JPH06179930A - 黒鉛製るつぼ又は鋳型 - Google Patents
黒鉛製るつぼ又は鋳型Info
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- JPH06179930A JPH06179930A JP5007276A JP727693A JPH06179930A JP H06179930 A JPH06179930 A JP H06179930A JP 5007276 A JP5007276 A JP 5007276A JP 727693 A JP727693 A JP 727693A JP H06179930 A JPH06179930 A JP H06179930A
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 黒鉛製るつぼ及び鋳型内面にZrC等の溶解
金属の炭化物が生成されないようにして鋳肌荒れを阻止
する。 【構成】 黒鉛るつぼ1の底部に黒鉛鋳型2を取付け、
るつぼ1内面は、Y2 O3 、CaO、MgOなどのジル
コニウム酸化物より酸化物として安定なセラミックスの
ライナー1a、1bにより被覆し、鋳型2のるつぼ側に
は同様のセラミックス等のパイプ3を挿入する。セラミ
ックス層によって黒鉛からの炭素の溶出は阻止され、か
つ、そのセラミックス層はジルコニアによって侵食され
ない。このため、るつぼ及び鋳型内にはZrCが生じな
い。水冷銅ジャケット5で冷却しながら、引出しピンチ
ロール6でもって純銅棒4をガイドとしてZr銅合金a
の凝固ロッドを引抜く。このとき、Zr銅合金aの凝固
をパイプ3内として、ZrCの生成を防ぐ。これによ
り、引抜きZr銅合金ロッドの鋳肌荒れは生じない。
金属の炭化物が生成されないようにして鋳肌荒れを阻止
する。 【構成】 黒鉛るつぼ1の底部に黒鉛鋳型2を取付け、
るつぼ1内面は、Y2 O3 、CaO、MgOなどのジル
コニウム酸化物より酸化物として安定なセラミックスの
ライナー1a、1bにより被覆し、鋳型2のるつぼ側に
は同様のセラミックス等のパイプ3を挿入する。セラミ
ックス層によって黒鉛からの炭素の溶出は阻止され、か
つ、そのセラミックス層はジルコニアによって侵食され
ない。このため、るつぼ及び鋳型内にはZrCが生じな
い。水冷銅ジャケット5で冷却しながら、引出しピンチ
ロール6でもって純銅棒4をガイドとしてZr銅合金a
の凝固ロッドを引抜く。このとき、Zr銅合金aの凝固
をパイプ3内として、ZrCの生成を防ぐ。これによ
り、引抜きZr銅合金ロッドの鋳肌荒れは生じない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ジルコニウム入り銅
合金等を溶融する黒鉛製るつぼ及びその鋳塊を得る鋳型
に関するものである。
合金等を溶融する黒鉛製るつぼ及びその鋳塊を得る鋳型
に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】例えば、ジルコニウム(Z
r)入り銅合金の製造には、木炭被覆の下、不活性ガス
雰囲気又は真空中で、無酸素銅を溶解後、それにZr母
合金を添加する。その製造用るつぼには、熱伝導性の面
から黒鉛製が使用されるが、この黒鉛製るつぼは、溶融
金属中にるつぼから炭素が大量に溶出し、その炭素が溶
融金属中のZr等の添加金属と反応してその金属を消失
させる問題がある。この消失は添加金属が活性であれば
あるほど激しい。
r)入り銅合金の製造には、木炭被覆の下、不活性ガス
雰囲気又は真空中で、無酸素銅を溶解後、それにZr母
合金を添加する。その製造用るつぼには、熱伝導性の面
から黒鉛製が使用されるが、この黒鉛製るつぼは、溶融
金属中にるつぼから炭素が大量に溶出し、その炭素が溶
融金属中のZr等の添加金属と反応してその金属を消失
させる問題がある。この消失は添加金属が活性であれば
あるほど激しい。
【0003】また、鋳造方式には、鋳型に鋳込むバッチ
式と、前記溶湯を、丸ビレッド、ケーク等に鋳造しなが
ら引出す連続式とがある。前者のバッチ式は、連続的で
ないため生産性に問題があるうえに、作業が間欠的とな
り作業性にも問題がある。後者の連続式は、生産性、作
業性の面では優れているが、鋳型を黒鉛とした場合、そ
の黒鉛鋳型内に、前記るつぼと同様に炭素が溶出し、そ
の炭素とZrが反応して炭化物(ZrC)が生成される
ため、その炭化物の存在により、鋳肌荒れが発生するう
えに、鋳型内面が荒れ、鋳型の寿命が短かい問題もあ
る。
式と、前記溶湯を、丸ビレッド、ケーク等に鋳造しなが
ら引出す連続式とがある。前者のバッチ式は、連続的で
ないため生産性に問題があるうえに、作業が間欠的とな
り作業性にも問題がある。後者の連続式は、生産性、作
業性の面では優れているが、鋳型を黒鉛とした場合、そ
の黒鉛鋳型内に、前記るつぼと同様に炭素が溶出し、そ
の炭素とZrが反応して炭化物(ZrC)が生成される
ため、その炭化物の存在により、鋳肌荒れが発生するう
えに、鋳型内面が荒れ、鋳型の寿命が短かい問題もあ
る。
【0004】ここで、るつぼ及び鋳型内面に、添加金属
の侵食作用に耐え、かつ炭素の溶出を防ぐセラミックス
等のコーテング層を形成すれば上述の問題は解決する。
しかし、はけ塗り等のコーテングではその層が容易に剥
れ、そのセラミックス粉が溶融中に入り込み、却って好
ましくない。
の侵食作用に耐え、かつ炭素の溶出を防ぐセラミックス
等のコーテング層を形成すれば上述の問題は解決する。
しかし、はけ塗り等のコーテングではその層が容易に剥
れ、そのセラミックス粉が溶融中に入り込み、却って好
ましくない。
【0005】この発明は、以上の点に鑑み、るつぼ及び
鋳型の内面に活性添加金属の侵食作用に耐え得る強固な
層を作ることを課題とする。
鋳型の内面に活性添加金属の侵食作用に耐え得る強固な
層を作ることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明にあっては、るつぼ及び鋳型の内面に形成
するセラミックスを、溶解調整する合金の活性添加金属
の酸化物より酸化物として安定なものを採用し、その層
を、ライナーの張設又はプラズマ溶射で得る構成とした
のである。
に、この発明にあっては、るつぼ及び鋳型の内面に形成
するセラミックスを、溶解調整する合金の活性添加金属
の酸化物より酸化物として安定なものを採用し、その層
を、ライナーの張設又はプラズマ溶射で得る構成とした
のである。
【0007】
【作用】このように構成するこの発明は、ライナーの張
設又はプラズマ溶射によるセラミックス層のため、黒鉛
との接合も強固であり、長期の使用によっても剥がれる
こともない。
設又はプラズマ溶射によるセラミックス層のため、黒鉛
との接合も強固であり、長期の使用によっても剥がれる
こともない。
【0008】また、各酸化物の標準自由生成エネルギー
の温度関係は図1のごとく示され、同図において、その
関係線が下側になるほど、当該酸化物は安定である。こ
のため、例えば、ZrO2 を溶融鋳造する場合には、Z
rO2 より安定な酸化物のセラミックスでるつぼ及び鋳
型内面を形成すれば、そのセラミックス層によって黒鉛
製るつぼ及び鋳型からの炭素の溶出が阻止され、溶湯中
のZrとの炭化物の生成が阻止されるとともに、そのセ
ラミックスはZrの酸化物より安定なため侵食されな
い。
の温度関係は図1のごとく示され、同図において、その
関係線が下側になるほど、当該酸化物は安定である。こ
のため、例えば、ZrO2 を溶融鋳造する場合には、Z
rO2 より安定な酸化物のセラミックスでるつぼ及び鋳
型内面を形成すれば、そのセラミックス層によって黒鉛
製るつぼ及び鋳型からの炭素の溶出が阻止され、溶湯中
のZrとの炭化物の生成が阻止されるとともに、そのセ
ラミックスはZrの酸化物より安定なため侵食されな
い。
【0009】
【実施例】まず、図2に示すように、黒鉛製坩堝(るつ
ぼ)1の底部に黒鉛鋳型2を取付け、この鋳型2のるつ
ぼ側に、外径:17mm、内径11mmのY2 O3 製のパイ
プ3を挿入した。一方、鋳型2の引き出し側には、外
径:10mmの純銅棒4をるつぼ1内面より15mmの位置
まで挿入するとともに、その外周に水冷銅ジャケット5
を設けた。
ぼ)1の底部に黒鉛鋳型2を取付け、この鋳型2のるつ
ぼ側に、外径:17mm、内径11mmのY2 O3 製のパイ
プ3を挿入した。一方、鋳型2の引き出し側には、外
径:10mmの純銅棒4をるつぼ1内面より15mmの位置
まで挿入するとともに、その外周に水冷銅ジャケット5
を設けた。
【0010】上記るつぼ1の内面は、Y2 O3 製の筒状
ライナー1aとその底面をなす同じくY2 O3 製の板状
ライナー1bにより被覆した。両ライナー1a、1bは
複数に分割した片でもって構成することができる。
ライナー1aとその底面をなす同じくY2 O3 製の板状
ライナー1bにより被覆した。両ライナー1a、1bは
複数に分割した片でもって構成することができる。
【0011】そのるつぼ1内に、Zr:0.03wt/
%のZr銅合金aを入れて、Arガス雰囲気中で130
0℃に昇温・保持するとともに、水冷銅ジャケット5に
2リットル/分の水を通して、Zr銅合金の凝固がY2
O3 のパイプ3中で生じるようにした。この状態から引
出しピンチロール6でもって、純銅棒4をガイドとし
て、前記凝固したZr銅合金のロッドを、4.9秒間隔
で、2.5mm/0.1秒のパルス引抜きでもって製造し
た。
%のZr銅合金aを入れて、Arガス雰囲気中で130
0℃に昇温・保持するとともに、水冷銅ジャケット5に
2リットル/分の水を通して、Zr銅合金の凝固がY2
O3 のパイプ3中で生じるようにした。この状態から引
出しピンチロール6でもって、純銅棒4をガイドとし
て、前記凝固したZr銅合金のロッドを、4.9秒間隔
で、2.5mm/0.1秒のパルス引抜きでもって製造し
た。
【0012】この製造されたZr銅合金ロッドは、一方
向凝固組織を有した表面が良好なものであった。
向凝固組織を有した表面が良好なものであった。
【0013】前記実施例は横型鋳造の場合であったが、
図3に示す縦型鋳造においても同様にしてZr銅合金ロ
ッドを得ることができる。
図3に示す縦型鋳造においても同様にしてZr銅合金ロ
ッドを得ることができる。
【0014】なお、大量のロッドを製造する際には、図
4、図5に示すように保熱炉7、又は受皿9を別途に設
け、それらのノズル7a、9aにニードル8を抜き差し
自在にしたものとするとよい。このとき、るつぼ1は溶
解炉とするとよい。図中、Tは温度計である。両図は縦
型鋳造の場合であるが、横型鋳造でも同様に保熱炉7、
受皿9を設けたものとすることができる。
4、図5に示すように保熱炉7、又は受皿9を別途に設
け、それらのノズル7a、9aにニードル8を抜き差し
自在にしたものとするとよい。このとき、るつぼ1は溶
解炉とするとよい。図中、Tは温度計である。両図は縦
型鋳造の場合であるが、横型鋳造でも同様に保熱炉7、
受皿9を設けたものとすることができる。
【0015】各実施例において、CaO、MgOなどの
他のジルコニウム酸化物より酸化物として安定なセラミ
ックスでもってライナー1a、1b、パイプ3を形成し
たものにおいても同様な効果を得た。
他のジルコニウム酸化物より酸化物として安定なセラミ
ックスでもってライナー1a、1b、パイプ3を形成し
たものにおいても同様な効果を得た。
【0016】また、同様にして、Cr、Fe、Ti、M
g等入りの銅合金において、鋳造時にその炭化物を生成
するものにおいても、それらの酸化物より酸化物として
安定なセラミックスでもってるつぼ及び鋳型内面を形成
すれば、同様な効果を得ることができる。
g等入りの銅合金において、鋳造時にその炭化物を生成
するものにおいても、それらの酸化物より酸化物として
安定なセラミックスでもってるつぼ及び鋳型内面を形成
すれば、同様な効果を得ることができる。
【0017】前述の各実施例は、ライナー1a、1b及
びパイプ3でセラミックス層を形成したが、各種セラミ
ックス粉を、プラズマ溶射(Atmospheric
Plasma Spraying)でもってるつぼ1又
は鋳型2の内面にコーテングしても、同様な効果を得る
ことができる。
びパイプ3でセラミックス層を形成したが、各種セラミ
ックス粉を、プラズマ溶射(Atmospheric
Plasma Spraying)でもってるつぼ1又
は鋳型2の内面にコーテングしても、同様な効果を得る
ことができる。
【0018】その一例として、前述の実施例において、
ライナー1a、1b及びパイプ3に代えて、図6に示す
ようにY2 O3 粉をプラズマ溶射してそのコーテイング
層としたところ、Zr銅合金ロッドは、同様に一方向凝
固組織を有した表面が良好なものを得た。その容射は下
記の条件で行った。
ライナー1a、1b及びパイプ3に代えて、図6に示す
ようにY2 O3 粉をプラズマ溶射してそのコーテイング
層としたところ、Zr銅合金ロッドは、同様に一方向凝
固組織を有した表面が良好なものを得た。その容射は下
記の条件で行った。
【0019】 Plasma gases・・・・・・・・・・・Ar/He Flow rates(1/min)・・・・・40.2/19 Power (kw)・・・・・・・・・・22.97(42
V/547A) Powder carrier gas・・・・・・・・Ar Spraying distance (L)・・・・・100mm Revolving speed (R)・・・・・・286rpm (Traversing speed 750m/secより算出) Step distance(S)・・・・・・・・・4mm
V/547A) Powder carrier gas・・・・・・・・Ar Spraying distance (L)・・・・・100mm Revolving speed (R)・・・・・・286rpm (Traversing speed 750m/secより算出) Step distance(S)・・・・・・・・・4mm
【0020】
【発明の効果】この発明は以上のように構成したので、
ジルコニウム入り銅合金等を鋳肌荒れを招くことなく、
生産性の向上をともなって製造できる。
ジルコニウム入り銅合金等を鋳肌荒れを招くことなく、
生産性の向上をともなって製造できる。
【図1】酸化物の標準自由生成エネルギーの温度関係図
【図2】一実施例の概略断面図
【図3】他の実施例の概略断面図
【図4】他の実施例の概略断面図
【図5】他の実施例の概略断面図
【図6】プラズマ溶射の説明図
1 るつぼ 2 黒鉛鋳型 3 Y2 O3 パイプ 4 純銅棒 5 水冷銅ジャケット 6 引出しピンチロール 7 保熱炉 8 ニードル 7a、9a ノズル 9 受皿 T 温度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 41/87 C23D 5/00 F27B 14/08 7516−4K F27D 1/00 D 8939−4K
Claims (3)
- 【請求項1】 黒鉛製るつぼの内側全面に、そのるつぼ
内で溶解調整する合金の活性添加金属の酸化物より酸化
物として安定なセラミックスライナーを張設して成る黒
鉛製るつぼ。 - 【請求項2】 活性添加金属を組成に有する溶解調整し
た合金を導入・凝固させて連続鋳造する鋳型であって、
その鋳型の内面に前記活性添加金属の酸化物より酸化物
として安定なセラミックスライナーを装填して成る黒鉛
製鋳型。 - 【請求項3】 請求項1又は2の黒鉛製るつぼ又は鋳型
において、そのセラミックスライナーをプラズマ溶射の
層で形成して成る黒鉛製るつぼ又は鋳型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5007276A JPH06179930A (ja) | 1992-08-25 | 1993-01-20 | 黒鉛製るつぼ又は鋳型 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22590792 | 1992-08-25 | ||
JP27278392 | 1992-10-12 | ||
JP4-272783 | 1992-10-12 | ||
JP4-225907 | 1992-10-12 | ||
JP5007276A JPH06179930A (ja) | 1992-08-25 | 1993-01-20 | 黒鉛製るつぼ又は鋳型 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06179930A true JPH06179930A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=27277544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5007276A Pending JPH06179930A (ja) | 1992-08-25 | 1993-01-20 | 黒鉛製るつぼ又は鋳型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06179930A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005028143A1 (ja) * | 2003-09-24 | 2005-03-31 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 連続鋳造鋳型及び銅合金の連続鋳造方法 |
EP1947203A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-23 | General Electric Company | Methods for reducing carbon contamination when melting highly reactive alloys |
US7790101B2 (en) | 2006-12-27 | 2010-09-07 | General Electric Company | Articles for use with highly reactive alloys |
US8858697B2 (en) | 2011-10-28 | 2014-10-14 | General Electric Company | Mold compositions |
US8906292B2 (en) | 2012-07-27 | 2014-12-09 | General Electric Company | Crucible and facecoat compositions |
US8932518B2 (en) | 2012-02-29 | 2015-01-13 | General Electric Company | Mold and facecoat compositions |
US8992824B2 (en) | 2012-12-04 | 2015-03-31 | General Electric Company | Crucible and extrinsic facecoat compositions |
US9011205B2 (en) | 2012-02-15 | 2015-04-21 | General Electric Company | Titanium aluminide article with improved surface finish |
US9192983B2 (en) | 2013-11-26 | 2015-11-24 | General Electric Company | Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US9511417B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-12-06 | General Electric Company | Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US9592548B2 (en) | 2013-01-29 | 2017-03-14 | General Electric Company | Calcium hexaluminate-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US10391547B2 (en) | 2014-06-04 | 2019-08-27 | General Electric Company | Casting mold of grading with silicon carbide |
CN111692881A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-22 | 金刚新材料股份有限公司 | 一种植入式熔融陶瓷材料出流装置 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5007276A patent/JPH06179930A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005028143A1 (ja) * | 2003-09-24 | 2005-03-31 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 連続鋳造鋳型及び銅合金の連続鋳造方法 |
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US8906292B2 (en) | 2012-07-27 | 2014-12-09 | General Electric Company | Crucible and facecoat compositions |
US8992824B2 (en) | 2012-12-04 | 2015-03-31 | General Electric Company | Crucible and extrinsic facecoat compositions |
US9803923B2 (en) | 2012-12-04 | 2017-10-31 | General Electric Company | Crucible and extrinsic facecoat compositions and methods for melting titanium and titanium aluminide alloys |
US9592548B2 (en) | 2013-01-29 | 2017-03-14 | General Electric Company | Calcium hexaluminate-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
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US10391547B2 (en) | 2014-06-04 | 2019-08-27 | General Electric Company | Casting mold of grading with silicon carbide |
CN111692881A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-22 | 金刚新材料股份有限公司 | 一种植入式熔融陶瓷材料出流装置 |
CN111692881B (zh) * | 2020-06-28 | 2021-07-06 | 金刚新材料股份有限公司 | 一种植入式熔融陶瓷材料出流装置 |
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