JP2002331354A - 微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法 - Google Patents
微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法を
提供する。 【解決手段】鋳型内に充填した溶湯を下部から上部に向
かって冷却して凝固界面における溶湯の温度勾配が１〜
２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面を徐々に上方に
移動させながら、同時に前記溶湯を充填した鋳型に、最
大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、回転角度：５
〜４５度未満の正回転を加えたのち引き続いて同じ条件
の逆回転を加える正逆回転を繰り返す水平連続反転振
動、または最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、
回転角度：５〜４５度未満の回転を加えたのち停止し引
き続いて同じ条件で同一方向に回転する回転と停止を繰
り返す水平断続正転振動を付加することを特徴とする。
提供する。 【解決手段】鋳型内に充填した溶湯を下部から上部に向
かって冷却して凝固界面における溶湯の温度勾配が１〜
２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面を徐々に上方に
移動させながら、同時に前記溶湯を充填した鋳型に、最
大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、回転角度：５
〜４５度未満の正回転を加えたのち引き続いて同じ条件
の逆回転を加える正逆回転を繰り返す水平連続反転振
動、または最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、
回転角度：５〜４５度未満の回転を加えたのち停止し引
き続いて同じ条件で同一方向に回転する回転と停止を繰
り返す水平断続正転振動を付加することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、微細な等軸晶組
織を有する鋳造体をマイクロポロシティ欠陥を発生させ
ることなく簡単に製造する方法およびその方法で作製し
た鋳造体に関するものである。
織を有する鋳造体をマイクロポロシティ欠陥を発生させ
ることなく簡単に製造する方法およびその方法で作製し
た鋳造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、均一な膜厚の金属薄膜を形成す
るための手段として、金属ターゲットを用いてスパッタ
リングを行なうことにより形成する方法が知られてお
り、このターゲットは微細な等軸晶組織を有するほど高
強度となり、またスパッタリングに際して均一な膜厚の
薄膜が得られ、しかもパーティクル（ターゲットから飛
散する粒子がクラスター化して基板上に直接付着した粒
子）やスプラッシュ（ターゲットの液滴が飛散して付着
した粒子）の発生が少ないといわれている。かかる微細
な等軸晶組織を有するスパッタリングターゲットを製造
するには、まず、溶解した金属溶湯を鋳造してインゴッ
トを作製し、このインゴットを熱間鍛造した後、冷間鍛
造と焼鈍を繰り返し行なうことにより結晶粒を微細化
し、最後に歪取り焼鈍を行なった後、所定の寸法形状に
加工してターゲットに仕上げる方法が知られている。
るための手段として、金属ターゲットを用いてスパッタ
リングを行なうことにより形成する方法が知られてお
り、このターゲットは微細な等軸晶組織を有するほど高
強度となり、またスパッタリングに際して均一な膜厚の
薄膜が得られ、しかもパーティクル（ターゲットから飛
散する粒子がクラスター化して基板上に直接付着した粒
子）やスプラッシュ（ターゲットの液滴が飛散して付着
した粒子）の発生が少ないといわれている。かかる微細
な等軸晶組織を有するスパッタリングターゲットを製造
するには、まず、溶解した金属溶湯を鋳造してインゴッ
トを作製し、このインゴットを熱間鍛造した後、冷間鍛
造と焼鈍を繰り返し行なうことにより結晶粒を微細化
し、最後に歪取り焼鈍を行なった後、所定の寸法形状に
加工してターゲットに仕上げる方法が知られている。
【０００３】また、疲労破壊を起こしやすいタービンブ
レードの根元部分は、組織を微細な等軸晶組織として疲
労強度を高める工夫がなされているが、根元部分を微細
な等軸晶組織にするには溶湯を電磁撹拌する方法が知ら
れている。
レードの根元部分は、組織を微細な等軸晶組織として疲
労強度を高める工夫がなされているが、根元部分を微細
な等軸晶組織にするには溶湯を電磁撹拌する方法が知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、微細な
等軸晶組織を有する鋳造体を作製する方法が知られてい
るが、インゴットに鍛造および熱処理を繰り返し施す
と、鍛造中に割れが発生するなどして歩留まりが悪く、し
かもコストが高くつく欠点がある。また、鋳型内の溶湯
に電磁撹拌を施す方法は、得られた鋳造体にマイクロポ
ロシティ欠陥が発生するので特に過酷な条件で使用され
る鋳造体の製造には好ましくない。
等軸晶組織を有する鋳造体を作製する方法が知られてい
るが、インゴットに鍛造および熱処理を繰り返し施す
と、鍛造中に割れが発生するなどして歩留まりが悪く、し
かもコストが高くつく欠点がある。また、鋳型内の溶湯
に電磁撹拌を施す方法は、得られた鋳造体にマイクロポ
ロシティ欠陥が発生するので特に過酷な条件で使用され
る鋳造体の製造には好ましくない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、微細な等
軸晶組織を有しかつマイクロポロシティ欠陥のない鋳造
体を簡単に製造する方法を開発すべく研究を行なった。
その結果、鋳型内の溶湯を下部から上部に向かって冷却
して凝固界面を底部から上方に向かって上昇させるブリ
ッジマン法において、（イ）鋳型内に充填した溶湯を下
部から上部に向かって冷却して凝固界面における溶湯の
温度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面
を徐々に上方に移動させながら、同時に前記溶湯を充填
した鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以
上、回転角度：５〜４５度未満の正回転を加えたのち引
き続いて同じ条件の逆回転を加える正逆回転を繰り返す
水平連続反転振動を付加すると、微細な等軸晶組織を有
する鋳造体を作製することができる、（ロ）鋳型内に充
填した溶湯を下部から上部に向かって冷却して凝固界面
における溶湯の温度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなる
ように凝固界面を徐々に上方に移動させながら、同時に
前記溶湯を充填した鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ
／ｓｅｃ2以上、回転角度：５〜４５度未満の回転を加
えたのち停止し引き続いて同じ条件で同一方向に回転す
る回転と停止を繰り返す水平断続正転振動を付加する
と、微細な等軸晶組織を有する鋳造体を作製することが
できる、という研究結果が得られたのである。
軸晶組織を有しかつマイクロポロシティ欠陥のない鋳造
体を簡単に製造する方法を開発すべく研究を行なった。
その結果、鋳型内の溶湯を下部から上部に向かって冷却
して凝固界面を底部から上方に向かって上昇させるブリ
ッジマン法において、（イ）鋳型内に充填した溶湯を下
部から上部に向かって冷却して凝固界面における溶湯の
温度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面
を徐々に上方に移動させながら、同時に前記溶湯を充填
した鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以
上、回転角度：５〜４５度未満の正回転を加えたのち引
き続いて同じ条件の逆回転を加える正逆回転を繰り返す
水平連続反転振動を付加すると、微細な等軸晶組織を有
する鋳造体を作製することができる、（ロ）鋳型内に充
填した溶湯を下部から上部に向かって冷却して凝固界面
における溶湯の温度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなる
ように凝固界面を徐々に上方に移動させながら、同時に
前記溶湯を充填した鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ
／ｓｅｃ2以上、回転角度：５〜４５度未満の回転を加
えたのち停止し引き続いて同じ条件で同一方向に回転す
る回転と停止を繰り返す水平断続正転振動を付加する
と、微細な等軸晶組織を有する鋳造体を作製することが
できる、という研究結果が得られたのである。
【０００６】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、（１）鋳型内に充填した溶湯を下
部から上部に向かって冷却して凝固界面における溶湯の
温度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面
を徐々に上方に移動させながら、同時に前記溶湯を充填
した鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以
上、回転角度：５〜４５度未満の正回転を加えたのち引
き続いて同じ条件の逆回転を加える正逆回転を繰り返す
水平連続反転振動を付加する微細な等軸晶組織を有する
鋳造体の製造方法、（２）鋳型内に充填した溶湯を下部
から上部に向かって冷却して凝固界面における溶湯の温
度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面を
徐々に上方に移動させながら、同時に前記溶湯を充填し
た鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、
回転角度：５〜４５度未満の回転を加えたのち停止し引
き続いて同じ条件で同一方向に回転する回転と停止を繰
り返す水平断続正転振動を付加することにより形成する
微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法、に特徴を
有するものである。
されたものであって、（１）鋳型内に充填した溶湯を下
部から上部に向かって冷却して凝固界面における溶湯の
温度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面
を徐々に上方に移動させながら、同時に前記溶湯を充填
した鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以
上、回転角度：５〜４５度未満の正回転を加えたのち引
き続いて同じ条件の逆回転を加える正逆回転を繰り返す
水平連続反転振動を付加する微細な等軸晶組織を有する
鋳造体の製造方法、（２）鋳型内に充填した溶湯を下部
から上部に向かって冷却して凝固界面における溶湯の温
度勾配が１〜２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面を
徐々に上方に移動させながら、同時に前記溶湯を充填し
た鋳型に、最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、
回転角度：５〜４５度未満の回転を加えたのち停止し引
き続いて同じ条件で同一方向に回転する回転と停止を繰
り返す水平断続正転振動を付加することにより形成する
微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法、に特徴を
有するものである。
【０００７】この発明の微細な等軸晶組織を有する鋳造
体の製造方法において、鋳型に水平回転振動を与えなが
ら鋳型内に装入した溶湯を下部から上部に向かって冷却
することにより凝固界面を徐々に上方に移動させると共
に、溶湯の入った鋳型の水平回転振動を最大角加速度：
５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上の回転を加えたのち停止し引
き続いて同じ条件で逆方向の回転を加える連続反転振動
または同一方向の回転を間欠的に付与する断続正転振動
を加える理由は、鋳型の最大角加速度が５πｒａｄ／ｓ
ｅｃ2未満では樹枝状晶となって微細な等軸晶とならな
いので好ましくないという理由によるものである。しか
し、最大角加速度が１００πｒａｄ／ｓｅｃ2を越える
ようになると、鋳型そのものが振動に耐えきれず、破損
することが多くなるので好ましくない。したがって、最
大角加速度は５πｒａｄ／ｓｅｃ2〜１００πｒａｄ／
ｓｅｃ2の範囲内とすることが好ましく、最大角加速度
は１０π〜５０πｒａｄ／ｓｅｃ2の範囲内とすること
が一層好ましい。
体の製造方法において、鋳型に水平回転振動を与えなが
ら鋳型内に装入した溶湯を下部から上部に向かって冷却
することにより凝固界面を徐々に上方に移動させると共
に、溶湯の入った鋳型の水平回転振動を最大角加速度：
５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上の回転を加えたのち停止し引
き続いて同じ条件で逆方向の回転を加える連続反転振動
または同一方向の回転を間欠的に付与する断続正転振動
を加える理由は、鋳型の最大角加速度が５πｒａｄ／ｓ
ｅｃ2未満では樹枝状晶となって微細な等軸晶とならな
いので好ましくないという理由によるものである。しか
し、最大角加速度が１００πｒａｄ／ｓｅｃ2を越える
ようになると、鋳型そのものが振動に耐えきれず、破損
することが多くなるので好ましくない。したがって、最
大角加速度は５πｒａｄ／ｓｅｃ2〜１００πｒａｄ／
ｓｅｃ2の範囲内とすることが好ましく、最大角加速度
は１０π〜５０πｒａｄ／ｓｅｃ2の範囲内とすること
が一層好ましい。
【０００８】また、前記最大角加速度：５πｒａｄ／ｓ
ｅｃ2以上を保ちつつ回転角度を５度未満とすると柱状
晶が形成されるので好ましくなく、一方、回転角度を４
５度以上とすると一方向凝固柱状晶となって微細な等軸
晶組織を形成しなくなるので好ましくない。したがっ
て、微細な等軸晶組織を有する鋳造体の鋳造時は回転角
度を５〜４５度未満とする必要がある。微細な等軸晶組
織を有する鋳造体の鋳造時の回転角度は５〜３０度の範
囲内にあることが一層好ましい。さらに、微細な等軸晶
組織を有する鋳造体の鋳造時における鋳型内溶湯の凝固
界面における溶湯の温度勾配は１〜２０未満℃／ｃｍで
あることが一層好ましく、５〜１０℃／ｃｍであること
が一層好ましい。
ｅｃ2以上を保ちつつ回転角度を５度未満とすると柱状
晶が形成されるので好ましくなく、一方、回転角度を４
５度以上とすると一方向凝固柱状晶となって微細な等軸
晶組織を形成しなくなるので好ましくない。したがっ
て、微細な等軸晶組織を有する鋳造体の鋳造時は回転角
度を５〜４５度未満とする必要がある。微細な等軸晶組
織を有する鋳造体の鋳造時の回転角度は５〜３０度の範
囲内にあることが一層好ましい。さらに、微細な等軸晶
組織を有する鋳造体の鋳造時における鋳型内溶湯の凝固
界面における溶湯の温度勾配は１〜２０未満℃／ｃｍで
あることが一層好ましく、５〜１０℃／ｃｍであること
が一層好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の微細な等軸晶組織を有
する鋳造体の製造方法を図面に基づいて説明する。この
方法を実施するための鋳造装置が図１の断面概略図に示
されている。図１において、１は鋳型、２はエレベータ
シャフト、３はチルプレート、４は加熱炉、５は耐熱カ
バー、６は冷却水流通キャビティ、７は保持板、８は鋳
型固定具である。エレベータシャフト２は、昇降可能で
あり、正逆回転および断続回転が可能であり、かつ回転
加速度を付与することが可能となっている。さらにエレ
ベータシャフト２にはチルプレート３に冷却水を供給す
る冷却水供給孔１０が設けられている。チルプレート３
はこのエレベータシャフト２の上端に設けられており、
チルプレート３の内部には冷却水で冷却するための冷却
水流通キャビティ６が設けられている。冷却水流通キャ
ビティ６に供給する冷却水は冷却水供給孔１０から供給
される。加熱炉４は円筒状構造を有しており、鋳型１を
覆って鋳型１内の溶湯９を溶融状態に保つことができる
ようになっている。加熱炉４は抵抗炉または誘導炉のい
ずれでも良い。加熱炉４の上部には耐熱カバー５が設け
られており、耐熱カバー５で覆うことにより加熱炉４内
の温度を高温に維持できるようになっている。この加熱
炉４および耐熱カバー５は保持板７で支持されている。
保持板７の直下には水冷コイル１３が設けられている。
する鋳造体の製造方法を図面に基づいて説明する。この
方法を実施するための鋳造装置が図１の断面概略図に示
されている。図１において、１は鋳型、２はエレベータ
シャフト、３はチルプレート、４は加熱炉、５は耐熱カ
バー、６は冷却水流通キャビティ、７は保持板、８は鋳
型固定具である。エレベータシャフト２は、昇降可能で
あり、正逆回転および断続回転が可能であり、かつ回転
加速度を付与することが可能となっている。さらにエレ
ベータシャフト２にはチルプレート３に冷却水を供給す
る冷却水供給孔１０が設けられている。チルプレート３
はこのエレベータシャフト２の上端に設けられており、
チルプレート３の内部には冷却水で冷却するための冷却
水流通キャビティ６が設けられている。冷却水流通キャ
ビティ６に供給する冷却水は冷却水供給孔１０から供給
される。加熱炉４は円筒状構造を有しており、鋳型１を
覆って鋳型１内の溶湯９を溶融状態に保つことができる
ようになっている。加熱炉４は抵抗炉または誘導炉のい
ずれでも良い。加熱炉４の上部には耐熱カバー５が設け
られており、耐熱カバー５で覆うことにより加熱炉４内
の温度を高温に維持できるようになっている。この加熱
炉４および耐熱カバー５は保持板７で支持されている。
保持板７の直下には水冷コイル１３が設けられている。
【００１０】前記鋳造装置を用いて微細な等軸晶組織を
有する鋳造体を製造するには、エレベータシャフト２を
下降させ、鋳型１をチルプレート３の上に載せ、鋳型固
定具８により鋳型１をチルプレート３に固定し、次にエ
レベータシャフト２を上昇させて加熱炉４内に挿入し設
置したのち鋳型１を加熱する。鋳型１の内部に予め用意
された溶湯９を注入すると、注入した溶湯９は冷却水供
給孔１０から供給された冷却水により予め冷却されてい
るチルプレート３により冷却され、鋳型１の底部に結晶
粒の微細なチル晶層が生成する。引き続いて鋳型１およ
びチルプレート３に最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ
2以上であって回転角度が５〜４５度未満の条件で水平
回転振動させる連続反転振動またはインターバルな同一
方向回転の断続正転振動を付与し、同時に加熱炉４を徐
々に上昇させるかまたはエレベータシャフト２を徐々に
降下させて鋳型１を加熱炉４から抜き出しながら鋳型内
の溶湯を下部から上部に向かって冷却し、凝固界面にお
ける溶湯の温度勾配を１〜２０未満℃／ｃｍとなるよう
に冷却させると、微細な等軸晶組織を有する鋳造体が得
られる。
有する鋳造体を製造するには、エレベータシャフト２を
下降させ、鋳型１をチルプレート３の上に載せ、鋳型固
定具８により鋳型１をチルプレート３に固定し、次にエ
レベータシャフト２を上昇させて加熱炉４内に挿入し設
置したのち鋳型１を加熱する。鋳型１の内部に予め用意
された溶湯９を注入すると、注入した溶湯９は冷却水供
給孔１０から供給された冷却水により予め冷却されてい
るチルプレート３により冷却され、鋳型１の底部に結晶
粒の微細なチル晶層が生成する。引き続いて鋳型１およ
びチルプレート３に最大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ
2以上であって回転角度が５〜４５度未満の条件で水平
回転振動させる連続反転振動またはインターバルな同一
方向回転の断続正転振動を付与し、同時に加熱炉４を徐
々に上昇させるかまたはエレベータシャフト２を徐々に
降下させて鋳型１を加熱炉４から抜き出しながら鋳型内
の溶湯を下部から上部に向かって冷却し、凝固界面にお
ける溶湯の温度勾配を１〜２０未満℃／ｃｍとなるよう
に冷却させると、微細な等軸晶組織を有する鋳造体が得
られる。
【００１１】実施例１ 図１に示される装置を用意し、この装置のチルプレート
に鋳型をセットし、鋳型固定具により鋳型をチルプレー
トに固定し、鋳型をＮｉ−１０％Ｃｏ−１０％Ｗ−８．
３％Ｃｒ−５．５％Ａｌ−３．０％Ｔａ−１．５％Ｈｆ
−１．０％Ｔｉ−０．７％Ｍｏ−０．１５％Ｃ−０．０
５％Ｚｒ−０．００５％Ｂからなる組成のＮｉ基合金
（以下、Ｍａｒ−Ｍ２４７合金という）の融点以上の温
度に加熱保持し、Ｍａｒ−Ｍ２４７合金を溶解して得ら
れた溶湯を鋳型に注入した。
に鋳型をセットし、鋳型固定具により鋳型をチルプレー
トに固定し、鋳型をＮｉ−１０％Ｃｏ−１０％Ｗ−８．
３％Ｃｒ−５．５％Ａｌ−３．０％Ｔａ−１．５％Ｈｆ
−１．０％Ｔｉ−０．７％Ｍｏ−０．１５％Ｃ−０．０
５％Ｚｒ−０．００５％Ｂからなる組成のＮｉ基合金
（以下、Ｍａｒ−Ｍ２４７合金という）の融点以上の温
度に加熱保持し、Ｍａｒ−Ｍ２４７合金を溶解して得ら
れた溶湯を鋳型に注入した。
【００１２】引き続いて、チルプレートに冷却水を流し
ながらエレベータシャフトを表１に示される最大角加速
度、回転角度および周波数で溶湯を鋳型と共に連続反転
振動させ、同時に凝固界面における温度勾配が表１に示
される値となるように加熱炉および冷却コイルを引き上
げ、それによって微細な等軸晶組織を有する鋳造体を形
成する本発明法１〜４および比較法１〜２を実施した。
さらに鋳型内の溶湯を電磁撹拌することにより微細な等
軸晶組織を有する鋳造体を形成する従来法を実施した。
ながらエレベータシャフトを表１に示される最大角加速
度、回転角度および周波数で溶湯を鋳型と共に連続反転
振動させ、同時に凝固界面における温度勾配が表１に示
される値となるように加熱炉および冷却コイルを引き上
げ、それによって微細な等軸晶組織を有する鋳造体を形
成する本発明法１〜４および比較法１〜２を実施した。
さらに鋳型内の溶湯を電磁撹拌することにより微細な等
軸晶組織を有する鋳造体を形成する従来法を実施した。
【００１３】これら本発明法１〜４、比較法１〜２およ
び従来法で得られた鋳造体について、断面の組織を１０
倍の金属顕微鏡写真に撮り、それぞれの写真から平均結
晶粒径を求め、さらにマイクロポロシティ欠陥の有無を
観察し、その結果を表１に示した。
び従来法で得られた鋳造体について、断面の組織を１０
倍の金属顕微鏡写真に撮り、それぞれの写真から平均結
晶粒径を求め、さらにマイクロポロシティ欠陥の有無を
観察し、その結果を表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１に示される結果から、本発明法１〜４
は、従来法と同様に微細な等軸晶組織が得られるが、本
発明法１〜４で得られた微細な等軸晶組織を有する鋳造
体は、従来法で得られた鋳造体に比べて、マイクロポロ
シティ欠陥が発生することがなく、優れていることが分
かる。しかし、この発明の条件から外れた条件の比較法
１〜２で製造した鋳造体は、好ましくない現象が現れる
ことが分かる。
は、従来法と同様に微細な等軸晶組織が得られるが、本
発明法１〜４で得られた微細な等軸晶組織を有する鋳造
体は、従来法で得られた鋳造体に比べて、マイクロポロ
シティ欠陥が発生することがなく、優れていることが分
かる。しかし、この発明の条件から外れた条件の比較法
１〜２で製造した鋳造体は、好ましくない現象が現れる
ことが分かる。
【００１６】実施例２ 実施例１で用意した鋳型にＭａｒ−Ｍ２４７合金の溶湯
を充填し、表２に示される最大角加速度および回転角度
で回転させ、表２に示される時間停止させたのち同一方
向に再び表２に示される最大角加速度および回転角度で
回転させるインターバルな断続正転振動を付与し、同時
に表２に示される凝固界面の温度勾配となるように加熱
炉および冷却コイルを引き上げることにより本発明法５
〜８および比較法３〜４を実施した。
を充填し、表２に示される最大角加速度および回転角度
で回転させ、表２に示される時間停止させたのち同一方
向に再び表２に示される最大角加速度および回転角度で
回転させるインターバルな断続正転振動を付与し、同時
に表２に示される凝固界面の温度勾配となるように加熱
炉および冷却コイルを引き上げることにより本発明法５
〜８および比較法３〜４を実施した。
【００１７】これら本発明法５〜８および比較法３〜４
で得られた微細な等軸晶組織を有する鋳造体について、
実施例１と同様にして、鋳造体の断面の組織を１０倍の
金属顕微鏡写真に撮り、それぞれの写真から平均結晶粒
径を求め、さらにマイクロポロシティ欠陥の有無を観察
し、その結果を表２に示した。
で得られた微細な等軸晶組織を有する鋳造体について、
実施例１と同様にして、鋳造体の断面の組織を１０倍の
金属顕微鏡写真に撮り、それぞれの写真から平均結晶粒
径を求め、さらにマイクロポロシティ欠陥の有無を観察
し、その結果を表２に示した。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２に示される結果から、本発明法５〜８
は、実施例１の表１に示される従来法とほぼ同様に微細
な等軸晶組織を有する鋳造体が得られるが、従来法のよ
うにマイクロポロシティ欠陥が発生することがなく、優
れていることが分かる。
は、実施例１の表１に示される従来法とほぼ同様に微細
な等軸晶組織を有する鋳造体が得られるが、従来法のよ
うにマイクロポロシティ欠陥が発生することがなく、優
れていることが分かる。
【００２０】
【発明の効果】この発明の方法によると、マイクロポロ
シティ欠陥が発生することがなく全体に亘って微細な等
軸晶組織を有する鋳造体を簡単な方法で提供することが
でき、産業上優れた効果をもたらすものである。
シティ欠陥が発生することがなく全体に亘って微細な等
軸晶組織を有する鋳造体を簡単な方法で提供することが
でき、産業上優れた効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の微細な等軸晶組織を有する鋳造体の
製造方法を説明するための断面概略説明図である。
製造方法を説明するための断面概略説明図である。
１：鋳型、 ２：エレベータシャフト、 ３：チルプレ
ート、 ４：加熱炉、５：耐熱カバー、 ６：冷却水流
通キャビティ、 ７：保持板、 ８：鋳型固定具、
９：溶湯、 １０：冷却水供給孔、 １１：水冷コイル
ート、 ４：加熱炉、５：耐熱カバー、 ６：冷却水流
通キャビティ、 ７：保持板、 ８：鋳型固定具、
９：溶湯、 １０：冷却水供給孔、 １１：水冷コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 三郎 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社総合研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】鋳型内に充填した溶湯を下部から上部に向
かって冷却して凝固界面における溶湯の温度勾配が１〜
２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面を徐々に上方に
移動させながら、同時に前記溶湯を充填した鋳型に、最
大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、回転角度：５
〜４５度未満の正回転を加えたのち引き続いて同じ条件
の逆回転を加える正逆回転を繰り返す水平連続反転振動
を付加することを特徴とする微細な等軸晶組織を有する
鋳造体の製造方法。 - 【請求項２】鋳型内に充填した溶湯を下部から上部に向
かって冷却して凝固界面における溶湯の温度勾配が１〜
２０未満℃／ｃｍとなるように凝固界面を徐々に上方に
移動させながら、同時に前記溶湯を充填した鋳型に、最
大角加速度：５πｒａｄ／ｓｅｃ2以上、回転角度：５
〜４５度未満の回転を加えたのち停止し引き続いて同じ
条件で同一方向に回転する回転と停止を繰り返す水平断
続正転振動を付加することを特徴とする微細な等軸晶組
織を有する鋳造体の製造方法。 - 【請求項３】請求項１または２記載の方法により作製し
た一方向凝固柱状晶の成長方向に対して垂直な断面にお
ける平均結晶粒径が１０００μｍ以下の微細な等軸晶組
織を有する鋳造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138422A JP2002331354A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138422A JP2002331354A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002331354A true JP2002331354A (ja) | 2002-11-19 |
Family
ID=18985364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001138422A Withdrawn JP2002331354A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002331354A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1859879A1 (en) * | 2005-03-15 | 2007-11-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of casting and casting apparatus |
| US7712511B2 (en) | 2005-03-15 | 2010-05-11 | The Japan Steel Works, Ltd. | Casting method and casting apparatus |
| JP2014131816A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-07-17 | Howmet Corp | 鋳造方法、装置及び製品 |
| CN114273625A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 北京科技大学 | 一种小型热作模具钢浇铸成型装置 |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001138422A patent/JP2002331354A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1859879A1 (en) * | 2005-03-15 | 2007-11-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of casting and casting apparatus |
| EP1859879A4 (en) * | 2005-03-15 | 2009-03-04 | Japan Steel Works Ltd | METHOD OF CASTING AND CASTING DEVICE |
| US7712511B2 (en) | 2005-03-15 | 2010-05-11 | The Japan Steel Works, Ltd. | Casting method and casting apparatus |
| JP2014131816A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-07-17 | Howmet Corp | 鋳造方法、装置及び製品 |
| CN114273625A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 北京科技大学 | 一种小型热作模具钢浇铸成型装置 |
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