JPS60228630A - チタン合金の製造方法 - Google Patents
チタン合金の製造方法Info
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- JPS60228630A JPS60228630A JP60050721A JP5072185A JPS60228630A JP S60228630 A JPS60228630 A JP S60228630A JP 60050721 A JP60050721 A JP 60050721A JP 5072185 A JP5072185 A JP 5072185A JP S60228630 A JPS60228630 A JP S60228630A
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- Japan
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- alloy
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- titanium
- prealloy
- titanium alloy
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は、予備合金を使用してチタン以外に合金要素S
ns Zr、Moおよびパノを含んたチタン合金の製造
方法に関する。本発明は、このようなチタン合金の製造
のため利用できる特殊な予備合金に閃する。特に組成T
i−5^1 − 2Sn− 22r− 4Mo− 4C
rのチタン合金に関する(八MS 4997参照)。こ
のようなチタン合金は、特に航空機および宇宙技術に使
われる。多くの用途についてこれらチタン合金には、合
金要素の割合と純度とに関して極度の要求が課される。
ns Zr、Moおよびパノを含んたチタン合金の製造
方法に関する。本発明は、このようなチタン合金の製造
のため利用できる特殊な予備合金に閃する。特に組成T
i−5^1 − 2Sn− 22r− 4Mo− 4C
rのチタン合金に関する(八MS 4997参照)。こ
のようなチタン合金は、特に航空機および宇宙技術に使
われる。多くの用途についてこれらチタン合金には、合
金要素の割合と純度とに関して極度の要求が課される。
従来技術
前記組成のチタン合金を作るため一般にd.l綿状チタ
ンを、例えばA!およびMoをベースにした2物質予備
合金および海綿−1/eZrとしたZrおよびSnのよ
うな金属成分と混合する。混合物は加にされ、溶融電極
になり、とれら溶融電極は真空アーク炉内において溶融
され、インゴフトになる。十分な均一度のチタン合金を
得るためには、くり返し溶融か必要である(メタル3(
’i、1982 059頁から)。もちろんチタン合金
製造のため、^lの他に要素lr1Mo, Tiおよび
残りとして通常の添加物を含んだ予備合金も周知である
。しかしこれら周知の予備合金は、合金要素に閏するチ
タン合金共通の要素をカバーしているわけではない。従
ってチタン合金を作るためには別の要素を加えなければ
ならない。また予備合金内の合金要素は、チタン合金内
の合金要素の比にはなっていない。製造はテルミット法
で行われる(ドイツ連邦共和国特許出願公開第2821
40[号明細書)。あらゆる公知の処置に対して、でき
」二つだチタン合金は、しばしば合金要素の割合につい
てかつ純度について要素を満たしていないということが
あてはまる。
ンを、例えばA!およびMoをベースにした2物質予備
合金および海綿−1/eZrとしたZrおよびSnのよ
うな金属成分と混合する。混合物は加にされ、溶融電極
になり、とれら溶融電極は真空アーク炉内において溶融
され、インゴフトになる。十分な均一度のチタン合金を
得るためには、くり返し溶融か必要である(メタル3(
’i、1982 059頁から)。もちろんチタン合金
製造のため、^lの他に要素lr1Mo, Tiおよび
残りとして通常の添加物を含んだ予備合金も周知である
。しかしこれら周知の予備合金は、合金要素に閏するチ
タン合金共通の要素をカバーしているわけではない。従
ってチタン合金を作るためには別の要素を加えなければ
ならない。また予備合金内の合金要素は、チタン合金内
の合金要素の比にはなっていない。製造はテルミット法
で行われる(ドイツ連邦共和国特許出願公開第2821
40[号明細書)。あらゆる公知の処置に対して、でき
」二つだチタン合金は、しばしば合金要素の割合につい
てかつ純度について要素を満たしていないということが
あてはまる。
特に障害になる程多量の窒化物包含物か検出される。予
備合金ではカバーされない別の合金要素を加えた場合、
その」二さらにひんばんにチタン合金中に酸素が混入し
てしまい、それにより直接または酸化物包含物の形成に
より支障がある。
備合金ではカバーされない別の合金要素を加えた場合、
その」二さらにひんばんにチタン合金中に酸素が混入し
てしまい、それにより直接または酸化物包含物の形成に
より支障がある。
発明の目的
本発明の課題は、どのようにして前記組成のおよびその
他のチタン合金が、極めて正確な合金要素の割合および
極めてわずかな不純物含有量で製造できるかを示すこと
にある。特に窒化物包含物が支障ないように、かつ酸素
含有量が多すぎないようにする。
他のチタン合金が、極めて正確な合金要素の割合および
極めてわずかな不純物含有量で製造できるかを示すこと
にある。特に窒化物包含物が支障ないように、かつ酸素
含有量が多すぎないようにする。
発明の構成
この課題を解決するため、本発明は次のことを示してい
る。すなわち予備合金から構成した溶融ffl極を用い
た真空アーク炉内で、合金要素A11Sn, ZrlM
O% Crを含んだチタン合金を製造方法において、 Snll〜13市量%、 Zr 1 1〜13重量%、 Mo 2 2〜24重量%、 C「 22〜24重量%、 八1 残り合.!tO.5重量%を越えない不可避の添加物 の組成の予備合金を使用し、また予備合金中のチタンを
除いたチタン合金のすべての合金要素を、チタン合金中
の合金要素の重量%の比に相当する割合で含ませる。ア
ルミニウム含有量は、添加物を考慮して、前記重量%が
全体で100%になるようになっている。本発明による
予備合金を使用する場合、通常の混合規則に注意するこ
とは明らかである。さらに本発明の範囲内において時に
はチタン合金に合金要素をわずかに修正添加することが
あるが、これは結果に影響ないことは明らかである。
る。すなわち予備合金から構成した溶融ffl極を用い
た真空アーク炉内で、合金要素A11Sn, ZrlM
O% Crを含んだチタン合金を製造方法において、 Snll〜13市量%、 Zr 1 1〜13重量%、 Mo 2 2〜24重量%、 C「 22〜24重量%、 八1 残り合.!tO.5重量%を越えない不可避の添加物 の組成の予備合金を使用し、また予備合金中のチタンを
除いたチタン合金のすべての合金要素を、チタン合金中
の合金要素の重量%の比に相当する割合で含ませる。ア
ルミニウム含有量は、添加物を考慮して、前記重量%が
全体で100%になるようになっている。本発明による
予備合金を使用する場合、通常の混合規則に注意するこ
とは明らかである。さらに本発明の範囲内において時に
はチタン合金に合金要素をわずかに修正添加することが
あるが、これは結果に影響ないことは明らかである。
予UNI合金がチタンのもの以下の溶融点を存するよう
に、予備合金内の要素(A)も含めて)を調節すること
は容易に可能である。それにより真空アーク炉内で予備
合金から出た要素を添加するととが容易になり、かつ極
めて均一な製品が得られる。これに関連して予備合金が
均一な組成とどこでも同じ粒度をイfするととも有利で
ある。前記予備合金の溶融点は、1400ないし145
0°Cである。
に、予備合金内の要素(A)も含めて)を調節すること
は容易に可能である。それにより真空アーク炉内で予備
合金から出た要素を添加するととが容易になり、かつ極
めて均一な製品が得られる。これに関連して予備合金が
均一な組成とどこでも同じ粒度をイfするととも有利で
ある。前記予備合金の溶融点は、1400ないし145
0°Cである。
特にガス含有量の少ないチタン合金を作るため、例えば
、0.001 ナイL O,005% 0) N オヨ
び0.04すいし0.06%のOの特にわずかなガス含
有量を有しかつ特殊な方法で作られた予備合金を使用す
るとイ「刊である。そのため本発明によれば、2段法で
作られた予備合金を使用し、その際第1段階でMoと
パノから成る中間合金を原料からテルミット法で作り、
A7含有量は少なくと615ili量%であり、かつそ
の際中間合金と予4Ii1合金の別の要素とを、場合に
よってはそれ以上のAノ含有量のチタン合金も含めて真
空誘導炉に装入し、かつそれにより予υ(f合金を溶融
し、ガス抜きし、かつ酸化アルミニウム包含物を除去す
る。予備合金をA)203/ MgO/尖晶石−るつぼ
内で溶融し、かつ誘導による省運動およびほぼ1400
°Cの溶融温度でガス抜き後酸化アルミニウム包含物を
分離するまで液状に維11tすることは有利である。
、0.001 ナイL O,005% 0) N オヨ
び0.04すいし0.06%のOの特にわずかなガス含
有量を有しかつ特殊な方法で作られた予備合金を使用す
るとイ「刊である。そのため本発明によれば、2段法で
作られた予備合金を使用し、その際第1段階でMoと
パノから成る中間合金を原料からテルミット法で作り、
A7含有量は少なくと615ili量%であり、かつそ
の際中間合金と予4Ii1合金の別の要素とを、場合に
よってはそれ以上のAノ含有量のチタン合金も含めて真
空誘導炉に装入し、かつそれにより予υ(f合金を溶融
し、ガス抜きし、かつ酸化アルミニウム包含物を除去す
る。予備合金をA)203/ MgO/尖晶石−るつぼ
内で溶融し、かつ誘導による省運動およびほぼ1400
°Cの溶融温度でガス抜き後酸化アルミニウム包含物を
分離するまで液状に維11tすることは有利である。
得られた利点は次の通りである。すなわち特別の条件に
注意して前記予備合金を使用した場合、極めて正確な割
合で合金要素か含まれ、かつ不純物を極めてわずかしか
含まない点で優れており、特にもはや障害となる窒化物
を含まないおどろくべきチタン合金が得られた。
注意して前記予備合金を使用した場合、極めて正確な割
合で合金要素か含まれ、かつ不純物を極めてわずかしか
含まない点で優れており、特にもはや障害となる窒化物
を含まないおどろくべきチタン合金が得られた。
本発明は前記予a11合金にも関する。
実施例
9.52 kg の Moパノ 74.6 % M。
0.24kgのへ1粒杖金属 99.7%八へ3.50
kgのSn金属 99.9%Sn3、.50 kg
O) Zr金属 99.0%Zr7、l8kgのCr合
金741 99.0%Crを真空誘導炉に挿入する。
kgのSn金属 99.9%Sn3、.50 kg
O) Zr金属 99.0%Zr7、l8kgのCr合
金741 99.0%Crを真空誘導炉に挿入する。
挿入物を溶融し、ガス抜きし、かつアルゴン保護ガス中
で1/2時間にわたって液状に維持する。
で1/2時間にわたって液状に維持する。
その際液状浴中の温度はほぼ1350°Cに調節する。
アルゴン保護ガス中1300°Cで注ぎ出ず。冷却は、
アルボ7200)ルで2時間量」二行う。
アルボ7200)ルで2時間量」二行う。
作られたもの:
29.05 kgの八#−5n−Zr−Mo−Cr 5
−2−2−4−4.28.8%の八z o、ooa%の
C11,7%のSn 0.001%の n11.6%
のZr O,003%の W23.7%のMo 0.0
03%の Pb23.8%のCr O,04%の 0 0.16%のFe O,005%の No、01%のS
i を含む。
−2−2−4−4.28.8%の八z o、ooa%の
C11,7%のSn 0.001%の n11.6%
のZr O,003%の W23.7%のMo 0.0
03%の Pb23.8%のCr O,04%の 0 0.16%のFe O,005%の No、01%のS
i を含む。
(Si金属99.7%のSiを添加することにより、合
金のSi含有量は管理された値に調節できる。)これら
予備合金から作られた溶融電極により真空アーク炉内に
おいて晶Is 4975 Tl (190B>またはA
M54970^(190g)による初めに述へたような
チタン合金が、極めて高純度でかつ特に支障ある酸素含
有量を含まずかつ支障ある窒化物包含物を含まずに溶融
できる。
金のSi含有量は管理された値に調節できる。)これら
予備合金から作られた溶融電極により真空アーク炉内に
おいて晶Is 4975 Tl (190B>またはA
M54970^(190g)による初めに述へたような
チタン合金が、極めて高純度でかつ特に支障ある酸素含
有量を含まずかつ支障ある窒化物包含物を含まずに溶融
できる。
個別的には次のように作業する。予備合金の製造のため
第1段階において、特殊な燃焼容器内のテルミット法還
元によりMoA1合金が作られる。そのため99.9%
以」−のMoO3を含む純粋な酸化モリブテン(Vl)
を、99.8%パノの純度のアルミニウムと親密に混合
しかつ初期点火にJ−って燃焼容器内で反応させる。発
熱反応によって金属とコランダムスラグの支障ない分離
が確実に行われる。スラグの粘度を低下させる付加的な
融剤はなくともよい。このことは、融剤を添加すれば合
金を汚染する危険が排除されないので有利である。還元
のため理論混合比のアルミニウム充てんの他に、72〜
75%MOと25〜28%AAを含む合金を生しるよう
に過剰量の添加を見積る。このMOA7! 75:25
合金の製造は、500 kgまでの金属重量のブロック
の大きさで行う。
第1段階において、特殊な燃焼容器内のテルミット法還
元によりMoA1合金が作られる。そのため99.9%
以」−のMoO3を含む純粋な酸化モリブテン(Vl)
を、99.8%パノの純度のアルミニウムと親密に混合
しかつ初期点火にJ−って燃焼容器内で反応させる。発
熱反応によって金属とコランダムスラグの支障ない分離
が確実に行われる。スラグの粘度を低下させる付加的な
融剤はなくともよい。このことは、融剤を添加すれば合
金を汚染する危険が排除されないので有利である。還元
のため理論混合比のアルミニウム充てんの他に、72〜
75%MOと25〜28%AAを含む合金を生しるよう
に過剰量の添加を見積る。このMOA7! 75:25
合金の製造は、500 kgまでの金属重量のブロック
の大きさで行う。
それから第2段階において、真空誘導炉内で予備合金溶
融を行う。そのため支障なく清潔なMoバッフ5:25
、アルミニウム99.7%Aノ、ジルコン金属線ずず、
および場合によってはクロノ、金1)499.3%Cr
から成りテルミット法生成物から成る使用材料を、真空
ゲートを介して^1203/ MgO/尖晶石−るつぼ
内で溶融する。ガス抜き後100トルのアルゴン保護ガ
スふん囲気において長時間液相に維持し、かつ誘導渦運
動により精製効果が得られ、それによりテルミット法合
金からA/!203包含物を除去することができる。さ
らにこの浴運動によって最適な均一度が得られる。これ
らずべての溶融過程は正確に管理され、かつその際特に
溶融温度に〆]Efflして、テルミット法反応の際ど
うしても生じる過熱を避けるようにする。この第2段階
では還元処理は行わない。100トルのアルゴン保護ガ
ス中で銅鋳型に注ぎ出す。合金の冷却は、20[1)ル
のアルゴン中で行う。作られた多物質合金は、問題なく
粉砕でき、かつ溶融電極に加工できる。
融を行う。そのため支障なく清潔なMoバッフ5:25
、アルミニウム99.7%Aノ、ジルコン金属線ずず、
および場合によってはクロノ、金1)499.3%Cr
から成りテルミット法生成物から成る使用材料を、真空
ゲートを介して^1203/ MgO/尖晶石−るつぼ
内で溶融する。ガス抜き後100トルのアルゴン保護ガ
スふん囲気において長時間液相に維持し、かつ誘導渦運
動により精製効果が得られ、それによりテルミット法合
金からA/!203包含物を除去することができる。さ
らにこの浴運動によって最適な均一度が得られる。これ
らずべての溶融過程は正確に管理され、かつその際特に
溶融温度に〆]Efflして、テルミット法反応の際ど
うしても生じる過熱を避けるようにする。この第2段階
では還元処理は行わない。100トルのアルゴン保護ガ
ス中で銅鋳型に注ぎ出す。合金の冷却は、20[1)ル
のアルゴン中で行う。作られた多物質合金は、問題なく
粉砕でき、かつ溶融電極に加工できる。
特許出願人’/’−・エフ・ニー、ゲゼルシャフト、フ
ユール、エレクトロメタルルギー、ミツト、ベシュレン
クテル、ハフラング 代理人 弁理士 1) 代 蕉 治
ユール、エレクトロメタルルギー、ミツト、ベシュレン
クテル、ハフラング 代理人 弁理士 1) 代 蕉 治
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (璽)予備合金から構成した溶融電極を用いた真空アー
ク炉内で、合金要素^11Sn、 Zr1FJo1Cr
を含んだチタン合金を製造方法において、Sn 11〜
13重量%、 z「 11〜13重量%、 Mo 22〜24重量%、 C「 22〜24重景%、 八l 残り合計0.5重量%を越えない不可避の添加物 の組成の予備合金を使用し、また予備合金中のチタンを
除いたチタン合金のすべての合金要素を、チタン合金中
の合金要素の重量%の比に相当する割合で含ませること
を特徴とする、チタン合金の製造方法。 (2)チタンのものより低い溶融点を有する予41i1
合金を特徴する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)2段法で作られた予備合金を使用し、その際第1
段階でMoと八lから成る中間合金を原料からテルミッ
ト法で作り、Al含有量は少なくとも15重量%であり
、かつその際中間合金と予備合金の別の要素とを、場合
によってはそれ以−Lの^を含有量のチタン合金も含め
て真空誘導炉に装入し、かつそれにより予備合金を溶融
し、ガス抜きし、かつ酸化アルミニウム包含物を特徴す
る特許請求の範囲第1または第2項記社の方法。 (4) kl 203/ MgO/尖晶石−るつぼ内で
溶融した予備合金を使用し、誘導による浴運動の際ガス
抜き後酸化アルミニウム包含物を分離するまで液状に維
持する、特許請求の範囲第3項記載のの方法。 (5)合金要素kl!、 5n1Zr、 Mo、 Cr
を含ろ、5nll〜13重量%、 Z「 11〜13市量%、 Mo 22〜24市11j%、 Cr 22〜24重量% パノ 残り合計0.5重量%を越えない不可避の添加物 の組成であることを特徴とする、チタン合金を製造する
ための予備合金。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843409614 DE3409614A1 (de) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Vorlegierung fuer die herstellung einer titanlegierung |
DE3409614.0 | 1984-03-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60228630A true JPS60228630A (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=6230654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60050721A Pending JPS60228630A (ja) | 1984-03-16 | 1985-03-15 | チタン合金の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4605436A (ja) |
JP (1) | JPS60228630A (ja) |
DE (1) | DE3409614A1 (ja) |
GB (1) | GB2155955B (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5364587A (en) * | 1992-07-23 | 1994-11-15 | Reading Alloys, Inc. | Nickel alloy for hydrogen battery electrodes |
US5316723A (en) * | 1992-07-23 | 1994-05-31 | Reading Alloys, Inc. | Master alloys for beta 21S titanium-based alloys |
EP0801138A3 (en) * | 1996-04-12 | 1998-05-27 | Reading Alloys, Inc. | Producing titanium-molybdenum master alloys |
CN110408806B (zh) * | 2019-08-22 | 2020-12-18 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝铌钽中间合金及其制备方法 |
CN110564997B (zh) * | 2019-09-17 | 2020-12-15 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝钛钼中间合金及其制备方法 |
CN110760708A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-07 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝锡锆钼铬中间合金及其制备方法 |
CN113981289A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝钒锡铬中间合金及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4871713A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-28 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2640860A (en) * | 1949-10-21 | 1953-06-02 | Allegheny Ludlum Steel | Apparatus for melting titanium to form ingots |
US3005246A (en) * | 1958-12-24 | 1961-10-24 | Union Carbide Corp | Method of producing high-quality ingots of reactive metals |
-
1984
- 1984-03-16 DE DE19843409614 patent/DE3409614A1/de active Granted
- 1984-06-15 US US06/621,046 patent/US4605436A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-03-14 GB GB08506600A patent/GB2155955B/en not_active Expired
- 1985-03-15 JP JP60050721A patent/JPS60228630A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4871713A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-28 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4605436A (en) | 1986-08-12 |
GB8506600D0 (en) | 1985-04-17 |
DE3409614A1 (de) | 1985-09-19 |
GB2155955A (en) | 1985-10-02 |
DE3409614C2 (ja) | 1988-03-03 |
GB2155955B (en) | 1987-12-31 |
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