JP2012032178A - 溶湯品質評価方法および溶湯品質評価装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料用ルツボを収納する試験チャンバーと、試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段とを用い、試料用ルツボに試料溶湯を採取し、減圧手段による減圧開始以降の、圧力検出手段によって検出された圧力変化パターンに基づいて、試料溶湯中の介在物量、同介在物外径、または溶存ガス量を判定する溶湯品質評価方法であって、圧力変化パターンに含まれる減圧開始後から最初の圧力上昇ピーク発生までの初期時間長さ又は最初の圧力上昇ピークの高さに基づいて試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度エラー判定工程#11、#14を設けた。
【選択図】図6
Description
試料用ルツボを収納する試験チャンバーと、前記試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、前記試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段とを用い、前記試料用ルツボに試料溶湯を採取し、前記減圧手段による減圧開始以降の、前記圧力検出手段によって検出された圧力変化パターンに基づいて、前記試料溶湯中の介在物量、同介在物外径、または溶存ガス量を判定する溶湯品質評価方法であって、
前記圧力変化パターンに含まれる前記減圧開始後から最初の圧力上昇ピーク発生までの初期時間長さ又は最初の前記圧力上昇ピークの高さに基づいて前記試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度エラー判定工程を有する点にある。
前記減圧開始後からの前記試験チャンバーの内部の雰囲気温度上昇パターンに基づいて、前記試料溶湯の品種を特定する品種判定工程と、この品種判定工程によって判定された品種に応じて、前記初期時間長さ又は前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を決定する基準値決定工程とを備え、
前記試料温度エラー判定工程では、前記基準値決定工程によって決定された基準値に基づいて前記合否判定が行われる点にある。
前記減圧開始後からの前記試験チャンバーの内部の雰囲気温度上昇パターンに基づいて、前記試料溶湯中のSi量を判定する成分判定工程と、この成分判定工程によって判定されたSi量に応じて、前記初期時間長さ又は前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を決定する基準値決定工程とを備え、
前記試料温度エラー判定工程では、前記基準値決定工程によって決定された基準値に基づいて前記合否判定が行われる点にある。
試料用ルツボを密閉状に収納する試験チャンバーと、
前記試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、
前記試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記試料用ルツボに試料溶湯を採取し、前記減圧手段による減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力上昇ピークから前記試料溶湯中の介在物の外径を判定する粒子径判定部、または、同減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力変化曲線に基づいて、前記試料溶湯中の溶存ガス量を判定する溶存ガス量判定部と、
前記減圧開始後から最初の圧力上昇ピーク発生までの初期時間長さを判定する初期時間長判定部と、
前記初期時間長判定部によって得られた初期時間長さを所定の基準値と比較することで、前記試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度合否判定部とを有する点にある。
前記温度測定手段によって得られた、前記減圧開始後からの雰囲気温度上昇パターンに基づいて前記試料溶湯中のSi量を判定する成分判定部と、
前記成分判定部によって判定されたSi量に応じて、前記初期時間長さの基準値を判定する第1基準値決定部と、を有する点にある。
前記試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、
前記試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記試料用ルツボに試料溶湯を採取し、前記減圧手段による減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力上昇ピークから前記試料溶湯中の介在物の外径を判定する粒子径判定部、または、同減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力変化曲線に基づいて、前記試料溶湯中の溶存ガス量を判定する溶存ガス量判定部と、
前記減圧開始後から最初の前記圧力上昇ピークの高さを判定する初期ピーク高さ評価部と、
前記初期ピーク高さ評価部によって得られた前記最初の圧力上昇ピークの高さを所定の基準値と比較することで、前記試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度合否判定部とを有する点にある。
前記温度測定手段によって得られた、前記減圧開始後からの雰囲気温度上昇パターンに基づいて前記試料溶湯中のSi量を判定する成分判定部と、
前記成分判定部によって判定されたSi量に応じて、前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を判定する第2基準値決定部と、を有する点にある。
(溶湯品質評価装置の概略構成)
図1に示す溶湯品質評価装置50は、内部を蓋2で密閉可能な耐熱性の試験チャンバー1を備え、試験チャンバー1の内部に設置された棚3の所定箇所には、品質評価の対象となる高温の試料溶湯Sを入れたルツボ8を載置可能となっている。
試験チャンバー1には内部空間Vを減圧する真空ポンプ10(減圧手段の一例)が接続され、さらに、内部空間Vの圧力を測定する圧力計5及び内部空間Vの雰囲気温度を測定する熱電対6が設置されている。
本発明による溶湯品質評価装置50を用いた溶湯品質評価は概して以下の手順で実施される。
電熱ヒータ4によって180℃に保持された試験チャンバー1の棚3に所定温度の試料溶湯Sを入れたルツボ8を載置し、蓋2で密閉し、直ぐに真空ポンプ10によって内部空間Vを所定の期間で約0.5Paにまで減圧し、圧力計5によって内部空間Vの圧力を測定開始する。
また、制御装置20の粒子径判定部36が、測定値のグラフに現れる上向きの各ピークの高さhから試料溶湯S中の個々の介在物(主にスピネルなどの酸化物粒子で構成される)の外径を判定し、表示モニター16に表示する。さらに、ピークの数から介在物の量も判定可能である。
そのために、本発明による溶湯品質評価装置50の制御装置20は、溶湯品質評価の開始時における試験チャンバー1の内部空間Vの減圧速度と試験終了時の最終減圧レベルとを合金品種と無関係に判定する真空度合否判定部21の他に、内部空間Vを減圧開始する時点での試料溶湯Sの温度が、合金品種毎の規定温度を上回るか否かを判定する試料温度合否判定部22を備えている。
粒子径判定部36は、測定値のグラフに現れる上向きの各ピークの高さhから試料溶湯S中の個々の介在物の外径や介在物の量を判定し、表示モニター16に表示する。
溶湯品質評価方法について図6のフローチャートに沿って説明する。
アルミ保持炉(不図示)などから試料溶湯Sを採取した試料用ルツボ8を試験チャンバー1の所定箇所に載置し、蓋2で内部を密閉後、直ぐに真空ポンプ10で試験チャンバー1内を減圧開始する。
次に、成分判定部29が、第2昇温判定部28によって判定された上昇パターンに基づいて、一般基準値格納部(不図示)のLUT(ルックアップテーブル)を参照することで、試料溶湯S中のSi量を判定する(#09、成分判定工程の一例)。
〈1〉減圧開始後における内部空間Vの温度変化パターンに基づいて、試料溶湯S中のSi量ではなく、試料溶湯の合金品種のみを特定し(品種判定工程)、後続する基準値決定工程(#08−#10)では、この特定された合金品種に基づいて初期時間長さ又は前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を決定する形態での実施も可能である。
V 内部空間
1 試験チャンバー
5 圧力計(圧力検出手段)
6 熱電対
8 ルツボ(試料用ルツボ)
10 真空ポンプ(減圧手段)
20 制御装置
22 試料温度合否判定部
24 第1昇温判定部
26 基準値決定部
28 第2昇温判定部
29 成分判定部
30 初期ピーク時期評価部
30S 第1基準値格納部
30R 第1基準値決定部
32 初期ピーク高さ評価部
32R 第2基準値決定部
34 溶存ガス量判定部
36 粒子径判定部
50 溶湯品質評価装置
Claims (7)
- 試料用ルツボを収納する試験チャンバーと、前記試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、前記試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段とを用い、前記試料用ルツボに試料溶湯を採取し、前記減圧手段による減圧開始以降の、前記圧力検出手段によって検出された圧力変化パターンに基づいて、前記試料溶湯中の介在物量、同介在物外径、または溶存ガス量を判定する溶湯品質評価方法であって、
前記圧力変化パターンに含まれる前記減圧開始後から最初の圧力上昇ピーク発生までの初期時間長さ又は最初の前記圧力上昇ピークの高さに基づいて前記試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度エラー判定工程を有する溶湯品質評価方法。 - 前記減圧開始後からの前記試験チャンバーの内部の雰囲気温度上昇パターンに基づいて、前記試料溶湯の品種を特定する品種判定工程と、この品種判定工程によって判定された品種に応じて、前記初期時間長さ又は前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を決定する基準値決定工程とを備え、
前記試料温度エラー判定工程では、前記基準値決定工程によって決定された基準値に基づいて前記合否判定が行われる請求項1に記載の溶湯品質評価方法。 - 前記減圧開始後からの前記試験チャンバーの内部の雰囲気温度上昇パターンに基づいて、前記試料溶湯中のSi量を判定する成分判定工程と、この成分判定工程によって判定されたSi量に応じて、前記初期時間長さ又は前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を判定する基準値決定工程とを備え、
前記試料温度エラー判定工程では、前記基準値決定工程によって決定された基準値に基づいて前記合否判定が行われる請求項1または2に記載の溶湯品質評価方法。 - 試料用ルツボを密閉状に収納する試験チャンバーと、
前記試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、
前記試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記試料用ルツボに試料溶湯を採取し、前記減圧手段による減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力上昇ピークから前記試料溶湯中の介在物の外径を判定する粒子径判定部、または、同減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力変化曲線に基づいて、前記試料溶湯中の溶存ガス量を判定する溶存ガス量判定部と、
前記減圧開始後から最初の圧力上昇ピーク発生までの初期時間長さを判定する初期ピーク時期評価部と、
前記初期ピーク時期評価部によって得られた初期時間長さを所定の基準値と比較することで、前記試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度合否判定部とを有する溶湯品質評価装置。 - 前記試験チャンバーの内部の雰囲気温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段によって得られた、前記減圧開始後からの雰囲気温度上昇パターンに基づいて前記試料溶湯中のSi量を判定する成分判定部と、
前記成分判定部によって判定されたSi量に応じて、前記初期時間長さの基準値を判定する第1基準値決定部と、を有する請求項4に記載の溶湯品質評価装置。 - 試料用ルツボを密閉状に収納する試験チャンバーと、
前記試験チャンバーの内部を減圧する減圧手段と、
前記試験チャンバー内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記試料用ルツボに試料溶湯を採取し、前記減圧手段による減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力上昇ピークから前記試料溶湯中の介在物の外径を判定する粒子径判定部、または、同減圧開始後において、前記圧力検出手段によって検出された圧力変化曲線に基づいて、前記試料溶湯中の溶存ガス量を判定する溶存ガス量判定部と、
前記減圧開始後から最初の前記圧力上昇ピークの高さを判定する初期ピーク高さ評価部と、
前記初期ピーク高さ評価部によって得られた前記最初の圧力上昇ピークの高さを所定の基準値と比較することで、前記試料溶湯の温度条件を合否判定する試料温度合否判定部とを有する溶湯品質評価装置。 - 前記試験チャンバーの内部の雰囲気温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段によって得られた、前記減圧開始後からの雰囲気温度上昇パターンに基づいて前記試料溶湯中のSi量を判定する成分判定部と、
前記成分判定部によって判定されたSi量に応じて、前記最初の圧力上昇ピークの高さの基準値を判定する第2基準値決定部と、を有する請求項6に記載の溶湯品質評価装置。
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JP2009192530A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-08-27 | Japan Atomic Energy Agency | ガス量測定装置及び介在物の測定装置 |
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