JP5580366B2 - チタンインゴットの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施態様においては溶解炉が電子ビーム溶解炉である場合を例により詳述するが、溶解炉がプラズマアーク炉の場合であっても本発明を好適に適用することができる。
1.溶解原料
1)組成物
酸化チタン粉にPVA(ポリビニルアルコール)バインダーを適宜配合してペーストにした後、内部に壁面で区画された空間部を有するラムに充填した後、押出により、内部に貫通孔を有する成形体を得た。
次いで、前記成形体を高温にて焼結させた後、酸化チタンで構成された組成物としての板状ペレットを製造し、溶融チタン中への溶解試験を行なった。
・厚み:5mm
・直径:15mm
・内部空洞数:10
2)顆粒状チタン材
・スポンジチタン:5mm〜30mm
3)顆粒状チタン材に対する組成物の比:0.1%
2.溶解装置
以下の仕様の電子ビーム溶解炉を試験に供した。
1)出力:250KW
2)構造:ハース付き電子微ビーム溶解炉
3.溶解条件
1)減圧度:1×10−3Torr〜1×10−5Torr
2)溶解温度:チタンの融点+100〜200℃に過熱
上記条件で製造された溶解原料100g(実施例1)を電子ビーム溶解炉ハースにバッチ投入して、前記板状ペレットの完全溶解に要する時間を測定し、その結果を表1に示した。貫通孔のない板状ペレット(比較例1)の溶解時間を100とした場合の完全溶解時間を表1に整理した。
板状ペレット全容積に対する内貫通孔の全容積の比率を種々変更して、溶融チタンに対する溶解期間を測定して、表2にその結果を整理した。
実施例1・比較例1において、板状ペレットを構成する酸化チタンに代えて、酸化鉄を用いた以外は、同じ条件でハースに保持された溶融チタンに対する溶解時間を測定した。その結果を表3に示した。
1 アルキメデス缶
2 原料フィーダ
3 溶解原料
30 貫通孔を有する組成物
31 壁
32 貫通孔
4 ハース
5 溶湯
55 ガードゾーン
6 鋳型プール
7 水冷鋳型
8 インゴット
9 引き抜き装置
10 電子ビーム照射手段
Claims (7)
- ハースを有する溶解炉によりチタン材および組成物を溶解してチタンインゴットを製造する方法であって、
前記ハース内に保持された溶融チタン中に、前記組成物を添加する工程を有し、
前記組成物は、その内部に少なくとも1個以上の貫通孔を有することを特徴とするチタンインゴットの製造方法。 - 前記貫通孔の容積が、組成物の容積に対して5%〜40%の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの製造方法。
- 前記組成物の見かけ密度が、前記ハース内で溶解しているチタンの密度よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの製造方法。
- 前記組成物を添加する工程において、顆粒状チタン材も添加することを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの製造方法。
- 前記組成物が、酸化チタンまたは酸化鉄から構成されていることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの製造方法。
- 前記顆粒状チタンが、スポンジチタンまたはリサイクルチタンであることを特徴とする請求項4に記載のチタンインゴットの製造方法。
- 前記溶解炉が、電子ビーム溶解炉またはプラズマアーク溶解炉であることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの製造方法。
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