JPH08120366A - チタン鋳塊の連続鋳造方法 - Google Patents
チタン鋳塊の連続鋳造方法Info
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- JPH08120366A JPH08120366A JP26046094A JP26046094A JPH08120366A JP H08120366 A JPH08120366 A JP H08120366A JP 26046094 A JP26046094 A JP 26046094A JP 26046094 A JP26046094 A JP 26046094A JP H08120366 A JPH08120366 A JP H08120366A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鋳片全長において酸素偏析が小さい鋳片の溶製
が可能な銅ルツボ溶解法を提供する。 【構成】水冷式の銅ルツボを用いた誘導溶解法によりチ
タンまたはチタン合金の母材を溶解し溶湯を形成した
後、上部から原料を溶湯内に投入して連続的に溶解しつ
つ、下方に溶湯を引抜き、冷却してチタン鋳塊を連続的
に製造する方法において、溶解初期に溶解する母材とし
て酸素含有量が投入する原料の酸素量の５０〜９５％で
ある母材を用い、かつ下式に示す範囲の母材量をルツボ
内に充填して溶解するチタンの連続鋳造方法 ０．７５・ρ・πｒ2 ・２ｒ〜１．５・ρ・πｒ2 ・２
ｒ ここで、 ρ：比重 （ｇ／ｃm3） ｒ：ルツボ半径 （cm） とする。
が可能な銅ルツボ溶解法を提供する。 【構成】水冷式の銅ルツボを用いた誘導溶解法によりチ
タンまたはチタン合金の母材を溶解し溶湯を形成した
後、上部から原料を溶湯内に投入して連続的に溶解しつ
つ、下方に溶湯を引抜き、冷却してチタン鋳塊を連続的
に製造する方法において、溶解初期に溶解する母材とし
て酸素含有量が投入する原料の酸素量の５０〜９５％で
ある母材を用い、かつ下式に示す範囲の母材量をルツボ
内に充填して溶解するチタンの連続鋳造方法 ０．７５・ρ・πｒ2 ・２ｒ〜１．５・ρ・πｒ2 ・２
ｒ ここで、 ρ：比重 （ｇ／ｃm3） ｒ：ルツボ半径 （cm） とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は水冷式の銅ルツボを用
いた誘導溶解法、すなわちコールト゛クルーシフ゛ル誘導溶解法によ
りチタン叉はチタン合金（以下チタンと総称する）鋳塊
を連続的に製造する方法に関する。
いた誘導溶解法、すなわちコールト゛クルーシフ゛ル誘導溶解法によ
りチタン叉はチタン合金（以下チタンと総称する）鋳塊
を連続的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタン鋳塊は一般工業用の棒、線材或は
眼鏡、時計用等の民生用素材及びフロッピーディスク用
基板等の電子工業用材料として用いられる。
眼鏡、時計用等の民生用素材及びフロッピーディスク用
基板等の電子工業用材料として用いられる。
【０００３】チタン鋳塊は真空中の消耗式電極溶解法
（ＶＡＲ法）により製造されるのが一般的である。ＶＡ
Ｒ法ではチタンの鋳塊がバッチ式で溶解され、製造され
ている。
（ＶＡＲ法）により製造されるのが一般的である。ＶＡ
Ｒ法ではチタンの鋳塊がバッチ式で溶解され、製造され
ている。
【０００４】ＶＡＲ法とは別に銅製の複数セグメントを
持つ水冷式銅ルツボによる高周波誘導溶解（以下銅ルツ
ボ誘導溶解法という）が検討されている。この方法の特
徴は銅るつぼ内の溶湯に流れる誘導電流とセグメント内
の誘導電流の相互作用により、溶湯がルツボ壁と非接触
な状態で溶解が進行することである。このためルツボ材
料の溶解が起こらず、この溶解法では高融点活性金属の
誘導溶解が可能である。
持つ水冷式銅ルツボによる高周波誘導溶解（以下銅ルツ
ボ誘導溶解法という）が検討されている。この方法の特
徴は銅るつぼ内の溶湯に流れる誘導電流とセグメント内
の誘導電流の相互作用により、溶湯がルツボ壁と非接触
な状態で溶解が進行することである。このためルツボ材
料の溶解が起こらず、この溶解法では高融点活性金属の
誘導溶解が可能である。
【０００５】銅るつぼ溶解方法として溶解と鋳造を連続
して行い棒状の鋳片を製造する連続式と、バッチ式に溶
解を行う方式が知られている。本発明はこのうちの連続
式に関るすもので、この溶解法は溶解初期に母材を溶解
して溶湯を形成した後に、上部から溶湯内に原料を投入
して溶解すると共に溶湯を下部へ連続的に引抜きながら
凝固させてチタン鋳塊を連続的に製造するものである。
この方法に関し SixthWorld Conference on Titanium
(1988),p583 他) で報告されている。
して行い棒状の鋳片を製造する連続式と、バッチ式に溶
解を行う方式が知られている。本発明はこのうちの連続
式に関るすもので、この溶解法は溶解初期に母材を溶解
して溶湯を形成した後に、上部から溶湯内に原料を投入
して溶解すると共に溶湯を下部へ連続的に引抜きながら
凝固させてチタン鋳塊を連続的に製造するものである。
この方法に関し SixthWorld Conference on Titanium
(1988),p583 他) で報告されている。
【０００６】銅ルツボ溶解法の特徴は、小径鋳塊を製造
出来る点及び溶解原料としてＶＡＲ法では電極の製造が
難しいために使用が制限されていたスクラップを原料と
して投入できるため、スクラップの活用が出来る点にあ
る。
出来る点及び溶解原料としてＶＡＲ法では電極の製造が
難しいために使用が制限されていたスクラップを原料と
して投入できるため、スクラップの活用が出来る点にあ
る。
【０００７】一方、チタンの鋳塊では酸素の偏析が生じ
ることが知られている。この酸素偏析はインゴットボト
ム側で高くなることが知られている。この問題点が現状
の工業的溶解法であるＶＡＲ法で検討され「日本でチタ
ン材料について何が研究されているか」日本鉄鋼協会、
チタン材料研究会、1989.12.1 に報告されている。
ることが知られている。この酸素偏析はインゴットボト
ム側で高くなることが知られている。この問題点が現状
の工業的溶解法であるＶＡＲ法で検討され「日本でチタ
ン材料について何が研究されているか」日本鉄鋼協会、
チタン材料研究会、1989.12.1 に報告されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】酸素はチタンの強度を
支配する重要な元素であり、偏析により鋳塊の特定部位
の酸素量が増大すると、この部分の製品強度が異常に増
大するため、偏析部を除去する必要が生じる。チタン製
品を歩留り良く、効率的に製造するためには、鋳塊全体
に渡って均一な酸素分布を与えることが可能な溶解条件
を確立するこが重要である。
支配する重要な元素であり、偏析により鋳塊の特定部位
の酸素量が増大すると、この部分の製品強度が異常に増
大するため、偏析部を除去する必要が生じる。チタン製
品を歩留り良く、効率的に製造するためには、鋳塊全体
に渡って均一な酸素分布を与えることが可能な溶解条件
を確立するこが重要である。
【０００９】一方、連続式の銅ルツボ誘導溶解法により
チタン鋳塊を製造した場合、従来のＶＡＲ法に較べて溶
解速度が小さいため、チタン鋳塊中の酸素偏析がＶＡＲ
法よりも激しくなる。また、銅ルツボ誘導溶解法は誘導
溶解であるためＶＡＲ溶解に較べて溶湯の撹拌が激し
い。
チタン鋳塊を製造した場合、従来のＶＡＲ法に較べて溶
解速度が小さいため、チタン鋳塊中の酸素偏析がＶＡＲ
法よりも激しくなる。また、銅ルツボ誘導溶解法は誘導
溶解であるためＶＡＲ溶解に較べて溶湯の撹拌が激し
い。
【００１０】一般に酸素を含むチタン溶湯が凝固する場
合、酸素が個体側に偏析し、初期凝固部酸素含有量が中
期、後期凝固部に較べて高くなる。またこの酸素偏析は
溶湯の撹拌が強いと助長される。この点で銅ルツボ溶解
法はＶＡＲ法に較べて溶湯の撹拌が強いため、酸素偏析
が助長されやすい。
合、酸素が個体側に偏析し、初期凝固部酸素含有量が中
期、後期凝固部に較べて高くなる。またこの酸素偏析は
溶湯の撹拌が強いと助長される。この点で銅ルツボ溶解
法はＶＡＲ法に較べて溶湯の撹拌が強いため、酸素偏析
が助長されやすい。
【００１１】さらに、操業初期に溶解した母材の溶湯は
チャンバー内の残留酸素を吸収し、初期溶湯の酸素量が
増大するが、銅ルツボ溶解法ではＶＡＲ法に較べて装置
構造上、溶湯体積に対するチャンバー体積が大きいた
め、初期溶湯内の酸素量が高くなる傾向がある。。
チャンバー内の残留酸素を吸収し、初期溶湯の酸素量が
増大するが、銅ルツボ溶解法ではＶＡＲ法に較べて装置
構造上、溶湯体積に対するチャンバー体積が大きいた
め、初期溶湯内の酸素量が高くなる傾向がある。。
【００１２】また、初期溶湯内の酸素は凝固により製品
鋳片内に取り込まれるが、凝固速度が低いと酸素がより
高く鋳片内に取り込まれることになる。この点でも銅ル
ツボ溶解法はＶＡＲ溶解法に較べて凝固速度が極端に低
いため、酸素が鋳片の初期凝固部に高く偏析する傾向が
ある。
鋳片内に取り込まれるが、凝固速度が低いと酸素がより
高く鋳片内に取り込まれることになる。この点でも銅ル
ツボ溶解法はＶＡＲ溶解法に較べて凝固速度が極端に低
いため、酸素が鋳片の初期凝固部に高く偏析する傾向が
ある。
【００１３】以上の理由で銅ルツボ溶解法では従来のＶ
ＡＲ法に較べて酸素の偏析が大きくなり、特に、この問
題は鋳塊のボトム側に当たる溶解初期に凝固した部位で
問題となる。この溶解初期相当部位の製品は酸素量が高
いため強度が高くなりすぎてしまい、切り捨てなければ
ならなくなる。従って、製品の歩留りが極端に悪化し、
本溶解法は経済的に不利となる。
ＡＲ法に較べて酸素の偏析が大きくなり、特に、この問
題は鋳塊のボトム側に当たる溶解初期に凝固した部位で
問題となる。この溶解初期相当部位の製品は酸素量が高
いため強度が高くなりすぎてしまい、切り捨てなければ
ならなくなる。従って、製品の歩留りが極端に悪化し、
本溶解法は経済的に不利となる。
【００１４】また、母材の酸素含有量が原料に較べて極
端に低い場合は、上記の酸素偏析の効果によっても溶解
初期の鋳片内部の酸素量が低い値となってしまい、強度
の低下をきたし、製品から除外しなければならなくな
る。
端に低い場合は、上記の酸素偏析の効果によっても溶解
初期の鋳片内部の酸素量が低い値となってしまい、強度
の低下をきたし、製品から除外しなければならなくな
る。
【００１５】本発明は上記問題に鑑みなされたもので、
鋳片全長において酸素偏析が小さい鋳片の溶製が可能な
銅ルツボ溶解法を提供することにある。
鋳片全長において酸素偏析が小さい鋳片の溶製が可能な
銅ルツボ溶解法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、銅ルツボ
溶解法における酸素偏析の問題点を解決するべく鋭意研
究を行った結果、酸素偏析は溶解初期に大きく、凝固し
た鋳片下端部から溶湯体積に換算してルツボ内径の高さ
に相当する溶湯量、（すなわち溶湯体積＝π×ｒ2 ×２
×ｒ、ｒ＝ルツボ半径）に相当する長さ以内で発生して
いることを見いだした。そこで、酸素の偏析問題を解決
するためには、溶解初期の溶湯を形成させる母材の酸素
量が、その溶湯に連続的に投入して行く原料の酸素量よ
りも低い所定の酸素含有量の母材を用いることで、初期
凝固鋳片の酸素偏析が防止できることを見出して本発明
を完成させるに至った。
溶解法における酸素偏析の問題点を解決するべく鋭意研
究を行った結果、酸素偏析は溶解初期に大きく、凝固し
た鋳片下端部から溶湯体積に換算してルツボ内径の高さ
に相当する溶湯量、（すなわち溶湯体積＝π×ｒ2 ×２
×ｒ、ｒ＝ルツボ半径）に相当する長さ以内で発生して
いることを見いだした。そこで、酸素の偏析問題を解決
するためには、溶解初期の溶湯を形成させる母材の酸素
量が、その溶湯に連続的に投入して行く原料の酸素量よ
りも低い所定の酸素含有量の母材を用いることで、初期
凝固鋳片の酸素偏析が防止できることを見出して本発明
を完成させるに至った。
【００１７】本発明の要旨とするところは、「水冷式の
銅ルツボを用いた誘導溶解法によりチタンまたはチタン
合金の母材を溶解し溶湯を形成した後、上部から原料を
溶湯内に投入して連続的に溶解しつつ、下方に溶湯を引
抜き、冷却してチタン鋳塊を連続的に製造する方法にお
いて、溶解初期に溶解する母材として酸素含有量が投入
する原料の酸素量の５０〜９５％である母材を用い、か
つ下式に示す範囲の母材量をルツボ内に充填して溶解す
ることを特徴とするチタンの連続溶解鋳造方法 ７．５・ρ・πｒ2 ・２ｒ〜１．５・ρ・πｒ2 ・２ｒ ここで、 ρ：比重 （ｇ／ｃm3） ｒ：ルツボ半径 （cm） とする。」
銅ルツボを用いた誘導溶解法によりチタンまたはチタン
合金の母材を溶解し溶湯を形成した後、上部から原料を
溶湯内に投入して連続的に溶解しつつ、下方に溶湯を引
抜き、冷却してチタン鋳塊を連続的に製造する方法にお
いて、溶解初期に溶解する母材として酸素含有量が投入
する原料の酸素量の５０〜９５％である母材を用い、か
つ下式に示す範囲の母材量をルツボ内に充填して溶解す
ることを特徴とするチタンの連続溶解鋳造方法 ７．５・ρ・πｒ2 ・２ｒ〜１．５・ρ・πｒ2 ・２ｒ ここで、 ρ：比重 （ｇ／ｃm3） ｒ：ルツボ半径 （cm） とする。」
【００１８】
【作用】次に、本発明の鋳造条件を限定した理由と作用
につき以下に説明する。
につき以下に説明する。
【００１９】銅ルツボ誘導溶解法では溶解初期にルツボ
内に母材を設置し、これを溶解して初期溶湯が形成され
る。上方から初期溶湯内に原料を連続的に投入するとと
もに溶湯は下方へ徐々に引抜かれる。引抜かれた溶湯は
冷却されたルツボ壁と接触、凝固し、鋳片が製造され
る。鋳片は一定長さ引抜かれた後、原料の投入を中止す
るとともに、溶解装置から取り出され所定長さに切断さ
れ鋳片となる。
内に母材を設置し、これを溶解して初期溶湯が形成され
る。上方から初期溶湯内に原料を連続的に投入するとと
もに溶湯は下方へ徐々に引抜かれる。引抜かれた溶湯は
冷却されたルツボ壁と接触、凝固し、鋳片が製造され
る。鋳片は一定長さ引抜かれた後、原料の投入を中止す
るとともに、溶解装置から取り出され所定長さに切断さ
れ鋳片となる。
【００２０】切断された鋳片は必要に応じて表面を機械
加工により調整された後、圧延又は押出、鍛造等の方法
により線材等の製品に加工される。この場合、鋳片の全
長において製品の機械的性質が均一であることが望まれ
る。しかし、酸素含有量が鋳片の位置により異なってい
る場合、機械的性質の均一性は保証できない。
加工により調整された後、圧延又は押出、鍛造等の方法
により線材等の製品に加工される。この場合、鋳片の全
長において製品の機械的性質が均一であることが望まれ
る。しかし、酸素含有量が鋳片の位置により異なってい
る場合、機械的性質の均一性は保証できない。
【００２１】従って、本発明では鋳片の酸素偏析を防止
するため、溶解初期に溶解する母材の酸素含有量が投入
する原料の酸素量の５０〜９５％の範囲内にある母材を
用いる。
するため、溶解初期に溶解する母材の酸素含有量が投入
する原料の酸素量の５０〜９５％の範囲内にある母材を
用いる。
【００２２】母材とは、前記したように溶解を開始する
時、最初の溶湯を得るために溶解す素材をいう。
時、最初の溶湯を得るために溶解す素材をいう。
【００２３】母材の酸素含有量が原料の酸素含有量の９
５％を超えると鋳片の下部の酸素含有量が増加し、鋳片
下部の機械的性質が保証されない。このため、鋳片下部
は製品とする事が出来ず、切り捨ててしまわなければな
らず、製品の歩留りが低下するので、母材の酸素含有量
の上限は原料の酸素含有量の９５％とした。
５％を超えると鋳片の下部の酸素含有量が増加し、鋳片
下部の機械的性質が保証されない。このため、鋳片下部
は製品とする事が出来ず、切り捨ててしまわなければな
らず、製品の歩留りが低下するので、母材の酸素含有量
の上限は原料の酸素含有量の９５％とした。
【００２４】一方、母材の酸素含有量が原料の酸素含有
量の５０％未満であれば、鋳片下部での酸素偏析が生じ
るものの、酸素量の低い母材の初期溶湯に酸素が希釈さ
れ、結果としてこの部位での強度が他の部位に較べて極
端に低下し、製品とならず、切り捨てる必要が生じるの
で下限を５０％とした。
量の５０％未満であれば、鋳片下部での酸素偏析が生じ
るものの、酸素量の低い母材の初期溶湯に酸素が希釈さ
れ、結果としてこの部位での強度が他の部位に較べて極
端に低下し、製品とならず、切り捨てる必要が生じるの
で下限を５０％とした。
【００２５】母材を０．７５・ρ・πｒ2 ・２ｒ以上の
に充填するのは、その長さ未満では母材量が少な過ぎ
て、酸素の希釈効果がえられないからである。
に充填するのは、その長さ未満では母材量が少な過ぎ
て、酸素の希釈効果がえられないからである。
【００２６】また、母材量を１．５・ρ・πｒ2 ・２ｒ
以下とするのは、それを超えると母材量を多くなり過ぎ
酸素含有量の少ない母材の溶湯に酸素が供給されなくな
り、鋳片に低酸素部分ができることになるからである。
以下とするのは、それを超えると母材量を多くなり過ぎ
酸素含有量の少ない母材の溶湯に酸素が供給されなくな
り、鋳片に低酸素部分ができることになるからである。
【００２７】母材としては棒状のチタン棒材を用いるこ
とが一般的であるが、場合によってはチンの切粉、切断
処理したスクラップ等を用いることが出来る。
とが一般的であるが、場合によってはチンの切粉、切断
処理したスクラップ等を用いることが出来る。
【００２８】また投入原料はチタンの切粉を用いるのが
一般的であるが、切断処理したスクラップを用いること
も出来る。
一般的であるが、切断処理したスクラップを用いること
も出来る。
【００２９】
実施例１ 原料には、成分が重量％でＯ：０．１０７％、Ｆｅ：
０．０５％である純チタン製の切粉を用いた。また、母
材としては、Ｆｅ含有量が０．０４〜０．０６％である
表１に示す各種の酸素含有量の鍛造棒材をを用いた。
０．０５％である純チタン製の切粉を用いた。また、母
材としては、Ｆｅ含有量が０．０４〜０．０６％である
表１に示す各種の酸素含有量の鍛造棒材をを用いた。
【００３０】
【表１】
【００３１】溶解に用いたルツボは銅製で内径φ７０で
全長２５０mmである。ルツボ壁の厚みは１５mmである。
ルツボ上端から１５０mmに渡って幅０．８mmのスリット
が円周方向に等間隔で１２本設置されている。ルツボの
下半分、及びスリットに挟まれるルツボセグメントは水
冷式となっており、内部に冷却水が流れてルツボを冷却
する。このルツボを雰囲気を制御できるチャンバー内に
設置された高周波コイル内にセットした。
全長２５０mmである。ルツボ壁の厚みは１５mmである。
ルツボ上端から１５０mmに渡って幅０．８mmのスリット
が円周方向に等間隔で１２本設置されている。ルツボの
下半分、及びスリットに挟まれるルツボセグメントは水
冷式となっており、内部に冷却水が流れてルツボを冷却
する。このルツボを雰囲気を制御できるチャンバー内に
設置された高周波コイル内にセットした。
【００３２】溶解においては、溶解に先立ち誘導コイル
部のルツボ内径の長さに相当する１．２kgの前記母材を
セットし、チャンバー内を排気後アルゴンガスを導入し
て雰囲気を調整した後、高周波コイルに電流を流して、
ルツボ内の母材を溶解して初期溶湯を形成した。この初
期溶湯の上方から上記溶解原料を投入するとともに、母
材を下方へ引抜き、鋳片を製造した。引抜き速度は毎分
２０mmとした。溶湯の高さが一定となるように上部から
原料を投入した。
部のルツボ内径の長さに相当する１．２kgの前記母材を
セットし、チャンバー内を排気後アルゴンガスを導入し
て雰囲気を調整した後、高周波コイルに電流を流して、
ルツボ内の母材を溶解して初期溶湯を形成した。この初
期溶湯の上方から上記溶解原料を投入するとともに、母
材を下方へ引抜き、鋳片を製造した。引抜き速度は毎分
２０mmとした。溶湯の高さが一定となるように上部から
原料を投入した。
【００３３】上記条件で直径７０mm、長さ４３０mmの鋳
片を製造した。鋳片はチャンバー内で冷却後、外部に取
り出した。取り出された鋳片は直径６９mmまで機械加工
により鋳片表層部を除去した後、９００℃に加熱し４５
mm角まで熱間で圧延し、さらに８５０℃に加熱し直径１
５mmまで圧延した。
片を製造した。鋳片はチャンバー内で冷却後、外部に取
り出した。取り出された鋳片は直径６９mmまで機械加工
により鋳片表層部を除去した後、９００℃に加熱し４５
mm角まで熱間で圧延し、さらに８５０℃に加熱し直径１
５mmまで圧延した。
【００３４】直径１５mmに圧延後の棒材から鋳片最下
部、１／４下部、鋳片長手中央、１／４上部、最上部に
相当する位置において、それぞれ長さ２５０mmの試験片
素材を採取した。
部、１／４下部、鋳片長手中央、１／４上部、最上部に
相当する位置において、それぞれ長さ２５０mmの試験片
素材を採取した。
【００３５】切断した素材を７００℃で１時間焼鈍し、
直径６．２５mm、標点間距離２５mmの丸棒引張試験片を
各３本作成して室温で引張試験を行った。
直径６．２５mm、標点間距離２５mmの丸棒引張試験片を
各３本作成して室温で引張試験を行った。
【００３６】引張試験で得られた０．２％耐力に注目
し、鋳片最下部から得られた素材の耐力値が他の部位、
すなわち１／４下部、鋳片長手中央、１／４上部、最上
部で得られた耐力の平均値より１０％以上変動した場合
に、品質のバラツキ有りと判断し、評価は×とした。こ
の評価結果を表１に併せて示す。
し、鋳片最下部から得られた素材の耐力値が他の部位、
すなわち１／４下部、鋳片長手中央、１／４上部、最上
部で得られた耐力の平均値より１０％以上変動した場合
に、品質のバラツキ有りと判断し、評価は×とした。こ
の評価結果を表１に併せて示す。
【００３７】この結果から、母材の酸素含有量が原料の
酸素含有量の９５％を超える場合、鋳片最下部に相当す
る位置での素材の０．２％耐力の値が鋳片の他の部位か
ら得られた耐力の平均値より１０％以上高くなってお
り、製品のバラツキが生じる事が判る。
酸素含有量の９５％を超える場合、鋳片最下部に相当す
る位置での素材の０．２％耐力の値が鋳片の他の部位か
ら得られた耐力の平均値より１０％以上高くなってお
り、製品のバラツキが生じる事が判る。
【００３８】また、母材の酸素含有量が原料の酸素含有
量の５０％未満の場合、最下部に相当する位置での０．
２％耐力が他の部位の耐力の平均値より１０％以上低く
なっており、製品のバラツキが生じている。
量の５０％未満の場合、最下部に相当する位置での０．
２％耐力が他の部位の耐力の平均値より１０％以上低く
なっており、製品のバラツキが生じている。
【００３９】実施例２ 原料として、成分組成が重量％でAl：6.3 ％、 V：4.1
％、Fe：0.19％、 O：0.185 ％である代表的なチタン合
金Ti−6Al −4V合金の切粉を用い、母材として表２に示
す各種酸素含有量のTi−6Al −4Vを用いた。
％、Fe：0.19％、 O：0.185 ％である代表的なチタン合
金Ti−6Al −4V合金の切粉を用い、母材として表２に示
す各種酸素含有量のTi−6Al −4Vを用いた。
【００４０】
【表２】
【００４１】溶解方法は実施例１と同じである。得られ
た鋳塊は実施例１と同様の寸法で切断し、熱間圧延によ
り直径１５mmの棒材を製造した。この場合鋳塊は４５mm
角まで１０５０℃加熱で圧延し、４５mm角から直径１５
mmまで９５０℃加熱で圧延した。
た鋳塊は実施例１と同様の寸法で切断し、熱間圧延によ
り直径１５mmの棒材を製造した。この場合鋳塊は４５mm
角まで１０５０℃加熱で圧延し、４５mm角から直径１５
mmまで９５０℃加熱で圧延した。
【００４２】圧延後の棒材から実施例１と同じ５ヵ所か
ら素材を切断し、７５０℃ｘ１時間の焼鈍を施した後、
直径６．２５mm、標点間距離２５mmの丸棒引張試験片を
各４本ずつ採取し、室温で０．２％耐力を測定した。
ら素材を切断し、７５０℃ｘ１時間の焼鈍を施した後、
直径６．２５mm、標点間距離２５mmの丸棒引張試験片を
各４本ずつ採取し、室温で０．２％耐力を測定した。
【００４３】評価結果を表２に併せて示す。評価基準は
実施例１と同じである。
実施例１と同じである。
【００４４】この結果から、実施例１と同じく、母材の
酸素量が原料の酸素量の９５％を超える場合と、５０％
未満の場合で鋳片最下部の引張性質にバラツキが生じて
いることが判る。
酸素量が原料の酸素量の９５％を超える場合と、５０％
未満の場合で鋳片最下部の引張性質にバラツキが生じて
いることが判る。
【００４５】実施例３ 原料として、実施例１と同じ酸素含有量が０．１０７％
の純チタン切粉を用い、母材には酸素含有量が０．０９
４％の純チタンの切粉を用いた。原料酸素量に対する母
材の酸素含有量は８８％となる。
の純チタン切粉を用い、母材には酸素含有量が０．０９
４％の純チタンの切粉を用いた。原料酸素量に対する母
材の酸素含有量は８８％となる。
【００４６】母材の充填量を表３に示すように種々変化
させた。なお、母材0.69kg、0.87kgについては初期溶湯
量としては不足なので、前記母材の下に酸素量０．１０
８％の純チタンの丸棒をネジにして接続した。
させた。なお、母材0.69kg、0.87kgについては初期溶湯
量としては不足なので、前記母材の下に酸素量０．１０
８％の純チタンの丸棒をネジにして接続した。
【００４７】溶解要領、評価方法、評価基準は実施例１
と同じである。試験結果を表４に示す。同表より明かな
ように、母材長さがるつぼ内径よりも短い場合、鋳片最
下部での引張特性にバラツキが生じている。
と同じである。試験結果を表４に示す。同表より明かな
ように、母材長さがるつぼ内径よりも短い場合、鋳片最
下部での引張特性にバラツキが生じている。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【発明の効果】本発明の溶解方法により、鋳片全長のわ
たり酸素偏析が小さい鋳片の溶製が可能となり、そのた
め歩留りが向上し、かつ均一な機械的性質の製品が得ら
れるという優れた効果がえられる。
たり酸素偏析が小さい鋳片の溶製が可能となり、そのた
め歩留りが向上し、かつ均一な機械的性質の製品が得ら
れるという優れた効果がえられる。
Claims (1)
- 【請求項１】水冷式の銅ルツボを用いた誘導溶解法によ
りチタンまたはチタン合金の母材を溶解し溶湯を形成し
た後、上部から原料を溶湯内に投入して連続的に溶解し
つつ、下方に溶湯を引抜き、冷却してチタン鋳塊を連続
的に製造する方法において、溶解初期に溶解する母材と
して酸素含有量が投入する原料の酸素量の５０〜９５％
である母材を用い、かつ下式に示す範囲の母材量をルツ
ボ内に充填して溶解することを特徴とするチタンの連続
溶解鋳造方法 ０．７５・ρ・πｒ2 ・２ｒ〜１．５・ρ・πｒ2 ・２
ｒ ここで、 ρ：比重 （ｇ／ｃm3） ｒ：ルツボ半径 （cm） とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26046094A JPH08120366A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | チタン鋳塊の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26046094A JPH08120366A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | チタン鋳塊の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08120366A true JPH08120366A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17348261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26046094A Pending JPH08120366A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | チタン鋳塊の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08120366A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012843B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2011-02-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 티타늄 잉곳의 연속주조방법 |
| CN103008978A (zh) * | 2011-09-21 | 2013-04-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种钛板坯的制备方法 |
| CN106346199A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种钛合金汽车底板下护板的制造方法 |
| CN113275541A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸复杂非晶合金构件逆重力充填成形装置 |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP26046094A patent/JPH08120366A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012843B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2011-02-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 티타늄 잉곳의 연속주조방법 |
| CN103008978A (zh) * | 2011-09-21 | 2013-04-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种钛板坯的制备方法 |
| CN106346199A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种钛合金汽车底板下护板的制造方法 |
| CN113275541A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸复杂非晶合金构件逆重力充填成形装置 |
| CN113275541B (zh) * | 2021-05-25 | 2022-06-14 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸复杂非晶合金构件逆重力充填成形装置 |
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