JP2003340560A - Method and apparatus for manufacturing active metal ingot - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing active metal ingotInfo
- Publication number
- JP2003340560A JP2003340560A JP2002155235A JP2002155235A JP2003340560A JP 2003340560 A JP2003340560 A JP 2003340560A JP 2002155235 A JP2002155235 A JP 2002155235A JP 2002155235 A JP2002155235 A JP 2002155235A JP 2003340560 A JP2003340560 A JP 2003340560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ingot
- melting
- frequency coil
- water
- active metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、チタンやチタン合
金のような活性の高い金属のインゴットを、コールドク
ルーシブルを使用して製造する技術の改良に関する。本
発明により、従来技術による場合よりも長いインゴット
を製造することが容易になる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a technique for producing an ingot of a highly active metal such as titanium or a titanium alloy by using a cold crucible. The invention facilitates the production of longer ingots than is possible with the prior art.
【０００２】[0002]
【従来の技術】チタンやチタン合金は、高融点かつ高活
性であるから、そのインゴットの製造には特別の手段が
採用されている。その第一は、原料をプレス成形してブ
リケットとし、これを電極としてＶＡＲ（真空アーク
炉）で溶解することである。この技術は作業が繁雑であ
り、かつ、スクラップの使用が困難であるという難点が
ある。第二は、ＰＰＣ（プラズマ・プログレッシブ・キ
ャスティング）である。プラズマを熱源とする溶解方法
は、未溶解部分が多い上に、プラズマトーチのタングス
テン電極が欠け落ちた場合に、高密度の介在物を含むこ
とになって好ましくない。2. Description of the Related Art Titanium and titanium alloys have a high melting point and a high activity, so that a special means is adopted for the production of the ingot. The first is to press-mold the raw material into a briquette, and use this as an electrode to melt in a VAR (vacuum arc furnace). This technique has a drawback that the work is complicated and that it is difficult to use scrap. The second is PPC (Plasma Progressive Casting). The melting method using plasma as a heat source is not preferable because it has a large number of unmelted portions and also contains high-density inclusions when the tungsten electrode of the plasma torch is chipped off.
【０００３】第三に、プラズマコールドハース法があ
り、この方法によるときは未溶解の問題はないが、得ら
れるインゴットの鋳肌が悪いのが欠点である。それに加
えて、プラズマの使用には、ＰＰＣについて上に指摘し
た問題が伴っている。同じくコールドハースを用いる技
術に、溶解エネルギー源を電子線に求めたＥＢコールド
ハース法がある。この方法は高真空下の条件で溶解する
から、Ａｌのような低融点・低沸点の材料を使用する
と、それが揮発してしまい、成分組成の制御が困難であ
る。Thirdly, there is a plasma cold hearth method, and there is no problem of unmelting by this method, but a drawback is that the obtained ingot has a bad casting surface. In addition, the use of plasma is associated with the problems noted above for PPC. Similarly, as a technique using cold hearth, there is an EB cold hearth method in which an electron beam is used as a melting energy source. Since this method dissolves under high vacuum conditions, if a low melting point / low boiling point material such as Al is used, it volatilizes and it is difficult to control the component composition.
【０００４】そこで、いわゆるコールドクルーシブルの
使用が、有力な手段になる。コールドクルーシブルは、
円筒を半径方向のスリットで細分し、各セグメントの内
部に冷却水の通路を設けた銅製のルツボの周囲に高周波
コイルを配した溶解装置であって、コイルへの高周波電
力の供給により、ルツボの温度を上げることなく、装入
した溶解原料を加熱し溶解することが可能であり、しか
も溶解金属は水冷銅ルツボの内壁に接触しないため、ル
ツボ材料による汚染がないという利点をもつ。コールド
クルーシブルは、電磁気力によって溶解金属が撹拌さ
れ、これが偏析を防ぐ。雰囲気の制御も容易であるか
ら、活性金属のインゴット製造手段として、好適であ
る。Therefore, the use of so-called cold crucibles is an effective means. Cold Crucible
A melting device in which a high-frequency coil is arranged around a copper crucible in which a cylinder is subdivided by radial slits and cooling water passages are provided inside each segment.By supplying high-frequency power to the coil, It is possible to heat and melt the charged molten raw material without raising the temperature, and since the molten metal does not contact the inner wall of the water-cooled copper crucible, there is an advantage that there is no contamination by the crucible material. Cold crucible stirs the molten metal by electromagnetic force, which prevents segregation. Since the atmosphere can be easily controlled, it is suitable as a means for producing an active metal ingot.
【０００５】ところが、このコールドクルーシブル溶解
を行なって得たインゴットには、しばしば、横方向に伸
びるドーム状の大きなヒケスが存在する。このヒケス
は、加工に当たってクラックの起点となる。However, ingots obtained by carrying out this cold crucible melting often have large domes that extend in the lateral direction. This cast becomes a starting point of a crack during processing.
【０００６】一方、ＡＩＰ（アークイオンプレーティン
グ）の技術において使用する、ＴｉＡｌ合金のターゲッ
トは、内部に欠陥があっては不都合であるから、ヒケス
のないインゴットを製造する必要がある。そのほかの用
途の多くにおいて、健全なインゴットが要求されること
はもちろんである。発明者らは、コールドクルーシブル
溶解により欠陥のないインゴットを得る方策を求めて研
究し、その技術を確立したので、すでに提案した（特願
２００１−１６３１８４）。On the other hand, the TiAl alloy target used in the AIP (Arc Ion Plating) technique is inconvenient if it has internal defects. Therefore, it is necessary to manufacture a cast-free ingot. Of course, many other applications require sound ingots. The inventors of the present invention have already made a proposal as to a method for obtaining a defect-free ingot by cold crucible melting for research, and established the technology thereof (Japanese Patent Application No. 2001-163184).
【０００７】発明者らが提案したインゴット製造方法
は、基本的態様としては、溶解原料をコールドクルーシ
ブル炉で溶解し、溶解を終了した後、高周波コイルから
供給する熱量を徐々に軽減しながら凝固させることを特
徴とする。好ましい態様においては、溶解を終了するに
際して高周波コイルから供給する熱量が最大になる位置
（通常、高周波コイルの上下の中央）が溶湯の液面（溶
解金属は柱状をしているので、その頂を意味する）の付
近になるようにし、溶解を終了した後、高周波コイルか
ら供給する熱量を徐々に軽減しながら、溶解金属を凝固
させることを特徴とする。この手法を、溶解金属の頂が
最も高温に保たれることから、「ホットトップ法」と呼
ぶ。ホットトップは、インゴット内部に存在する気泡な
どが、頂の付近が先に凝固することによって閉じこめら
れることを防ぐはたらきをする。The basic method of the ingot manufacturing method proposed by the inventors is to melt a melting raw material in a cold crucible furnace, and after melting, solidify while gradually reducing the amount of heat supplied from the high frequency coil. It is characterized by In a preferred embodiment, the position where the amount of heat supplied from the high-frequency coil when the melting is completed (usually the upper and lower center of the high-frequency coil) is the liquid surface of the molten metal (since the molten metal has a columnar shape, This means that the molten metal is solidified while gradually reducing the amount of heat supplied from the high frequency coil after the melting is completed. This method is called the "hot top method" because the top of the molten metal is kept at the highest temperature. The hot top acts to prevent air bubbles and the like existing inside the ingot from being trapped by the solidification near the top first.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】このような技術は、健
全なインゴットの製造を可能にしたが、得られたインゴ
ットの加工を考えると、インゴットはなるべく長いこと
が有利である、つまり丈の高いものを得ることが望まし
いことになる。従来のコールドクルーシブル溶解では、
直径を超える高さをもつインゴットを製造することは困
難であった。Although such a technique has enabled the production of a sound ingot, considering the processing of the obtained ingot, it is advantageous that the ingot be as long as possible, that is, the length is high. It would be desirable to get one. In conventional cold crucible melting,
It has been difficult to produce ingots with a height exceeding the diameter.
【０００９】したがって本発明の目的は、チタンやチタ
ン合金のような活性金属のインゴットを、コールドクル
ーシブルを用いて製造する技術において、従来の技術で
は製造できなかったような、長いインゴットを製造可能
にする方法および装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to enable the production of a long ingot, which cannot be produced by conventional techniques, in the technique of producing an ingot of an active metal such as titanium or a titanium alloy by using a cold crucible. It is to provide a method and apparatus for doing so.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の活性金属のイン
ゴットを製造する方法は、溶解原料を水冷銅ルツボと高
周波コイルとからなるコールドクルーシブルで溶解し
て、所定の成分の金属または合金の溶解金属にしたの
ち、これを凝固させてインゴットを得ることからなる方
法において、初装原料の溶解に続いて追装原料を装入
し、追装に伴って水冷銅ルツボに対する高周波コイルの
相対位置を引き上げて溶解を続ける操作を繰り返すこと
により、長いインゴットを得ることを特徴とする活性金
属のインゴットの製造方法である。A method for producing an ingot of an active metal according to the present invention comprises melting a raw material for melting with a cold crucible consisting of a water-cooled copper crucible and a high frequency coil to melt a metal or alloy of a predetermined component. In the method consisting of solidifying the metal and obtaining an ingot by solidifying the metal, the additional raw material is charged following the melting of the initial raw material, and the relative position of the high-frequency coil with respect to the water-cooled copper crucible is changed with the addition. A method for producing an ingot of an active metal, characterized in that a long ingot is obtained by repeating an operation of pulling up and continuing melting.
【００１１】[0011]
【発明の実施形態】前述したさきの発明の手法は、本発
明の製造方法においても、もちろん適用可能である。し
たがって、本発明の製造方法の実施に当たって、溶解の
完了後、高周波コイルに供給する電力量を徐々に減少さ
せて溶解金属を凝固させることにより、欠陥の少ないイ
ンゴットを得ることができる。供給する電力量を変化さ
せるパターンについては、さきの発明に関して記述した
ところが、本発明にもそのまま適用できる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of the above-mentioned invention can of course be applied to the manufacturing method of the present invention. Therefore, in carrying out the manufacturing method of the present invention, after the melting is completed, the amount of electric power supplied to the high frequency coil is gradually reduced to solidify the molten metal, whereby an ingot with few defects can be obtained. Regarding the pattern for changing the amount of electric power to be supplied, the description in the previous invention is applied, but the present invention can be applied as it is.
【００１２】同様に、さきの発明における好ましい態様
で採用した手法も、当然に本発明の製造方法に適用する
ことができる。すなわち、溶解の終期に、高周波コイル
によりもたらされるエネルギーが最大である位置が溶湯
の頂の付近になるように、つまり、前記した「ホットト
ップ」を形成するようにして、頂の部分を最後に凝固さ
せることによって、内部に欠陥のないインゴットを得る
ことができる。通常、高周波コイルは、その上下の中心
付近の位置において最も高いエネルギーを与えるので、
上下の中心が、溶解金属が形成している柱状体の頂の付
近にあるように高周波コイルを配置すればよいわけであ
る。Similarly, the method adopted in the preferred embodiment of the invention described above can of course be applied to the manufacturing method of the present invention. That is, at the end of melting, the position where the energy provided by the high frequency coil is the maximum is near the top of the molten metal, that is, the above-mentioned "hot top" is formed, and the top part is the last. By solidifying, an ingot having no internal defect can be obtained. Normally, the high frequency coil gives the highest energy in the positions near the center above and below it,
It is only necessary to arrange the high frequency coil so that the upper and lower centers are near the top of the columnar body formed by the molten metal.
【００１３】凝固したインゴットの冷却は、コールドク
ルーシブル内部でも可能であるが、必要があれば、コー
ルドクルーシブルからインゴットを取り出して、冷却ポ
ットのような装置に入れ、徐冷することもできる。この
処理は、ワレなどの欠陥の少ないインゴットを得るのに
役立つ。The solidified ingot can be cooled inside the cold crucible, but if necessary, the ingot can be taken out from the cold crucible and placed in a device such as a cooling pot for slow cooling. This process helps to obtain an ingot with few defects such as cracks.
【００１４】インゴットの欠陥をなくす方法として、コ
ールドクルーシブルから取り出したインゴットを、続い
てＨＩＰ（熱間静水圧プレス）処理することを、さきの
発明の実施態様として挙げたが、これを本発明でも取り
入れることが可能であり、それにより、インゴットの健
全部分の割合がさらに増大して、ほぼ全体が加工に回せ
るようになる。ＨＩＰの条件は、インゴットの材質に応
じた温度、圧力および処理時間を選べばよく、具体的に
はその分野で既知の技術にしたがって決定できるが、Ｔ
ｉＡｌ合金を例にとれば、温度１２５０〜１３５０℃、
圧力１１５０〜１２５０kgf/m2、時間１〜３時間であ
る。As a method of eliminating defects in the ingot, the ingot taken out from the cold crucible was subsequently subjected to HIP (hot isostatic pressing) treatment, which was mentioned as an embodiment of the invention. It can be incorporated, which further increases the proportion of healthy parts of the ingot, making it almost entirely ready for processing. The HIP conditions may be selected by selecting the temperature, pressure and processing time according to the material of the ingot, and specifically, it can be determined according to the technique known in the field.
Taking an iAl alloy as an example, the temperature is 1250 to 1350 ° C,
The pressure is 1150 to 1250 kgf / m 2 , and the time is 1 to 3 hours.
【００１５】上述した活性金属のインゴット製造方法を
実施する本発明の装置は、図１に主要部の配置を示すよ
うに、水冷銅ルツボ（１）、高周波コイル（２）および
高周波電力供給手段（図示してない）を組み合わせたコ
ールドクルーシブルからなる活性金属のインゴットを製
造する装置において、溶解原料の追装手段（３）を加え
るとともに、水冷銅ルツボまたは高周波コイルの昇降手
段を付加、図に示した例では水冷銅ルツボの引き下げを
行なう昇降機構（４）を設け、溶解の進行に伴って水冷
銅ルツボに対する高周波コイルの相対位置を引き上げて
溶解を続行することができるように構成したことを特徴
とする製造装置である。The apparatus of the present invention for carrying out the above-described method for producing an ingot of active metal has a water-cooled copper crucible (1), a high frequency coil (2) and a high frequency power supply means (as shown in FIG. 1). In an apparatus for producing an active metal ingot consisting of cold crucibles (not shown), a melting raw material adding means (3) is added, and a water cooling copper crucible or a high frequency coil elevating means is added. In the above example, an elevating mechanism (4) for lowering the water-cooled copper crucible is provided, and as the melting progresses, the relative position of the high-frequency coil with respect to the water-cooled copper crucible can be raised so that the melting can be continued. Is a manufacturing device.
【００１６】図１は初装の溶解原料を溶解した段階を示
し、図２は、追装を繰り返して溶解金属の柱を高くし
た、溶解終了の段階を示す。水冷銅ルツボ（１）に対す
る高周波コイル（２）の相対位置の引き上げは、水冷銅
ルツボを固定しておいて高周波コイルを上げてもよい
し、高周波コイルを固定しておいて水冷銅ルツボを下げ
てもよいし、両方を同時に行なってもよいが、高周波コ
イルを固定しておいて水冷銅ルツボを下げる態様が、実
施上の問題が少なくて好ましい。FIG. 1 shows the stage of melting the initially melted raw material, and FIG. 2 shows the stage of completion of melting in which the pillars of the molten metal are raised by repeating the mounting. The relative position of the high-frequency coil (2) with respect to the water-cooled copper crucible (1) may be raised by raising the high-frequency coil after fixing the water-cooling copper crucible, or by lowering the water-cooling copper crucible after fixing the high-frequency coil. Although both may be performed at the same time, a mode in which the high-frequency coil is fixed and the water-cooled copper crucible is lowered is preferable because there are few problems in practice.
【００１７】水冷銅ルツボの形状は、凝固したインゴッ
トを取り出すことが容易なように、上部がわずか開いた
テーパをもたせた形状が好ましいが、インゴットが凝固
により収縮するから、通常、取り出しに問題はない。水
冷銅ルツボが２個に割れる構造とすることも考えられ
る。The shape of the water-cooled copper crucible is preferably a shape having a taper with a slightly opened upper part so that the solidified ingot can be taken out easily. However, since the ingot shrinks due to solidification, there is usually no problem in taking out. Absent. It is also conceivable that the water-cooled copper crucible is divided into two pieces.
【００１８】本発明のインゴット製造方法は、活性が高
く、しかも融点が高く、通常の溶解−鋳造法では良好な
インゴットが得られないような金属、代表的にはチタン
およびチタン合金のインゴットの製造に好適である。チ
タン合金の代表的な例は、後記する実施例に挙げたＴｉ
ＡｌやＴｉ−６Ａｌ−４Ｖである。The method for producing an ingot according to the present invention produces an ingot of a metal, typically titanium and a titanium alloy, which has a high activity, a high melting point, and a good ingot cannot be obtained by a usual melting-casting method. Suitable for A typical example of the titanium alloy is Ti described in the examples below.
Al and Ti-6Al-4V.
【００１９】[0019]
【実施例】［実施例1］ Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金
図１および図２に示したような、水冷銅ルツボの上下動
が可能な装置を組立てた。水冷銅ルツボの内寸は、直径
２００mmであり、高周波電力の出力は、最大４４５KWで
ある。EXAMPLES Example 1 Ti-6Al-4V Alloy A device capable of vertically moving a water-cooled copper crucible as shown in FIGS. 1 and 2 was assembled. The inner size of the water-cooled copper crucible is 200 mm in diameter, and the output of high frequency power is 445 KW at maximum.
【００２０】この溶解装置に、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金
を形成するようにＴｉスクラップ、Ａｌショットおよび
５０Ａｌ−５０Ｖ合金を配合した溶解原料を、つぎのよ
うに装入し、
初装：１９．０kg 追装：１．５８４kg×１２回
アルゴンガスの流通下に、２時間にわたって溶解と追装
とを繰り返した。１回の追装ごとに、水冷銅ルツボの位
置を１１mmずつ下降させた。投入電力は、当初フルパワ
ーの４４５KWとし、すべての追装原料が溶解したときに
２００KWまで低下させ、以降は３０KW／分の速度で低減
し、８０KWに至ったところで、電力の供給を断った。そ
のまま冷却して、直径２００mm、高さ２５０mmの、Ｔｉ
−６Ａｌ−４Ｖ合金のインゴットを得た。A melting raw material containing Ti scrap, Al shot and 50Al-50V alloy so as to form a Ti-6Al-4V alloy was charged into the melting apparatus as follows, and the initial loading: 19.0 kg. Loading: Melting and loading were repeated for 2 hours under a flow of 1.584 kg × 12 times of argon gas. The position of the water-cooled copper crucible was lowered by 11 mm for each additional mounting. The input electric power was initially set to 445 KW of full power, lowered to 200 KW when all the additional raw materials were melted, and thereafter decreased at a rate of 30 KW / min, and when it reached 80 KW, the supply of electric power was cut off. Cool as it is, 200 mm in diameter, 250 mm in height, Ti
An ingot of -6Al-4V alloy was obtained.
【００２１】このインゴットを、軸を通る面で縦に切断
し、図３に示した測定位置（●印の位置）、すなわち高
さ方向（Ｈ）の３点および半径方向（Ｒ）の３点におい
て、蛍光Ｘ線分析により、ＡｌおよびＶの量を測定し
た。別に、中心付近の１点（×の位置）においてサンプ
ルを採取し、不純物の種類および量を分析した。This ingot is cut vertically in a plane passing through the axis, and the measurement positions (positions indicated by ●) shown in FIG. 3, that is, three points in the height direction (H) and three points in the radial direction (R) are shown. In, the amounts of Al and V were measured by X-ray fluorescence analysis. Separately, a sample was taken at one point (position x) near the center, and the type and amount of impurities were analyzed.
【００２２】分析結果は下記の表１および表２のとおり
であるが、同じデータを図３に、グラフにより示す。偏
析のない、良好なインゴットが得られた。The analysis results are shown in Tables 1 and 2 below, and the same data are shown in a graph in FIG. A good ingot without segregation was obtained.
【００２３】表１ ＡｌおよびＶの含有量 Table 1 Content of Al and V
【００２４】表２ 不純物の種類と含有量 Table 2 Types and contents of impurities
【００２５】［実施例２］ ＴｉＡｌ合金
実施例１の装置を用い、溶解原料としてはＴｉスクラッ
プとＡｌショットを使用して、初装の溶解に続いて追装
とその溶解を繰り返す、実施例１と同様な操業を行なっ
て、直径２００mm、高さ２５０mmの、ＴｉＡｌ合金のイ
ンゴットを製造した。Example 2 TiAl Alloy Using the apparatus of Example 1, Ti scrap and Al shot were used as the melting raw materials, and after the initial melting, the chasing and the melting were repeated. A TiAl alloy ingot having a diameter of 200 mm and a height of 250 mm was manufactured by carrying out the same operation as described above.
【００２６】得られたインゴットについて、軸上の３点
（Ｈが底から５０mm，１３０mm，２３０mm）と、中程
（Ｈ＝１３０mm）で半径方向に異なる２点（Ｒが中心か
ら４０mm，８０mm）において、Ａｌの含有量を分析し
て、表３の結果を得た。ＴｉＡｌの中のＡｌは、重量％
では３６％に相当する。あわせて、Ｈ＝１３０mm、Ｒ＝
３０mmの点において、不純物の分析を行なった。それら
の結果を、表３および表４に示す。Regarding the obtained ingot, three points on the axis (H is 50 mm, 130 mm, 230 mm from the bottom) and two points (R is 40 mm, 80 mm from the center) different in the radial direction in the middle (H = 130 mm). In, the Al content was analyzed and the results in Table 3 were obtained. Al in TiAl is wt%
Corresponds to 36%. In addition, H = 130 mm, R =
Impurity analysis was performed at the 30 mm point. The results are shown in Tables 3 and 4.
【００２７】表３ Table 3
【００２８】表４ Table 4
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明の活性金属のインゴットを製造す
る方法は、チタンやチタン合金のような活性の高い金属
のインゴットを、コールドクルーシブルを使用して製造
する技術において、従来の単純バッチ法が原理的にもっ
ていた限界を、水冷銅ルツボに対する高周波コイルの相
対位置を変化させるという構成を採用して打破し、溶解
原料の多数回にわたる追装を可能にしたものであって、
これにより、従来技術によるものよりも長いインゴット
を製造することが容易になった。INDUSTRIAL APPLICABILITY The method for producing an ingot of an active metal of the present invention is a technique for producing an ingot of a highly active metal such as titanium or a titanium alloy by using a cold crucible. The limit that had in principle was broken by adopting a configuration in which the relative position of the high-frequency coil with respect to the water-cooled copper crucible was changed, and it was possible to add the melted raw material many times.
This facilitated the production of longer ingots than with the prior art.
【００３０】本発明の実施に当たって、発明者らがすで
に開示した、ヒケスなどの欠陥が少ない、またはほとん
ど無いインゴットが得られるコールドクルーシブル溶解
技術を適用すれば、後続する加工に有利な、すぐれたイ
ンゴットが製造できる。In carrying out the present invention, by applying the cold crucible melting technique, which has been already disclosed by the present inventors, which produces an ingot having few or few defects such as castes, an excellent ingot which is advantageous for the subsequent processing is obtained. Can be manufactured.
【００３１】本発明の製造方法を実施する装置は、従来
のコールドクルーシブル溶解装置に、たとえば水冷銅ル
ツボの昇降機構を加えるなどの変更で実現するから、特
殊な設備や費用を必要とすることはなく、容易に製作、
使用することができる。Since the apparatus for carrying out the manufacturing method of the present invention is realized by modifying the conventional cold crucible melting apparatus by adding, for example, an elevating mechanism of a water-cooled copper crucible, no special equipment or cost is required. Easy to make,
Can be used.
【図１】 本発明の活性金属のインゴットを製造する装
置の構成を説明するための、主要部の配置をあらわした
縦断面図。初装原料を溶解した段階を示す。FIG. 1 is a vertical sectional view showing the arrangement of main parts for explaining the configuration of an apparatus for producing an active metal ingot according to the present invention. The stage which melt | dissolved the initial loading raw material is shown.
【図２】 図１の装置において、すべての追装原料を溶
解した段階を示す。FIG. 2 shows a stage in which all the charging materials are melted in the apparatus of FIG.
【図３】 本発明の方法により製造した活性金属のイン
ゴットの形状と、そこから分析サンプルを採取した位置
を示すインゴットの縦断面図。分析結果を示すグラフを
あわせて掲げた。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an ingot showing the shape of an active metal ingot manufactured by the method of the present invention and a position where an analysis sample is taken from the ingot. A graph showing the analysis results is also shown.
１ 水冷銅ルツボ ２ 高周波コイル ３ 追装手段 ４ 昇降機構 1 Water-cooled copper crucible 2 high frequency coil 3 additional means 4 Lifting mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 27/06 Ｂ２２Ｄ 27/06 Ａ Ｆ２７Ｂ 14/08 Ｆ２７Ｂ 14/08 17/00 17/00 Ｄ (72)発明者 村瀬 好美 愛知県名古屋市南区大同町ニ丁目30番地 大同特殊鋼株式会社技術開発研究所内 (72)発明者 松下 洋和 愛知県名古屋市南区大同町ニ丁目30番地 大同特殊鋼株式会社技術開発研究所内 Ｆターム(参考） 4K046 AA01 BA02 BA03 CA03 CD02 CE09 EA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B22D 27/06 B22D 27/06 A F27B 14/08 F27B 14/08 17/00 17/00 D (72) Inventor Yoshimi Murase 30-30, Daidō-cho, Minami-ku, Nagoya, Aichi Prefecture, Daido Steel Co., Ltd.Technology Development Laboratory (72) Inventor, Hirokazu Matsushita, Nidoku, Daido-cho, Minami-ku, Nagoya, Aichi Prefecture, Daido Steel Co., Ltd. F-term in the Technology Development Laboratory (reference) 4K046 AA01 BA02 BA03 CA03 CD02 CE09 EA03
Claims (5)
あって、溶解原料を水冷銅ルツボと高周波コイルとから
なるコールドクルーシブルで溶解したのち溶解金属を凝
固させることからなる方法において、初装原料の溶解に
続いて追装原料を装入し、追装に伴って水冷銅ルツボに
対する高周波コイルの相対位置を引き上げて溶解を続け
る操作を繰り返すことにより、長いインゴットを得るこ
とを特徴とする活性金属のインゴットの製造方法。1. A method for producing an ingot of an active metal, which comprises melting a molten raw material in a cold crucible consisting of a water-cooled copper crucible and a high frequency coil, and then solidifying the molten metal. After the melting, the chasing raw material is charged, and by repeating the operation of pulling up the relative position of the high-frequency coil with respect to the water-cooled copper crucible along with the chasing and continuing the melting, a long ingot is obtained. Ingot manufacturing method.
電力量を徐々に減少して溶解金属の温度を低下させ、凝
固に至らせることを特徴とする請求項１に記載した活性
金属のインゴットの製造方法。2. The ingot of active metal according to claim 1, wherein after the melting is completed, the amount of electric power supplied to the high frequency coil is gradually reduced to lower the temperature of the molten metal to reach solidification. Manufacturing method.
らされるエネルギーが最大である位置が溶解金属の頂の
付近になるようにして、頂の部分を最後に凝固させるこ
とによって、内部に欠陥のないインゴットを得ることを
特徴とする、請求項１または２に記載した活性金属のイ
ンゴットの製造方法。3. At the end of melting, the position where the energy provided by the high frequency coil is the maximum is near the top of the molten metal, and the top portion is finally solidified, so that there is no internal defect. The method for producing an ingot of active metal according to claim 1 or 2, wherein an ingot is obtained.
分をもたらす原料の配合物を使用して実施する請求項１
ないし３のいずれかに記載した活性金属のインゴットの
製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the melting raw material is a mixture of raw materials which brings about a predetermined titanium alloy component.
A method for producing an ingot of an active metal as described in any one of 1 to 3 above.
波電力供給手段を組み合わせたコールドクルーシブルか
らなる活性金属のインゴットを製造する装置において、
溶解原料の追装手段を加えるとともに、水冷銅ルツボま
たは高周波コイルの昇降手段を付加して、溶解の進行に
伴って水冷銅ルツボに対する高周波コイルの相対位置を
引き上げて溶解を続行することができるように構成した
ことを特徴とする活性金属のインゴットの製造装置。5. An apparatus for producing an active metal ingot comprising a cold crucible in which a water-cooled copper crucible, a high frequency coil and a high frequency power supply means are combined,
In addition to adding the melting raw material adding means, by adding the elevating means of the water-cooled copper crucible or the high-frequency coil, the relative position of the high-frequency coil with respect to the water-cooled copper crucible can be raised as the melting progresses so that the melting can be continued An apparatus for producing an ingot of an active metal, which is configured as described above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155235A JP2003340560A (en) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | Method and apparatus for manufacturing active metal ingot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155235A JP2003340560A (en) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | Method and apparatus for manufacturing active metal ingot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340560A true JP2003340560A (en) | 2003-12-02 |
Family
ID=29771804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002155235A Withdrawn JP2003340560A (en) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | Method and apparatus for manufacturing active metal ingot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003340560A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009113062A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kobe Steel Ltd | METHOD FOR PRODUCING INGOT OF TiAl-BASED ALLOY |
| WO2013034136A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Techmag Ag | Installation for producing cast components and semi-finished products |
| CN103464697A (en) * | 2013-09-10 | 2013-12-25 | 杭州华光焊接新材料股份有限公司 | Square hole vacuum casting mould assembly |
-
2002
- 2002-05-29 JP JP2002155235A patent/JP2003340560A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009113062A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kobe Steel Ltd | METHOD FOR PRODUCING INGOT OF TiAl-BASED ALLOY |
| WO2013034136A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Techmag Ag | Installation for producing cast components and semi-finished products |
| CN103464697A (en) * | 2013-09-10 | 2013-12-25 | 杭州华光焊接新材料股份有限公司 | Square hole vacuum casting mould assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8668760B2 (en) | Method for the production of a β-γ-TiAl base alloy | |
| CN107164639B (en) | A kind of electron beam covers the method that formula solidification technology prepares high temperature alloy | |
| US6798821B2 (en) | Method and apparatus for solidification-controllable induction melting of alloy with cold copper crucible | |
| Bomberger et al. | The melting of titanium | |
| JP5048222B2 (en) | Method for producing long ingots of active refractory metal alloys | |
| JPH04314836A (en) | Method and equipment for manufacturing alloy composed mainly of titanium and aluminum | |
| CN107385244B (en) | A kind of electron beam covers the method that induced coagulation technology High Purity prepares nickel base superalloy | |
| JP5027682B2 (en) | Method for producing refractory metal ingot | |
| CN113122741A (en) | Novel preparation process of BT22 titanium alloy | |
| JP5064974B2 (en) | Ingot manufacturing method for TiAl-based alloy | |
| GB2302551A (en) | Improvements on or relating to alloys | |
| CN108660320A (en) | A kind of low-aluminium high titanium-type high temperature alloy electroslag remelting process | |
| JP2003340560A (en) | Method and apparatus for manufacturing active metal ingot | |
| AU2019253975A1 (en) | A process for producing a superalloy and superalloy obtained by said process | |
| US7753986B2 (en) | Titanium processing with electric induction energy | |
| Breig et al. | Induction skull melting of titanium aluminides | |
| JP5006161B2 (en) | Ingot manufacturing method for TiAl-based alloy | |
| RU2770807C1 (en) | Method for producing blanks from low-alloy copper-based alloys | |
| RU2811632C1 (en) | METHOD OF VACUUM ARC FINAL REMELTING OF Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo TITANIUM ALLOY INGOTS | |
| JPH0531568A (en) | Plasma melting/casting method | |
| JP7406074B2 (en) | Titanium ingot manufacturing method and titanium ingot manufacturing mold | |
| RU2426804C1 (en) | Furnace for melting and refining of reaction metals and alloys | |
| RU2191836C2 (en) | Method of ingots production | |
| JP4366705B2 (en) | Ingot manufacturing method and apparatus | |
| JPH05104208A (en) | Plasma melting and casting method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050331 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070107 |