JP2020121331A - チタン鋳塊の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
供給された前記原料に電子ビームまたはプラズマを照射することにより前記原料を溶解する溶解工程と、
前記原料の溶融物を含む溶湯をハースで精錬する精錬工程と、
前記ハースで精錬された前記溶湯を鋳型で冷却凝固することで前記チタンを含む鋳塊としてのチタン鋳塊を成形する鋳造工程と、
前記鋳型工程で鋳造されている最中の前記チタン鋳塊と前記溶湯との界面としての固液界面を振動させるために前記チタン鋳塊を振動させる振動工程と、
を含む、チタン鋳塊の製造方法。
前記振動工程では、前記鋳型直下の領域において、前記チタン鋳塊を振動させる、(1)に記載のチタン鋳塊の製造方法。
供給された前記原料に電子ビームまたはプラズマを照射することにより前記原料を溶解する電子ビームまたはプラズマ照射部と、
前記原料の溶融物を含む溶湯を精錬するハースと、
前記ハースから供給された前記溶湯を冷却凝固することで前記チタンを含む鋳塊としてのチタン鋳塊を成形する鋳型と、
前記鋳型で鋳造されている最中の前記チタン鋳塊と前記溶湯との界面としての固液界面を振動させるために前記チタン鋳塊を振動させる振動発生装置と、
を備える、チタン鋳塊の製造装置。
前記振動発生装置は、前記鋳型直下の領域において、前記チタン鋳塊を振動させる、(6)に記載のチタン鋳塊の製造装置。
前記加振部材は、前記チタン鋳塊に直接接触することで前記チタン鋳塊に前記振動を付与する、(6)〜(9)の何れか1項に記載のチタン鋳塊の製造装置。
図1は、本発明に係るチタン合金鋳塊の製造装置1を模式的に示す斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿う断面図であって、振動発生装置11とチタン鋳塊52の周辺の縦断面を示す。
図1および図2を参照して、本実施形態に係るチタン合金鋳塊52の製造方法は、第1〜5の工程を有する。
チタン鋳塊52は、電子ビームあるいはプラズマの照射を用いて原料を溶解し、鋳造中に振動を付与されて製造された鋳塊である。
(A)耐食チタン合金
Pd,Ru,Ni,Co等を含むJIS11種〜JIS23種(JIS H 4600(2012年)チタン及びチタン合金−板及び条)であり、耐食性および耐隙間腐食性に優れる。
Ti−1.5Al(JIS50種(JIS H 4600(2012年)チタン及びチタン合金−板及び条))であり、耐食性に優れ、耐水素吸収性および耐熱性に優れる。
低合金で高強度のTi−1〜1.5Fe−0.3〜0.5O−0.01〜0.04N等と、
耐クリープ性に優れるTi−6Al−2Sn−4Zr−6Mo等と、
高強度高靭性のTi−10V−2Fe−3Al等と、
耐摩耗性Ti−6Al−4V−10Cr−1.3C等とが例示される。
(C)工業用純チタン
酸素と鉄を調整したJIS1種〜JIS4種(JIS H 4600(2012年)チタン及びチタン合金−板及び条)であり、酸素と鉄が少ないほど加工性が良好であり、酸素と鉄が多いほど高強度である。
JIS2種とは、酸素:0.20%以下、鉄:0.25%以下、窒素:0.03%以下、炭素:0.08%以下、水素:0.013%以下であり、
JIS4種とは、酸素:0.40%以下、鉄:0.50%以下、窒素:0.05%以下、炭素:0.08%以下、水素:0.013%以下である。
(1)溶解および鋳造条件
(1−1)溶湯成分:Ti−6.4%Al−4.2%V
(1−3)鋳型8の内径:650mm
(1−4)溶解量:8000kg
(1−5)溶解速度:8000kg/時間
(1−7)ハース:以下の2種類(第1ハース4および第2ハース6)
(i)第1ハース4
原料50を電子ビームで溶解することで生成された溶湯51を溜め、この溶湯51を第2ハース6に供給するためのハースである。寸法は、幅500mm×長1500mm×深100mmである。
第1ハース4からの溶湯51をいったん溜めて精錬し、鋳型8に供給するためのハースである。寸法は、幅500mm×長1000mm×深150mmである。
(1−8)第1ハース4および第2ハース6の連結角度:平面視で第1ハース4の長手方向と湯道5での主流れ方向D2とが直角となるように、且つ、主流れ方向D2と第2ハース6の長手方向とが直角となるように連結。
(1−10)原料50の溶解方法:ブリケットを溶解速度に合わせて連続供給するか、あるいは、ブリケットを1000kgずつ8回に分けて第1ハース4内に一括添加した。
振動方法:偏芯カムである加振部材32によりチタン鋳塊52の外周面を打撃した。
振動数:1〜1000Hz
振幅:0.05〜10mm
結晶粒径指数の求め方について以下に説明する。全長が約5500mmのチタン鋳塊52のボトムから180mm間隔で横断面30枚を切り出し、この横断面の中心を含む幅30mm×長30mm×軸方向厚10mm、チタン鋳塊52の径方向厚み1/4位置を中心として幅30mm×長30mm×軸方向厚10mmの観察用サンプルを採取して、観察面を鏡面研磨した。
2 原料供給部
3,9,10 照射部
7 ハース
8 鋳型
11 振動発生装置
25 鋳型直下の領域
32 加振部材
50 原料
51 溶湯
52 チタン鋳塊
53 固液界面
h1 キャビティ下端の高さ位置
Claims (10)
- チタンを含有する原料を供給する原料供給工程と、
供給された前記原料に電子ビームまたはプラズマを照射することにより前記原料を溶解する溶解工程と、
前記原料の溶融物を含む溶湯をハースで精錬する精錬工程と、
前記ハースで精錬された前記溶湯を鋳型で冷却凝固することで前記チタンを含む鋳塊としてのチタン鋳塊を成形する鋳造工程と、
前記鋳型工程で鋳造されている最中の前記チタン鋳塊と前記溶湯との界面としての固液界面を振動させるために前記チタン鋳塊を振動させる振動工程と、
を含む、チタン鋳塊の製造方法。 - 前記鋳造工程では、前記鋳型内から前記鋳型外へ前記チタン鋳塊が下方へ移動することで前記チタン鋳塊が前記鋳型から取り出され、
前記振動工程では、前記鋳型直下の領域において、前記チタン鋳塊を振動させる、請求項1に記載のチタン鋳塊の製造方法。 - 前記鋳型直下の領域は、前記鋳型のキャビティ下端の高さ位置を起点として、この起点から下方へ1mの高さ位置までの領域である、請求項2に記載のチタン鋳塊の製造方法。
- 前記チタン鋳塊に付与される前記振動は、振動数が5〜500Hzであるとともに振幅が0.1〜5mmである、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のチタン鋳塊の製造方法。
- 前記振動工程では、加振部材を前記チタン鋳塊に直接接触させることで前記チタン鋳塊に前記振動を付与する、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のチタン鋳塊の製造方法。
- チタンを含有する原料を供給する原料供給部と、
供給された前記原料に電子ビームまたはプラズマを照射することにより前記原料を溶解する電子ビームまたはプラズマ照射部と、
前記原料の溶融物を含む溶湯を精錬するハースと、
前記ハースから供給された前記溶湯を冷却凝固することで前記チタンを含む鋳塊としてのチタン鋳塊を成形する鋳型と、
前記鋳型で鋳造されている最中の前記チタン鋳塊と前記溶湯との界面としての固液界面を振動させるために前記チタン鋳塊を振動させる振動発生装置と、
を備える、チタン鋳塊の製造装置。 - 前記鋳型内から前記鋳型外へ前記チタン鋳塊を下方へ移動させることで前記チタン鋳塊が前記鋳型から取り出されるように前記鋳型が構成されており、
前記振動発生装置は、前記鋳型直下の領域において、前記チタン鋳塊を振動させる、請求項6に記載のチタン鋳塊の製造装置。 - 前記鋳型の直下の領域は、前記鋳型のキャビティ下端の高さ位置を起点として、この起点から下方へ1mの高さ位置までの領域である、請求項7に記載のチタン鋳塊の製造装置。
- 前記振動発生装置が前記チタン鋳塊に発生させる前記振動は、振動数が5〜500Hzであるとともに振幅が0.1〜5mmである、請求項6〜請求項8の何れか1項に記載のチタン鋳塊の製造装置。
- 前記振動発生部材は、加振部材を含み、
前記加振部材は、前記チタン鋳塊に直接接触することで前記チタン鋳塊に前記振動を付与する、請求項6〜請求項9の何れか1項に記載のチタン鋳塊の製造装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112981179A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 广东省科学院材料与加工研究所 | 镍钛形状记忆合金材料、合金丝材及其制备方法与应用 |
WO2024128244A1 (ja) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 株式会社丸ヱム製作所 | スクリュー用母材、スクリューとその製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06287661A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Nikko Kinzoku Kk | 高融点金属溶製材の製造法 |
JPH11350051A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Sumitomo Sitix Amagasaki:Kk | チタンインゴットの製造方法 |
JP2007118041A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Showa Denko Kk | アルミニウム合金の連続鋳造棒、連続鋳造棒の鋳造方法、連続鋳造装置 |
-
2019
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---|---|---|---|---|
JPH06287661A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Nikko Kinzoku Kk | 高融点金属溶製材の製造法 |
JPH11350051A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Sumitomo Sitix Amagasaki:Kk | チタンインゴットの製造方法 |
JP2007118041A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Showa Denko Kk | アルミニウム合金の連続鋳造棒、連続鋳造棒の鋳造方法、連続鋳造装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112981179A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 广东省科学院材料与加工研究所 | 镍钛形状记忆合金材料、合金丝材及其制备方法与应用 |
WO2024128244A1 (ja) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 株式会社丸ヱム製作所 | スクリュー用母材、スクリューとその製造方法 |
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