut (9) wird über eine Schleu­ senkammer (11) in einen Schmelzzonenbe­ reich (32) eingebracht, welcher von Spu­ lenwindungen (20a-20e) einer Indukti­ onsspule (7) umgeben ist,
  • c) das Materialgut (9) wird durch Zufuhr von elektromagnetischer Feldenergie über ein an die Spulenwindungen (20a-20e) angeleg­ tes Wechselfeld derartig erwärmt, daß das Materialgut (9) über das in dem Schmelzen­ bereich (32) verlaufende Magnetwechselfeld erwärmt wird und aufschmilzt, wobei die Schmelze (32) durch ein in der Schmelzzone induziertes magnetisches Rührfeld durch­ mischt wird,
  • d) das unterhalb der Schmelzzone (32) erstar­ rende Schmelzgut wird über einen am unte­ ren Ende der Spule befindlichen Blockabzug (6) als eine homogene Materialzusammenset­ zung aufweisender Blockbarren (30) aus der Schmelzzone (32) ausgebracht.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Le­ gierungskomponenten aus hochreaktiven Mate­ rialien, insbesondere aus Titan oder Titan­ verbindungen gewählt werden.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial als Stückgut und/oder als Pulver und/oder als Granulat gewählt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus­ gangsmaterial (9) mittels eines Förderbandes kontinuierlich in die Schmelzzone (32) einge­ bracht wird und wobei der homogene erstarrte Legierungsblock (30) kontinuierlich aus der Schmelzzone (32) ausgebracht wird, wodurch ein kontinuierliches Herstellen von homogenen Legierungen möglich ist.
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DE59902539T DE59902539D1 (de) 1998-11-16 1999-11-11 Verfahren zur Herstellung von homogenen Legierungen durch Einchmelzen und Umschmelzen
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US10/170,406 US20030010472A1 (en) 1998-11-16 2002-06-14 Process for the melting down and remelting of materials for the production of homogeneous metal alloys

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1247872A1 (de) * 2001-03-13 2002-10-09 Solar Applied Material Technology Corp. Verfahren zur Herstellung von Sputter-Target
WO2003041896A2 (de) * 2001-11-16 2003-05-22 Ald Vacuum Technologies Ag. Verfahren zur herstellung von legierungs-ingots
CN102032783A (zh) * 2011-01-14 2011-04-27 李碚 熔炼钛或钛合金的冷坩埚感应熔炼设备及熔炼拉锭方法
DE102010049033A1 (de) 2010-10-21 2012-04-26 Rst Gmbh Verfahren zur Herstellung von Titanrohlingen
DE102009056504B4 (de) * 2009-12-02 2015-05-28 Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer einschlussfreien Nb-Legierung aus pulvermetallurgischem Vormaterial für eine implantierbare medizinische Vorrichtung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014117424A1 (de) * 2014-11-27 2016-06-02 Ald Vacuum Technologies Gmbh Schmelzverfahren für Legierungen
CN105108339B (zh) * 2015-08-31 2017-04-19 沈阳海纳鑫科技有限公司 一种基于钛及钛合金金属丝材的增材制造方法
KR101932729B1 (ko) * 2017-08-22 2019-03-20 주식회사 세일메탈 유도가열장치 및 이를 이용한 잉곳 균질화 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545607A1 (de) * 1991-11-24 1993-06-09 Ontec Limited Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von homogenen Legierungen
DE3518855C2 (de) * 1984-05-29 1994-11-03 Toho Titanium Co Ltd Abschmelzelektrode zur Herstellung von Niob-Titan Legierungen
DE19504359C1 (de) * 1995-02-10 1996-04-25 Ald Vacuum Techn Gmbh Verfahren zum Herstellen von Legierungen in einem induktiv beheizten Kaltwandtiegel

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418741A (en) * 1979-11-26 1983-12-06 Bondarenko Oleg P Method of controlling relative movement between an ingot and a mold
SE8000756L (sv) * 1980-01-31 1981-08-01 Asea Ab Anordning vid kontinuerlig gjutning (likstromsomrorning)
HUT37365A (en) * 1983-10-28 1985-12-28 Werner Schatz Method for producing metal billet, shaped body or shaped profile products with embedding of hard material grains and apparatus for carrying out the method
US4738713A (en) * 1986-12-04 1988-04-19 The Duriron Company, Inc. Method for induction melting reactive metals and alloys
GB2200979B (en) * 1987-02-14 1990-08-29 Inductotherm Europ Induction melting
CH680086A5 (de) * 1990-05-09 1992-06-15 Asea Brown Boveri
JP3287031B2 (ja) * 1991-10-16 2002-05-27 神鋼電機株式会社 コールドウォール誘導溶解ルツボ炉
DE4207694A1 (de) * 1992-03-11 1993-09-16 Leybold Durferrit Gmbh Vorrichtung fuer die herstellung von metallen und metall-legierungen hoher reinheit
DE4228402C2 (de) * 1992-08-26 2000-08-03 Ald Vacuum Techn Ag Zur Atmosphäre hin abgeschlossene Induktionsschmelzvorrichtung
FR2720971B1 (fr) * 1994-06-08 1996-08-30 Centre Nat Rech Scient Dispositif de traitement de matériaux par micro-ondes.
JP3316108B2 (ja) * 1994-07-14 2002-08-19 川崎製鉄株式会社 鋼の連続鋳造方法
DE19622884A1 (de) * 1996-06-07 1997-12-11 Ald Vacuum Techn Gmbh Tiegel zum induktiven Schmelzen oder Überhitzen von Metallen, Legierungen oder anderen elektrisch leitfähigen Werkstoffen
US5972282A (en) * 1997-08-04 1999-10-26 Oregon Metallurgical Corporation Straight hearth furnace for titanium refining

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3518855C2 (de) * 1984-05-29 1994-11-03 Toho Titanium Co Ltd Abschmelzelektrode zur Herstellung von Niob-Titan Legierungen
EP0545607A1 (de) * 1991-11-24 1993-06-09 Ontec Limited Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von homogenen Legierungen
DE19504359C1 (de) * 1995-02-10 1996-04-25 Ald Vacuum Techn Gmbh Verfahren zum Herstellen von Legierungen in einem induktiv beheizten Kaltwandtiegel

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3- 47930 A.,C- 831,May 15,1991,Vol.15,No.189 *
JP Patents Abstracts of Japan: 5-148565 A.,C-1115,Sep. 29,1993,Vol.17,No.540 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1247872A1 (de) * 2001-03-13 2002-10-09 Solar Applied Material Technology Corp. Verfahren zur Herstellung von Sputter-Target
WO2003041896A2 (de) * 2001-11-16 2003-05-22 Ald Vacuum Technologies Ag. Verfahren zur herstellung von legierungs-ingots
DE10156336A1 (de) * 2001-11-16 2003-06-05 Ald Vacuum Techn Gmbh Verfahren zur Herstellung von Legierungs-Ingots
WO2003041896A3 (de) * 2001-11-16 2004-06-10 Ald Vacuum Techn Ag Verfahren zur herstellung von legierungs-ingots
DE102009056504B4 (de) * 2009-12-02 2015-05-28 Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer einschlussfreien Nb-Legierung aus pulvermetallurgischem Vormaterial für eine implantierbare medizinische Vorrichtung
DE102010049033A1 (de) 2010-10-21 2012-04-26 Rst Gmbh Verfahren zur Herstellung von Titanrohlingen
WO2012052089A1 (de) 2010-10-21 2012-04-26 Rst Gmbh Verfahren zur herstellung von titanrohlingen
DE212011100158U1 (de) 2010-10-21 2013-09-12 Rst Gmbh Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlanlage zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Titanrohlingen
CN102032783A (zh) * 2011-01-14 2011-04-27 李碚 熔炼钛或钛合金的冷坩埚感应熔炼设备及熔炼拉锭方法
CN102032783B (zh) * 2011-01-14 2012-10-10 李碚 熔炼钛或钛合金的冷坩埚感应熔炼拉锭方法

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Publication number Publication date
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