JPH0931565A - ＮｉＴｉ合金の溶製方法および溶製装置 - Google Patents
ＮｉＴｉ合金の溶製方法および溶製装置Info
- Publication number
- JPH0931565A JPH0931565A JP18302995A JP18302995A JPH0931565A JP H0931565 A JPH0931565 A JP H0931565A JP 18302995 A JP18302995 A JP 18302995A JP 18302995 A JP18302995 A JP 18302995A JP H0931565 A JPH0931565 A JP H0931565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- melting
- vacuum
- molten metal
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮｉＴｉ合金の一次溶解を真空アーク溶解法
（ＶＡＲ）により実施できるようにする。 【構成】 Ｔｉ原料だけの、またはＴｉが主体であって
Ｎｉ含有量が低い（５０重量％以下）原料で、ブリケッ
ト形成およびブリケットの溶接により消耗電極をつく
り、これをＶＡＲ溶解する。 それと同時に、ＶＡＲ炉
の側壁からＮｉ原料の粒子を連続的に供給し、溶湯プー
ルに落下させて溶解し、溶湯に一体化して所望の合金組
成をもった溶湯とし、これを水冷モールドで連続的に冷
却凝固してインゴットに鋳造する。
（ＶＡＲ）により実施できるようにする。 【構成】 Ｔｉ原料だけの、またはＴｉが主体であって
Ｎｉ含有量が低い（５０重量％以下）原料で、ブリケッ
ト形成およびブリケットの溶接により消耗電極をつく
り、これをＶＡＲ溶解する。 それと同時に、ＶＡＲ炉
の側壁からＮｉ原料の粒子を連続的に供給し、溶湯プー
ルに落下させて溶解し、溶湯に一体化して所望の合金組
成をもった溶湯とし、これを水冷モールドで連続的に冷
却凝固してインゴットに鋳造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空アーク再溶解による
ＮｉＴｉ合金の溶製方法と、その溶製に使用する装置に
関する。
ＮｉＴｉ合金の溶製方法と、その溶製に使用する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｔｉ合金の一般的な製造方法は、チタン
スポンジに他の合金成分を配合したものをプレスして一
定の寸法のブリケットを形成し、複数のブリケットを溶
接して１本の棒とし、これを消耗電極とする真空アーク
再溶解(以下「ＶＡＲ」という)を行なってインゴットを
得る、というプロセスによっている。 この一次溶解で
得たＶＡＲインゴットは、必要により再度ＶＡＲによる
二次溶解を行なって、不純物を除去したり組成の均一化
をはかって製品とする。
スポンジに他の合金成分を配合したものをプレスして一
定の寸法のブリケットを形成し、複数のブリケットを溶
接して１本の棒とし、これを消耗電極とする真空アーク
再溶解(以下「ＶＡＲ」という)を行なってインゴットを
得る、というプロセスによっている。 この一次溶解で
得たＶＡＲインゴットは、必要により再度ＶＡＲによる
二次溶解を行なって、不純物を除去したり組成の均一化
をはかって製品とする。
【０００３】ＮｉＴｉ合金は概して硬く脆いため加工性
の低いものであって、この傾向はＮｉ含有量が５０％を
越える組成において著しい。 形状記憶合金として知ら
れる４９．８at％Ｎｉ−Ｔｉ合金（重量％ではＮｉが５
５％強）にみるように、実用されているＮｉＴｉ合金は
Ｎｉ含有量が高く、従って加工性が低いため、上記した
ブリケット形成が困難であり、上記したＶＡＲによる一
般的なプロセスに従って溶製することができなかった。
そこで、従来は真空誘導炉（ＶＩＦ）により一次溶解
を行なって消耗電極を鋳造し、これをＶＡＲで二次溶解
するという手順に従うほかなかった。
の低いものであって、この傾向はＮｉ含有量が５０％を
越える組成において著しい。 形状記憶合金として知ら
れる４９．８at％Ｎｉ−Ｔｉ合金（重量％ではＮｉが５
５％強）にみるように、実用されているＮｉＴｉ合金は
Ｎｉ含有量が高く、従って加工性が低いため、上記した
ブリケット形成が困難であり、上記したＶＡＲによる一
般的なプロセスに従って溶製することができなかった。
そこで、従来は真空誘導炉（ＶＩＦ）により一次溶解
を行なって消耗電極を鋳造し、これをＶＡＲで二次溶解
するという手順に従うほかなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｎｉ
Ｔｉ合金の溶製における上記の問題を解決し、一次溶解
をＶＡＲにより行なえるようにすることにあり、ＶＡＲ
によるＮｉ合金の溶製方法とその溶製装置とを提供す
る。
Ｔｉ合金の溶製における上記の問題を解決し、一次溶解
をＶＡＲにより行なえるようにすることにあり、ＶＡＲ
によるＮｉ合金の溶製方法とその溶製装置とを提供す
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のＮｉＴｉ合金の
溶製方法は、Ｔｉまたは５０重量％以下のＮｉを含有す
るＮｉＴｉ合金を消耗電極（４）としてＴｉまたはＮｉ
Ｔｉ合金の真空アーク再溶解を行ない、真空室（２）の
側壁（２１）からＮｉ原料の粒子（５）を連続的に供給
して溶湯プール（７）に落下させ、そこで溶解し溶湯に
合体させることによって所望の組成のＮｉＴｉ合金の溶
湯を得、この溶湯を水冷モールド（１）で連続的に冷却
凝固させてインゴット（８）とすることを特徴とする。
溶製方法は、Ｔｉまたは５０重量％以下のＮｉを含有す
るＮｉＴｉ合金を消耗電極（４）としてＴｉまたはＮｉ
Ｔｉ合金の真空アーク再溶解を行ない、真空室（２）の
側壁（２１）からＮｉ原料の粒子（５）を連続的に供給
して溶湯プール（７）に落下させ、そこで溶解し溶湯に
合体させることによって所望の組成のＮｉＴｉ合金の溶
湯を得、この溶湯を水冷モールド（１）で連続的に冷却
凝固させてインゴット（８）とすることを特徴とする。
【０００６】真空室の側壁から供給するＮｉ原料は細粒
でサイズの揃ったものが好ましく、とくにあまり大きい
ものは除外すべきであって、Ｎｉ原料の粒子の大きさ
が、消耗電極（４）と水冷モールド（１）との間のギャ
ップの１／３を越えない条件下に溶製を実施することが
好ましい。
でサイズの揃ったものが好ましく、とくにあまり大きい
ものは除外すべきであって、Ｎｉ原料の粒子の大きさ
が、消耗電極（４）と水冷モールド（１）との間のギャ
ップの１／３を越えない条件下に溶製を実施することが
好ましい。
【０００７】上記の方法を実施するための本発明のＮｉ
Ｔｉ合金の製造装置は、図１に示すように、水冷モール
ド（１）と通電用スティンガーロッド（３）をそなえた
真空室（２）とを組み合わせ、水冷モールドに冷却水源
（図示してない）を接続するとともに真空室に真空源
（図示してない）を接続してなる真空アーク再溶解炉に
対し、真空室の側壁（２１）に、粒子状のＮｉ原料
（５）を連続的または断続的に供給することができる原
料供給手段（６）を設けたことを特徴とする。
Ｔｉ合金の製造装置は、図１に示すように、水冷モール
ド（１）と通電用スティンガーロッド（３）をそなえた
真空室（２）とを組み合わせ、水冷モールドに冷却水源
（図示してない）を接続するとともに真空室に真空源
（図示してない）を接続してなる真空アーク再溶解炉に
対し、真空室の側壁（２１）に、粒子状のＮｉ原料
（５）を連続的または断続的に供給することができる原
料供給手段（６）を設けたことを特徴とする。
【０００８】代表的な原料供給手段は、図１に示すよう
に、少なくとも真空アーク再溶解操作の１チャージ分の
原料を貯蔵できる気密なホッパー（６１）、その下部に
あって制御された速度で回転するスクリューコンベア
（６２）およびスクリューコンベアの出口と真空室とを
接続するシュート（６３）からなる。
に、少なくとも真空アーク再溶解操作の１チャージ分の
原料を貯蔵できる気密なホッパー（６１）、その下部に
あって制御された速度で回転するスクリューコンベア
（６２）およびスクリューコンベアの出口と真空室とを
接続するシュート（６３）からなる。
【０００９】
【作用】高いＮｉ含有量のＮｉＴｉ合金を一次溶解する
に当り、消耗電極をＴｉまたはＴｉを主体としＮｉをあ
まり含有しない（最大５０重量％以内）合金で製造し、
不足分のＮｉを真空室側壁からのサイドチャージにより
補うことにより、前記したブリケットの形成が容易にな
り、ＶＡＲを利用することが可能になる。 サイドチャ
ージされたＮｉ原料の溶解に必要な熱は、アーク投入電
力を高めることによって供給できる。
に当り、消耗電極をＴｉまたはＴｉを主体としＮｉをあ
まり含有しない（最大５０重量％以内）合金で製造し、
不足分のＮｉを真空室側壁からのサイドチャージにより
補うことにより、前記したブリケットの形成が容易にな
り、ＶＡＲを利用することが可能になる。 サイドチャ
ージされたＮｉ原料の溶解に必要な熱は、アーク投入電
力を高めることによって供給できる。
【００１０】Ｎｉ原料にサイズの大きいものが混入して
いると、落下の途中で消耗電極と水冷モールドとの間で
スパークの発生を招くおそれがあるから、できるだけ細
粒で、かつ粒径を揃えることが好ましい。 前記したよ
うに、Ｎｉ原料の粒の長径が、サイドギャップとよばれ
る消耗電極と水冷モールドとの間隙の１／３を越えなけ
ればスパークの危険はないことが、経験的に知られた。
いると、落下の途中で消耗電極と水冷モールドとの間で
スパークの発生を招くおそれがあるから、できるだけ細
粒で、かつ粒径を揃えることが好ましい。 前記したよ
うに、Ｎｉ原料の粒の長径が、サイドギャップとよばれ
る消耗電極と水冷モールドとの間隙の１／３を越えなけ
ればスパークの危険はないことが、経験的に知られた。
【００１１】
【実施例】チタンスポンジのブリケットを溶接して、直
径４４cm×長さ１９０cmの円柱状消耗チタン電極を用意
した。
径４４cm×長さ１９０cmの円柱状消耗チタン電極を用意
した。
【００１２】この消耗電極にスタブを溶接してスティン
ガーロッドに接続し、図１に構造を示したＶＡＲ炉に入
れて、真空下に、平均溶解速度３６０kg／hrで溶解し
た。一方、側壁からは、粒径１０〜１５mmのＮｉペレッ
トを、平均供給速度４２０kg／hrで連続的に供給した。
Ｎｉペレットの供給速度は、消耗電極の溶解速度に応
じてコントロールした。
ガーロッドに接続し、図１に構造を示したＶＡＲ炉に入
れて、真空下に、平均溶解速度３６０kg／hrで溶解し
た。一方、側壁からは、粒径１０〜１５mmのＮｉペレッ
トを、平均供給速度４２０kg／hrで連続的に供給した。
Ｎｉペレットの供給速度は、消耗電極の溶解速度に応
じてコントロールした。
【００１３】Ｎｉ５５重量％を含有するＮｉＴｉ合金
の、直径５１cm×長さ１９０cm（従って重量２５００k
g）のインゴットを得た。 このインゴットの中心を通
る縦断面に沿う１０箇の点において合金組成をしらべた
ところ、Ｎｉ量のバラツキは０．５％の幅におさまって
いた。 一方、直径方向のＮｉ量のバラツキは０．８％
程度あった。 これはＮｉ原料の投入が側壁の一方から
行なわれたためと解され、投入シュートを真空室の中心
軸に関して対称の位置に複数個所設けることにより、ほ
ぼ解決できると考えられる。
の、直径５１cm×長さ１９０cm（従って重量２５００k
g）のインゴットを得た。 このインゴットの中心を通
る縦断面に沿う１０箇の点において合金組成をしらべた
ところ、Ｎｉ量のバラツキは０．５％の幅におさまって
いた。 一方、直径方向のＮｉ量のバラツキは０．８％
程度あった。 これはＮｉ原料の投入が側壁の一方から
行なわれたためと解され、投入シュートを真空室の中心
軸に関して対称の位置に複数個所設けることにより、ほ
ぼ解決できると考えられる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の溶製技術に従えば、Ｎｉ含有量
の高いＮｉＴｉ合金をＶＡＲ法により溶製することがで
きる。 得られたインゴットは、多くの用途にそのまま
使用することができるほか、再度のＶＡＲ処理を行なう
ことによって、高純度で均質な製品とすることができ
る。
の高いＮｉＴｉ合金をＶＡＲ法により溶製することがで
きる。 得られたインゴットは、多くの用途にそのまま
使用することができるほか、再度のＶＡＲ処理を行なう
ことによって、高純度で均質な製品とすることができ
る。
【図１】 本発明のＮｉＴｉ合金の溶製装置の構造を示
す縦断面図。
す縦断面図。
１ 水冷モールド ２ 真空室 ２１ 真空室側壁 ３ 通電用スティンガーロッド ４ 消耗電極 ５ Ｎｉ原料の粒子 ６ Ｎｉ原料供給手段 ６１ ホッパー ６２ スクリューコンベア ６３
シュート ７ 溶湯プール ８ インゴット
シュート ７ 溶湯プール ８ インゴット
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｔｉまたは５０重量％以下のＮｉを含有
するＮｉＴｉ合金を消耗電極としてＴｉまたはＮｉＴｉ
合金の真空アーク再溶解を行ない、真空室の側壁からＮ
ｉ原料の粒子を連続的に供給して溶湯プールに落下さ
せ、そこで溶解し溶湯に合体させることによって所望の
組成のＮｉＴｉ合金の溶湯を得、この溶湯を水冷モール
ドで連続的に冷却凝固させてインゴットとすることを特
徴とするＮｉＴｉ合金の溶製方法。 - 【請求項２】 Ｎｉ原料の粒子の大きさが、消耗電極と
水冷モールドとの間のギャップの１／３を越えない条件
下に実施する請求項１の溶製方法。 - 【請求項３】 水冷モールドと、通電用スティンガーロ
ッドをそなえた真空室とを組み合わせ、水冷モールドに
冷却水源を接続するとともに真空室に真空源を接続して
なる真空アーク再溶解炉に対し、真空室の側壁に、粒子
状の溶解原料を連続的または断続的に供給することがで
きる原料供給手段を設けたことを特徴とするＮｉＴｉ合
金の溶製装置。 - 【請求項４】 原料供給手段が、少なくとも真空アーク
再溶解操作の１チャージ分の原料を貯蔵できる気密なホ
ッパー、その下部にあって制御された速度で回転するス
クリューコンベアおよびスクリューコンベアの出口と真
空室とを接続するシュートからなる請求項３の溶製装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18302995A JPH0931565A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | ＮｉＴｉ合金の溶製方法および溶製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18302995A JPH0931565A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | ＮｉＴｉ合金の溶製方法および溶製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0931565A true JPH0931565A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16128499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18302995A Pending JPH0931565A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | ＮｉＴｉ合金の溶製方法および溶製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0931565A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011158114A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Kobe Steel Ltd | 消耗電極式真空アーク溶解方法及びその装置 |
| TWI579383B (zh) * | 2016-07-01 | 2017-04-21 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | Reactive alloy manufacturing equipment and method |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18302995A patent/JPH0931565A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011158114A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Kobe Steel Ltd | 消耗電極式真空アーク溶解方法及びその装置 |
| TWI579383B (zh) * | 2016-07-01 | 2017-04-21 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | Reactive alloy manufacturing equipment and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108326427B (zh) | 一种高熵合金双电弧熔丝协同增材制造的方法 | |
| US20190381571A1 (en) | Methods and apparatuses for producing metallic powder material | |
| CN104084710A (zh) | 钛基非晶钎料、其制备方法及tc4态合金的钎焊方法 | |
| WO2003037553A1 (fr) | Procede et appareil de production de poudre metallique | |
| JPS6131171B2 (ja) | ||
| JPH0931565A (ja) | ＮｉＴｉ合金の溶製方法および溶製装置 | |
| US6174345B1 (en) | Method and an equipment for producing rapid condensation hydrogen storage alloy powder | |
| JPH04158955A (ja) | Ａｌを含有するＴｉ合金インゴットの溶製方法 | |
| JP2906618B2 (ja) | 金属の連続溶解鋳造方法および連続溶解鋳造装置 | |
| JP2015535918A (ja) | 原材料を溶融するシステムおよび方法 | |
| JPH02236232A (ja) | チタン及びチタン合金の溶解、鋳造方法 | |
| US3865174A (en) | Method for the nonconsumable electrode melting of reactive metals | |
| JPS6247433A (ja) | バ−ジン材からインゴツトを製造する方法 | |
| JPH0421727A (ja) | チタン鋳塊の製造方法および装置 | |
| JP3140025B2 (ja) | 高エネルギ密度熱源を用いた粒子分散アルミニウム合金の製造方法 | |
| JP7256385B2 (ja) | チタン合金鋳塊の製造方法および製造装置 | |
| JPS6247432A (ja) | 金属スクラツプからインゴツトを製造する方法 | |
| JPS6369928A (ja) | 合金の製造方法 | |
| JPS61106731A (ja) | 高融点活性金属合金の溶製法 | |
| US3239592A (en) | Arc melting metals | |
| GB2118208A (en) | Method of making an alloy | |
| JP3721709B2 (ja) | Ｔｉスクラップの処理方法 | |
| CN115874055A (zh) | 一种含铝钛合金屑料的回收重熔方法 | |
| GB1257355A (ja) | ||
| RU2190034C2 (ru) | Способ выплавки сплавов из оксидосодержащих материалов |