JP2001255074A - 耐浸食性ルツボおよびその製造方法 - Google Patents

耐浸食性ルツボおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性元素によるルツボの浸食を抑えた溶解用
耐浸食性ルツボおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 溶解用ルツボにコロイド状アルミナ溶液
を塗布し、加熱することによりアルミナを拡散含浸させ
たことを特徴とする耐浸食性ルツボおよびその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、金属を溶解鋳造す
るために使用するルツボに関するものである。特に、本
発明に係るルツボはロストワックス精密鋳造法におい
て、Ni基等活性金属の溶解鋳造に使用するものに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来鋳造の分野では、溶解炉としては小
型のものは溶湯との接触による浸食を防ぐ為、ルツボタ
イプのものが多用されてきた。さらに、活性元素の入っ
た金属の鋳造のためには真空溶解用のルツボとしてジル
コニア、マグネシアなどの高純度で耐火度の高い材質が
使用されている。しかしながら、上記ルツボの使用にお
いては、活性元素が溶湯に触れるため、浸食作用が大き
く長時間もたないという問題があった。このため、たと
えば特開平3−282187号には、ルツボ内壁面を2
重構造にすることにより、活性元素との反応を押さえ、
浸食性を改善した提案がなされている。この提案はルツ
ボ内壁を2重構造にすることで耐浸食性を上げるという
点で優れたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平3−2
82187号に開示されているルツボおよびその製造方
法は、耐浸食という点では有利であるものの、2重構造
の耐浸食層を形成するのに時間がかかる、また作業バラ
ツキにより亀裂を生じる、さらに耐浸食層の剥離という
問題があった。これらの問題は、浸食のないルツボを実
用化する上で大きな問題となる。本発明の目的は、活性
元素によるルツボの浸食を抑えた溶解用耐浸食性ルツボ
およびその製造方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、溶解用ルツ
ボの浸食の問題を検討し、耐浸食性を向上させる為にコ
ロイド状アルミナ溶液の拡散含浸という製造方法を採用
することで浸食性を大きく改善できることを見いだし本
発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は耐火物からなる溶解用ル
ツボにおいて、ルツボ内壁から肉厚の80%以下でアル
ミナを含浸させたことを特徴とする溶解用ルツボであ
る。また、耐火物からなる溶解用ルツボにおいて、コロ
イド状アルミナ溶液を該ルツボ内壁に塗布もしくはコロ
イド状アルミナ溶液中に浸漬したのち、加熱することに
より、アルミナを拡散含浸させることを特徴とする、上
記記載の溶解用ルツボの製造方法である。拡散含浸させ
るために、好ましくはコロイド状アルミナ溶液の固形分
濃度は、10〜25%である。
【0006】
【発明の実施の形態】上述したように、本発明の重要な
特徴は溶解用ルツボ内壁にコロイド状アルミナ溶液を塗
布し、これを加熱することにより拡散含浸させるという
製造方法を採用したことにある。コロイド状アルミナ溶
液の拡散含浸させた層には、溶解金属中の活性元素と溶
解用ルツボ構成元素との反応抑制の作用があるため、活
性元素を含む金属の溶解時に浸食されにくいという効果
がある。また、コロイド状アルミナ溶液が加熱により容
易に、耐火物層に拡散浸透するという性状を見出し、こ
れを採用したことにより高品質な溶解用ルツボを容易に
製造できるという効果がある。
【0007】
【実施例】第1図は本発明に係わる試験に用いた溶解用
ルツボを示すものであり、外径170mm、高さ280
mm、肉厚は15mmでジルコニア質のものを使用し
た。本実施例では、ジルコニア質のルツボを使用してい
るが、溶解金属の種類、溶解方法などにより、例えばマ
グネシア質のルツボを使うこともできる。まず、内壁面
にコロイド状アルミナ溶液を塗布し、常温乾燥させた
後、1200℃で加熱し拡散処理をした。ついで、常温
まで冷却したものを試験に供した。コロイド状アルミナ
溶液中の固形成分は10%、20%のものを使用した。
なお、第2図は本発明に係わる溶解用ルツボにアルミナ
が拡散した様子を模式的に示したものである。
【0008】本実施例では、コロイド状アルミナ溶液を
溶解用ルツボ内壁に塗布して製造しているが、コロイド
状アルミナ溶液に浸漬して引き上げた後、加熱し拡散処
理をする製造方法としてもよい
【0009】上記のようにして製作した溶解用ルツボを
真空高周波溶解炉にセットし、真空下でNi基超耐熱合
金を溶解鋳造した。溶解鋳造回数は60回であり、溶解
炉冷却後、その溶解用ルツボの肉厚を測定した。比較の
ために、未処理の溶解用ルツボと含浸層が15%の溶解
用ルツボも、真空下でNi基超耐熱合金を溶解鋳造し、
同様に肉厚測定を行った。
【0010】
【表1】
【0011】表1は溶解鋳造後のルツボの浸食状況をま
とめたものである。通常、溶解用ルツボの浸食が起これ
ば、溶解用ルツボの肉厚は減少する。表1に示す通り、
本発明による溶解用ルツボは未処理品と比較して耐浸食
性に優れていることがわかる。含浸拡散率を80%以下
としているのは、100%であっても同様の効果が得ら
れるが、含浸拡散処理に時間およびコストがかかるた
め、実用上の範囲として決定した。また、含浸拡散率が
15%のものについては、溶解鋳造する活性金属の種
類、使用回数、溶解方法などにより効果が違うため、参
考として実施しているが、本発明に係わる溶解用ルツボ
と同様な効果が得られた。なお、表1に示す含浸拡散率
はルツボを切断して確認した。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば溶解用ルツボの耐食性を
飛躍的に改善することができ、Ni基等の活性金属の精
密鋳造とって欠くことのできない技術となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる溶解用耐侵食性ルツボの形状を
示す。
【図2】本発明に係わる溶解用耐侵食性ルツボの一断面
を示す。
【符号の説明】
ルツボ内壁 2.コロイダル状アルミナ溶液含浸層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐火物からなる溶解用ルツボにおいて、
    ルツボ内壁から肉厚の80%以下でアルミナを含浸させ
    たことを特徴とする溶解用ルツボ。
  2. 【請求項2】 耐火物からなる溶解用ルツボにおいて、
    コロイド状アルミナ溶液を該ルツボ内壁に塗布もしくは
    コロイド状アルミナ溶液中に浸漬したのち、加熱するこ
    とにより、アルミナを拡散含浸させることを特徴とする
    請求項1記載の溶解用ルツボの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101131235B1 (ko) * 2008-09-12 2012-03-28 원진 유럽 비.브이. 밀폐된 크루서블을 이용한 금속산화물의 환원?용융방법 및 환원?용융장치
CN101498550B (zh) * 2009-03-16 2012-05-16 北京航空航天大学 一种具有Al2O3抗侵蚀涂层坩埚及其采用注浆成型工艺制Al2O3抗侵蚀涂层的方法

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