JPH04236732A - チタン及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法 - Google Patents
チタン及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法Info
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- JPH04236732A JPH04236732A JP1573291A JP1573291A JPH04236732A JP H04236732 A JPH04236732 A JP H04236732A JP 1573291 A JP1573291 A JP 1573291A JP 1573291 A JP1573291 A JP 1573291A JP H04236732 A JPH04236732 A JP H04236732A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＴｉ及びＴｉ合金の電子
ビーム溶解に適用される酸化物質添加による酸素量の制
御方法に関する。
ビーム溶解に適用される酸化物質添加による酸素量の制
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｔｉ及びＴｉ合金の機械的性質は酸素の
含有量により大きく変化する。しかし従来チタン、チタ
ン合金の溶湯中での酸素量の制御技術が確立されていな
かったため、やむを得ず要求規格に適合した材質のマス
ターメタルを購入再溶解して使用していた。
含有量により大きく変化する。しかし従来チタン、チタ
ン合金の溶湯中での酸素量の制御技術が確立されていな
かったため、やむを得ず要求規格に適合した材質のマス
ターメタルを購入再溶解して使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来使用していたマスターメタルは高価で、さらに入手が
困難と云う不具合があった。本発明は上記不具合点を解
決し、入手が容易なスクラップ及びスポンジチタン等の
安価な地金を使用でき、さらに任意の酸素量が酸化物質
の添加量を調整することによって手軽に得られるチタン
及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法を
提供しようとするものである。
来使用していたマスターメタルは高価で、さらに入手が
困難と云う不具合があった。本発明は上記不具合点を解
決し、入手が容易なスクラップ及びスポンジチタン等の
安価な地金を使用でき、さらに任意の酸素量が酸化物質
の添加量を調整することによって手軽に得られるチタン
及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法を
提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、電子
ビームにより高温に溶解したチタン（Ｔｉ）及びチタン
合金（Ｔｉ合金）の溶湯中に例えば分解温度が３０００
℃以上の高温であるＴｉＯ２ 等の酸化物の粉末を必要
量添加し、この酸化物を電子ビームにより例えば３００
０℃以上の高温に加熱して酸化物質を分解しチタン母材
中に溶融させ、チタン母材及び酸化物全体を溶融するこ
とにより溶融チタン中の酸素含有量を所要の値とする酸
素量の制御方法を特徴としている。
ビームにより高温に溶解したチタン（Ｔｉ）及びチタン
合金（Ｔｉ合金）の溶湯中に例えば分解温度が３０００
℃以上の高温であるＴｉＯ２ 等の酸化物の粉末を必要
量添加し、この酸化物を電子ビームにより例えば３００
０℃以上の高温に加熱して酸化物質を分解しチタン母材
中に溶融させ、チタン母材及び酸化物全体を溶融するこ
とにより溶融チタン中の酸素含有量を所要の値とする酸
素量の制御方法を特徴としている。
【０００５】
【作用】Ｔｉ又は、Ｔｉ合金を電子ビーム溶解する場合
、原材料に加え、ＴｉＯ２ に代表される酸化物を事前
又は、溶解中に必要量添加することにより、溶融金属中
の酸素含有量を任意に調整することができる。又、これ
ら溶融点の高い酸化物は電子ビームを溶解熱源とするこ
とによって、容易に溶解することが出来る。
、原材料に加え、ＴｉＯ２ に代表される酸化物を事前
又は、溶解中に必要量添加することにより、溶融金属中
の酸素含有量を任意に調整することができる。又、これ
ら溶融点の高い酸化物は電子ビームを溶解熱源とするこ
とによって、容易に溶解することが出来る。
【０００６】
【実施例】以下図面により本発明の１実施例について説
明すると、図１は本発明方法における酸化物質としてＴ
ｉＯ２ 粉末を使用した場合の溶解方法を示す概略図、
図２〜図５は本発明の工程説明図、図６は本発明方法を
使用する真空溶解鋳造炉の全体図である。
明すると、図１は本発明方法における酸化物質としてＴ
ｉＯ２ 粉末を使用した場合の溶解方法を示す概略図、
図２〜図５は本発明の工程説明図、図６は本発明方法を
使用する真空溶解鋳造炉の全体図である。
【０００７】図１及び図６において、１は電子銃で電子
ビーム真空鋳造炉内に配置した水冷胴溶解炉３内に収納
されたチタン材７に対し電子ビームを照射する。２は真
空ポンプで電子ビーム真空鋳造炉内を真空状態にするた
めのものである。４は鋳型で、電子ビーム真空鋳造炉内
で電子ビームにより３０００℃以上に加熱して溶解され
たチタン材７は鋳型４内に注入され成形される。６は酸
素添加用の酸化物質で、例えばＴｉＯ２ ，Ｆｅ２ Ｏ
３ 等の粉末が使用され、図１に示すように酸素添加用
ＴｉＯ２ ６に直接電子ビームが照射されると、多量の
蒸発により酸素含有量のコントロールが難しくなるので
周囲のＴｉ材７を溶解し、その熱でＴｉＯ２ ６を溶か
し込んでいく。
ビーム真空鋳造炉内に配置した水冷胴溶解炉３内に収納
されたチタン材７に対し電子ビームを照射する。２は真
空ポンプで電子ビーム真空鋳造炉内を真空状態にするた
めのものである。４は鋳型で、電子ビーム真空鋳造炉内
で電子ビームにより３０００℃以上に加熱して溶解され
たチタン材７は鋳型４内に注入され成形される。６は酸
素添加用の酸化物質で、例えばＴｉＯ２ ，Ｆｅ２ Ｏ
３ 等の粉末が使用され、図１に示すように酸素添加用
ＴｉＯ２ ６に直接電子ビームが照射されると、多量の
蒸発により酸素含有量のコントロールが難しくなるので
周囲のＴｉ材７を溶解し、その熱でＴｉＯ２ ６を溶か
し込んでいく。
【０００８】次ぎに図２〜図５により本発明の作業工程
について説明する。図２は酸化物質６を中心として電子
ビーム５をその円周状に照射開始した時の状態を示し、
この状態では水冷胴溶解炉内に配置したチタン材７を電
子ビーム５により局部溶解し、３０００℃以上に加熱し
た溶融プール８をまず作る。次に図３に示すように３０
００℃以上に溶融プールが加熱され広がりを見せ、この
プール８中に酸化物質６は除々に分解され添加される。 図４に示すように完全に酸化物質が分解しチタン材７に
溶融した後、図５に示すようにチタン材全体を溶融する
。なお必要に応じＡｌ，Ｖ等を添加することもある。
について説明する。図２は酸化物質６を中心として電子
ビーム５をその円周状に照射開始した時の状態を示し、
この状態では水冷胴溶解炉内に配置したチタン材７を電
子ビーム５により局部溶解し、３０００℃以上に加熱し
た溶融プール８をまず作る。次に図３に示すように３０
００℃以上に溶融プールが加熱され広がりを見せ、この
プール８中に酸化物質６は除々に分解され添加される。 図４に示すように完全に酸化物質が分解しチタン材７に
溶融した後、図５に示すようにチタン材全体を溶融する
。なお必要に応じＡｌ，Ｖ等を添加することもある。
【０００９】つぎに酸素添加量の制御方法について説明
すると、溶融Ｔｉの出湯量は、溶解Ｔｉ量、電子銃のガ
ン出力、溶解時間等により左右される。したがって、出
湯量や化学成分を制御するためには、上記３条件を制御
しなければならない。本方法では、これらの条件を一定
にし、酸素添加用ＴｉＯ２ の溶解量と、酸素含有量（
出湯Ｔｉ中の）との関係を調べ、目標酸素含有量にする
ための最適条件を確立した。（なおこの際ＴｉＯ２ に
電子ビームを照射しないように留意した。）
すると、溶融Ｔｉの出湯量は、溶解Ｔｉ量、電子銃のガ
ン出力、溶解時間等により左右される。したがって、出
湯量や化学成分を制御するためには、上記３条件を制御
しなければならない。本方法では、これらの条件を一定
にし、酸素添加用ＴｉＯ２ の溶解量と、酸素含有量（
出湯Ｔｉ中の）との関係を調べ、目標酸素含有量にする
ための最適条件を確立した。（なおこの際ＴｉＯ２ に
電子ビームを照射しないように留意した。）
【００１０
】以下具体的な実施条件を示すと次のとおりである。Ｔ
ｉマスターインゴット１０ｋｇに対して、ＴｉＯ２ 及
びＦｅ２ Ｏ３ を０．１〜３．０％添加することによ
り、０．１〜０．５％の範囲で酸素量を制御し得る。 溶解時間は８〜１０分、ガン出力は鋳込直前で７０〜１
００ｋＷとなる。
】以下具体的な実施条件を示すと次のとおりである。Ｔ
ｉマスターインゴット１０ｋｇに対して、ＴｉＯ２ 及
びＦｅ２ Ｏ３ を０．１〜３．０％添加することによ
り、０．１〜０．５％の範囲で酸素量を制御し得る。 溶解時間は８〜１０分、ガン出力は鋳込直前で７０〜１
００ｋＷとなる。
【００１１】
【発明の効果】本発明のチタン及びチタン合金の電子ビ
ーム溶解時の酸素量制御方法によれば、Ｔｉ材への酸化
物質の添加が確実にかつ容易に行えることによりチタン
母材中に溶融する酸素量の制御が自由に行える。それに
より従来高価かつ入手困難な要求規格のマスターメタル
を溶解材料としなければならなかった不具合を解消し、
本方法により入手が容易で、かつ安価なスポンジチタン
、スクラップ材等の溶解に適応させることが可能となり
、任意の規格の材質を得ることができる。
ーム溶解時の酸素量制御方法によれば、Ｔｉ材への酸化
物質の添加が確実にかつ容易に行えることによりチタン
母材中に溶融する酸素量の制御が自由に行える。それに
より従来高価かつ入手困難な要求規格のマスターメタル
を溶解材料としなければならなかった不具合を解消し、
本方法により入手が容易で、かつ安価なスポンジチタン
、スクラップ材等の溶解に適応させることが可能となり
、任意の規格の材質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る酸化物添加溶解方法の
概略説明図である。
概略説明図である。
【図２】本発明における酸化物質を中心に電子ビームを
円筒状に照射開始した状態図である。
円筒状に照射開始した状態図である。
【図３】本発明における溶融プールを３０００℃以上に
加熱している状態図である。
加熱している状態図である。
【図４】本発明における酸化物質が完全に溶解した状態
図である。
図である。
【図５】本発明におけるＴｉ材料全体を溶融している状
態図である。
態図である。
【図６】本発明方法を実施する真空溶解鋳造炉装置図で
ある。
ある。
１ 電子銃
２ 真空ポンプ
３ 水冷胴溶解炉
４ 鋳型
５ 電子ビーム
６ 酸化物質
７ チタン材
８ 溶融プール
Claims (1)
- 【請求項１】 電子ビームにより高温に溶解したチタ
ン及びチタン合金の溶湯中にＴｉＯ２ ，Ｆｅ２ Ｏ３
等の酸化物の粉末を必要量添加し、該酸化物を電子ビ
ームにより高温加熱して酸化物質を分解し、チタン母材
中に溶融したことを特徴とするチタン及びチタン合金の
電子ビーム溶解時の酸素量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1573291A JPH04236732A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | チタン及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1573291A JPH04236732A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | チタン及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236732A true JPH04236732A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=11896943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1573291A Withdrawn JPH04236732A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | チタン及びチタン合金の電子ビーム溶解時の酸素量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04236732A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100709380B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2007-04-24 | 주식회사 예스바이오 | 융제가 포함된 주조용 금속 피스 |
| JP2014233753A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 新日鐵住金株式会社 | 分塊工程や精整工程を省略しても熱間圧延後の表面性状に優れた工業用純チタンインゴットおよびその製造方法 |
| CN106222459A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 张能 | 一种转动轴杆的制造方法 |
| CN107058805A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-08-18 | 常州大学 | 一种采用自溶型紫铜钟罩熔炼锌铜钛中间合金的方法 |
| CN111690834A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-09-22 | 南京国重新金属材料研究院有限公司 | 一种梯度氧含量镍基高温合金的制备方法 |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP1573291A patent/JPH04236732A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100709380B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2007-04-24 | 주식회사 예스바이오 | 융제가 포함된 주조용 금속 피스 |
| JP2014233753A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 新日鐵住金株式会社 | 分塊工程や精整工程を省略しても熱間圧延後の表面性状に優れた工業用純チタンインゴットおよびその製造方法 |
| CN106222459A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 张能 | 一种转动轴杆的制造方法 |
| CN107058805A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-08-18 | 常州大学 | 一种采用自溶型紫铜钟罩熔炼锌铜钛中间合金的方法 |
| CN111690834A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-09-22 | 南京国重新金属材料研究院有限公司 | 一种梯度氧含量镍基高温合金的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |