JP2003523831A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 精錬液体金属を受入れる液相線部分と凝固部分からなる鋳造品にして実質的に酸化物と硫化物を含まず偏析欠陥のない微細粒均質ミクロ組織を有する鋳造品を製造する減圧鋳造装置であって、当該鋳造装置が、
精錬によって酸化物と硫化物が除去された精錬液体金属の供給源と、
鋳造装置内に減圧を生じる減圧装置と、
精錬液体金属を受入れて、実質的に酸化物と硫化物を含まず偏析欠陥のない微細粒均質ミクロ組織を有する鋳造品を形成するための核生成鋳造装置とを含んでいて、
減圧装置で生じた減圧が鋳造品の凝固時に巻き込まれたガスを除去するのに十分である鋳造装置。
【請求項２】 精錬液体金属の供給源がエレクトロスラグ精錬装置からなる、請求項１記載の鋳造装置。
【請求項３】 エレクトロスラグ精錬装置が、
精錬液体金属の供給源のエレクトロスラグ精錬を行って溶融スラグを与えるエレクトロスラグ精錬構造物と、
溶融スラグの直下に精錬溶融金属を保持して精錬溶融金属を提供するための低温炉床構造物と、
エレクトロスラグ精錬構造物内に挿入してエレクトロスラグ精錬構造物内の溶融スラグに接触させて精錬金属源を生じさせるための原料金属源と、
電源、原料金属源、溶融スラグ及びエレクトロスラグ精錬構造物からなる回路を通して、溶融スラグと接した原料金属源を抵抗融解させて精錬液体金属の溶融滴を生成させるのに十分な原料金属源のエレクトロスラグ精錬用の電力を供給するための電源と、
溶融スラグを通して溶融液滴を落下させるための出口と、
溶融スラグを通過した後の溶融液滴をエレクトロスラグ精錬構造物の直下の低温炉床構造物内に精錬液体金属として集めるためのコレクタと、
低温炉床構造物の下方部分に設けられたオリフィスを有するコールドフィンガオリフィス構造物であって、低温炉床構造物内に集められたエレクトロスラグ精錬金属をコールドフィンガオリフィス構造物のオリフィスを通して排出するためのコールドフィンガオリフィス構造物とを含む、請求項２記載の鋳造装置。
【請求項４】 核生成鋳造装置が、精錬液体金属の供給源からの金属を集めて凝固させるための鋳型をさらに含んでいて、鋳型の上面には攪乱域が生じ、攪乱域が平均５０体積％未満凝固している、請求項１記載の鋳造装置。
【請求項５】 鋳造品が鋳造品、インゴット及びプリフォームの１以上からなる、請求項１記載の鋳造装置。
【請求項６】 鋳造品がニッケル基、コバルト基、チタン基及び鉄基金属の１種以上からなる、請求項１記載の鋳造装置。
【請求項７】 精錬液体金属の供給源が消耗電源、粉末金属源及び溶融金属源から選択される１種以上である、請求項１記載の鋳造装置。
【請求項８】 鋳造装置内に減圧を生じる減圧装置が、１以上の減圧発生装置と鋳造装置の少なくとも一部分を包囲する減圧室とを含んでいて、減圧発生装置が１以上の減圧系統管路で減圧室と接続している、請求項１記載の鋳造装置。
【請求項９】 精錬液体金属を受入れる液相線部分と凝固部分からなる鋳造品にして実質的に酸化物と硫化物を含まず偏析欠陥のない微細粒均質ミクロ組織を有する鋳造品を製造するための減圧鋳造方法であって、鋳造方法が、
精錬によって酸化物と硫化物が除去された精錬液体金属の供給源を用意する工程と、
鋳造装置の少なくとも一部分の圧力を低下させる工程と、
核生成鋳造装置内での核生成鋳造によって減圧下で鋳造品を形成する工程とを含んでいて、減圧が精錬液体金属中に巻き込まれたガスを凝固時に除去して鋳造品中のボイドを低減させるのに十分である鋳造方法。
【請求項１０】 精錬液体金属の供給源を用意する工程がエレクトロスラグ精錬工程からなり、エレクトロスラグ精錬工程が、
精錬すべき精錬液体金属の供給源を用意する工程と、
精錬液体金属の供給源のエレクトロスラグ精錬を行うためのエレクトロスラグ精錬構造物を設けるとともに該容器内に溶融スラグを用意する工程と、
溶融スラグの真下に精錬溶融金属を保持するための低温炉床構造物を設けるとともに低温炉床構造物内に精錬溶融金属を用意する工程と、
精錬液体金属の供給源を取付けた後、精錬液体金属の供給源をエレクトロスラグ精錬構造物内に挿入してエレクトロスラグ精錬構造物内の溶融スラグに接触させる工程と、
電力を供給するための電源を設ける工程と、
電源、金属源、溶融スラグ及びエレクトロスラグ精錬構造物からなる回路を通して、精錬液体金属の供給源のエレクトロスラグ精錬によって溶融液滴状の精錬液体金属を生成させるための電力を供給する工程と、
金属源と溶融スラグが接する部位で金属源を抵抗融解させて金属の溶融液滴を生成させる工程と、
溶融スラグを通して溶融液滴を落下させる工程と、
溶融スラグを通過した後の溶融液滴をエレクトロスラグ精錬構造物の直下の低温炉床構造物内に精錬液体金属として集める工程と、
低温炉床構造物の下方部分に、オリフィスを有するコールドフィンガオリフィス構造物を設ける工程と、
低温炉床構造物内に集められたエレクトロスラグ精錬金属を、コールドフィンガオリフィス構造物のオリフィスを通して排出する工程とを含む、請求項９記載の方法。