JPS5820699B2 - 大型の反強磁性クロム基インバ−合金鋳塊の鋳造割れ防止方法 - Google Patents
大型の反強磁性クロム基インバ−合金鋳塊の鋳造割れ防止方法Info
- Publication number
- JPS5820699B2 JPS5820699B2 JP55027153A JP2715380A JPS5820699B2 JP S5820699 B2 JPS5820699 B2 JP S5820699B2 JP 55027153 A JP55027153 A JP 55027153A JP 2715380 A JP2715380 A JP 2715380A JP S5820699 B2 JPS5820699 B2 JP S5820699B2
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- JP
- Japan
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- chromium
- ingot
- antiferromagnetic
- casting
- invar alloy
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- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大型の反強磁性クロム基インバー合金鋳塊の
鋳造割れ防止方法に関するものである。
鋳造割れ防止方法に関するものである。
この発明で大型鋳塊とは、上記インバー合金につき、従
来工業的基模で健全な鋳塊を得ることが不可能とされた
１０ｋｇ以上のものを指す。
来工業的基模で健全な鋳塊を得ることが不可能とされた
１０ｋｇ以上のものを指す。
反強磁性クロム基インバー合金は、近年本発明者の一人
によって世界で初めて開発され、今日では例えば特開昭
４８−６７１１０号に記載の合金を初めとして数多（の
合金が知られている。
によって世界で初めて開発され、今日では例えば特開昭
４８−６７１１０号に記載の合金を初めとして数多（の
合金が知られている。
これらの合金の磁化率は最高でも１．５ Ｘ １０−５
１０−５ｅであり、この値は通常の強磁性インバー合金
に比べ、非常に小さく実用上は全く無視出来るもので不
感磁性ということができる。
１０−５ｅであり、この値は通常の強磁性インバー合金
に比べ、非常に小さく実用上は全く無視出来るもので不
感磁性ということができる。
従ってこれら反強磁性クロム基インバー合金は、特に精
密計測、制御機器、エレクトロニクスなどの分野で非常
に関心をもたれて〜・る。
密計測、制御機器、エレクトロニクスなどの分野で非常
に関心をもたれて〜・る。
しかしながら不活性ガス雰囲気中で誘導溶解炉を用いて
溶解して１０ｋｇ以上の大型の反強磁性クロム基インバ
ー合金の鋳塊を製造しようとする場合、主成分たるクロ
ム源として安価な市販の低純度クロムを用〜・ても、あ
るいは高純度クロムを用いても前記インバー合金溶湯を
造塊した鋳塊内部には微細な割れが発生し、従って工業
的規模で健全な大型鋳塊を得ることは不可能であった。
溶解して１０ｋｇ以上の大型の反強磁性クロム基インバ
ー合金の鋳塊を製造しようとする場合、主成分たるクロ
ム源として安価な市販の低純度クロムを用〜・ても、あ
るいは高純度クロムを用いても前記インバー合金溶湯を
造塊した鋳塊内部には微細な割れが発生し、従って工業
的規模で健全な大型鋳塊を得ることは不可能であった。
本発明は、従来反強磁性クロム基インバー合金鋳塊に見
られる鋳造割れの防止方法を提供することを目的とする
ものであり、特許請求の範囲に記載の方法によって前記
目的を達成することができる。
られる鋳造割れの防止方法を提供することを目的とする
ものであり、特許請求の範囲に記載の方法によって前記
目的を達成することができる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、種々研究の結果、１０ｋｇ以上の大型の
反強磁性クロム基インバー合金鋳塊に発生する割れは、
１０００℃以下での歪の発生に伴う割れであることを見
出した。
反強磁性クロム基インバー合金鋳塊に発生する割れは、
１０００℃以下での歪の発生に伴う割れであることを見
出した。
更にその歪の発生は、冷却過程で生ずる鋳塊表面と中心
部との温度差に基づ（、熱的歪を主原因とすることを見
出した。
部との温度差に基づ（、熱的歪を主原因とすることを見
出した。
本発明によれば、不活性ガス雰囲気中で誘導溶解炉を用
いて溶解した反強磁性クロム基インバー合金溶湯なセラ
ミック鋳型に鋳込んで大型の鋳塊を鋳造するに当り、鋳
込み後１３００〜１０００℃の温度範囲に均熱して鋳塊
表面と内部との温度差を除去した後、１０００〜４００
℃の温度範囲を毎分５℃以下の冷却温度で、実質的に鋳
塊表面と中心部の温度差を生じさせることなく、徐冷す
ることによって冷却過程での歪の発生を抑制し、割れを
防止して健全な鋳塊を工業的な規模で製造することがで
き、この大型鋳塊をそのまま、あるいは塑性加工してそ
れぞれの用途に適する形状の反強磁性クロム基インバー
合金材料とすることができる。
いて溶解した反強磁性クロム基インバー合金溶湯なセラ
ミック鋳型に鋳込んで大型の鋳塊を鋳造するに当り、鋳
込み後１３００〜１０００℃の温度範囲に均熱して鋳塊
表面と内部との温度差を除去した後、１０００〜４００
℃の温度範囲を毎分５℃以下の冷却温度で、実質的に鋳
塊表面と中心部の温度差を生じさせることなく、徐冷す
ることによって冷却過程での歪の発生を抑制し、割れを
防止して健全な鋳塊を工業的な規模で製造することがで
き、この大型鋳塊をそのまま、あるいは塑性加工してそ
れぞれの用途に適する形状の反強磁性クロム基インバー
合金材料とすることができる。
本発明によれば、セラミック鋳型を１０００℃以上に加
熱した状態で、溶湯を鋳造し、鋳塊内部温度（中心部温
度）が鋳型加熱温度（鋳塊表面温度）に達した後、毎分
５℃以下の冷却速度で徐冷してもよいし、鋳造後、鋳塊
を均熱炉に移送して行なってもよい。
熱した状態で、溶湯を鋳造し、鋳塊内部温度（中心部温
度）が鋳型加熱温度（鋳塊表面温度）に達した後、毎分
５℃以下の冷却速度で徐冷してもよいし、鋳造後、鋳塊
を均熱炉に移送して行なってもよい。
鋳塊を炉に移送して均熱する場合、鋳塊表面温度が１０
００℃以上であれば、鋳塊と鋳型を分離して行なっても
よいが、鋳塊と鋳型の分離により鋳型による歪の拘束が
開放されるため、鋳塊表面温度が１０００℃以下で分離
すると割れ発生の原因となる。
００℃以上であれば、鋳塊と鋳型を分離して行なっても
よいが、鋳塊と鋳型の分離により鋳型による歪の拘束が
開放されるため、鋳塊表面温度が１０００℃以下で分離
すると割れ発生の原因となる。
このため実用的には鋳塊表面湿度の急激な低下を防ぐ目
的で、鋳型のまま均熱することが好ましい。
的で、鋳型のまま均熱することが好ましい。
更に鋳型のままであれば、鋳塊湯度が１０００℃以下に
なっても、歪が鋳型により拘束されて〜・るため割れ発
生にいたらず、１０００℃以上に再加熱して均熱しても
割れ発生を防止できる。
なっても、歪が鋳型により拘束されて〜・るため割れ発
生にいたらず、１０００℃以上に再加熱して均熱しても
割れ発生を防止できる。
均熱後の冷却速度は毎分５℃以下に保つ必要がある。
本発明によれば、鋳造直後の鋳塊表面の急激な温度低下
を避けるためと、鋳型を鋳湯前に予め充分予熱してお（
ことが有利である点とからセラミックス鋳造を用いる必
要がある。
を避けるためと、鋳型を鋳湯前に予め充分予熱してお（
ことが有利である点とからセラミックス鋳造を用いる必
要がある。
本発明において、鋳造直後の鋳塊を１３００〜１０００
℃の温度範囲内で３０分間より短かく均熱すると鋳塊の
表面と内部との温度差を除去することができないので均
熱時間は３０分間以上とする必要がある。
℃の温度範囲内で３０分間より短かく均熱すると鋳塊の
表面と内部との温度差を除去することができないので均
熱時間は３０分間以上とする必要がある。
本発明にお〜）て、１３００〜１０００℃の温度範囲内
で３０分間以上均熱後、１０００〜４００℃の温度範囲
内を毎分５℃の冷却速度より速く冷却すると、鋳塊表面
と中心部とに温度差が生ずることにより、歪が発生して
鋳塊の割れにつながるので前記冷却速度は毎分５℃以下
とする必要があり、実際には緩冷却する程割れ流発生防
止には効果があるが、実用的見地から１〜０．２５ ’
Ｃ／ｒｎ ｉｎの範囲内が好適である。
で３０分間以上均熱後、１０００〜４００℃の温度範囲
内を毎分５℃の冷却速度より速く冷却すると、鋳塊表面
と中心部とに温度差が生ずることにより、歪が発生して
鋳塊の割れにつながるので前記冷却速度は毎分５℃以下
とする必要があり、実際には緩冷却する程割れ流発生防
止には効果があるが、実用的見地から１〜０．２５ ’
Ｃ／ｒｎ ｉｎの範囲内が好適である。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 ｌ
減圧下のアルゴン雰囲気の誘導溶解炉で、市販の電解ク
ロムに重量比で５％の電解鉄と１％の電解マンガンを添
加した反強磁性クロム基インバー合金を１５ｋｌ！溶解
し、溶湯温度１８５０℃でアルミナ製の鋳型に鋳造し、
鋳造後３０分して電気炉に移送し、鋳型ごと１２００’
Ｃで１時間均熱し、ついで１℃／ｍｉｎの冷却速度で徐
冷して、大型鋳塊を製造した。
ロムに重量比で５％の電解鉄と１％の電解マンガンを添
加した反強磁性クロム基インバー合金を１５ｋｌ！溶解
し、溶湯温度１８５０℃でアルミナ製の鋳型に鋳造し、
鋳造後３０分して電気炉に移送し、鋳型ごと１２００’
Ｃで１時間均熱し、ついで１℃／ｍｉｎの冷却速度で徐
冷して、大型鋳塊を製造した。
また比較のため、従来法による同一組成の反強磁性クロ
ム基インバー合金鋳塊の製造も行った。
ム基インバー合金鋳塊の製造も行った。
得られた２つの鋳塊の表面および内部性状について観察
したところ、本発明によれば、割れのない健全な鋳塊が
得られたのに対し、従来法に従い得られた鋳塊の表面お
よび内部には割れが多発していた。
したところ、本発明によれば、割れのない健全な鋳塊が
得られたのに対し、従来法に従い得られた鋳塊の表面お
よび内部には割れが多発していた。
実施例 ２
減圧下でアルゴン雰囲気炉の誘導溶解炉で、市販の電解
クロムに重量比で５％の電解鉄と１％の電解マンガンを
添加した反強磁性クロム基インバー合金を各々１５ｋｇ
づつ溶解し、溶湯温度１８５０〜１８７０℃で各々アル
ミナ製の鋳型（１００Ｘ１３０Ｘ１５０ｉ７１りに鋳造
し、鋳造後３０分して電気炉に移送し、鋳型ごと各温度
に１時間均熱し徐冷した。
クロムに重量比で５％の電解鉄と１％の電解マンガンを
添加した反強磁性クロム基インバー合金を各々１５ｋｇ
づつ溶解し、溶湯温度１８５０〜１８７０℃で各々アル
ミナ製の鋳型（１００Ｘ１３０Ｘ１５０ｉ７１りに鋳造
し、鋳造後３０分して電気炉に移送し、鋳型ごと各温度
に１時間均熱し徐冷した。
均熱温度および１０００〜４００’Ｃまでの冷却速度を
各々変えて鋳塊の割れ発生状況を調査した結果を表１に
示す。
各々変えて鋳塊の割れ発生状況を調査した結果を表１に
示す。
均熱温度が１３００℃の場合、鋳塊割れ頻度と１０００
〜４００℃間の平均冷却速度との関係を図に示す。
〜４００℃間の平均冷却速度との関係を図に示す。
この図から明らかなように、冷却速度を５℃／ｍｉｎ以
下としたものは割れ発生が少ない。
下としたものは割れ発生が少ない。
図は、鋳塊の１０００〜４００℃間の平均冷却速度（℃
／ｍｉｎ ）と割れ個数／ １００ｃｒｌどの関係を示
す図である。
／ｍｉｎ ）と割れ個数／ １００ｃｒｌどの関係を示
す図である。
Claims (1)
- １ 不活性ガス雰囲気中で誘導溶解炉を用いて溶解した
反強磁性クロム基インバー合金溶湯をセラミックス鋳型
に鋳込んで大型の鋳塊を鋳造するに当り、鋳込み後１３
００〜１０００℃の温度範囲内で３０分間以上保持した
後、１０００〜４００℃の温度範囲内を毎分５℃以下の
冷却速度で徐冷することを特徴とする大型の反強磁性ク
ロム基インバー合金鋳塊の鋳造割れ防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55027153A JPS5820699B2 (ja) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | 大型の反強磁性クロム基インバ−合金鋳塊の鋳造割れ防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55027153A JPS5820699B2 (ja) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | 大型の反強磁性クロム基インバ−合金鋳塊の鋳造割れ防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56122662A JPS56122662A (en) | 1981-09-26 |
| JPS5820699B2 true JPS5820699B2 (ja) | 1983-04-25 |
Family
ID=12213096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55027153A Expired JPS5820699B2 (ja) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | 大型の反強磁性クロム基インバ−合金鋳塊の鋳造割れ防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820699B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163252A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-23 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Ｃｏ−Ｆｅ−Ａｌ−Ｂ系磁性合金の製造方法 |
| US4895592A (en) * | 1987-12-14 | 1990-01-23 | Eastman Kodak Company | High purity sputtering target material and method for preparing high purity sputtering target materials |
| US5288228A (en) * | 1989-11-17 | 1994-02-22 | Kubota Corporation | Heat-resistant materials |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4867110A (ja) * | 1971-12-17 | 1973-09-13 |
-
1980
- 1980-03-04 JP JP55027153A patent/JPS5820699B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4867110A (ja) * | 1971-12-17 | 1973-09-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56122662A (en) | 1981-09-26 |
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