JPS61119632A - 高延性材料の製造方法 - Google Patents
高延性材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS61119632A JPS61119632A JP59239978A JP23997884A JPS61119632A JP S61119632 A JPS61119632 A JP S61119632A JP 59239978 A JP59239978 A JP 59239978A JP 23997884 A JP23997884 A JP 23997884A JP S61119632 A JPS61119632 A JP S61119632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- rod
- crucible
- solidification
- stirring rod
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- C22C1/12—Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S420/00—Alloys or metallic compositions
- Y10S420/902—Superplastic
Landscapes
- 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)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、超塑性による高延性を示す合金材料の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
［従来の技術］
材料融点（Ｋ）の局〜ぢの範囲でａ塑性という高い延性
を発現させる技術は、粉末冶金法により、現在、広範囲
な種類の合金材料において達成されている。しかし、粉
末冶金法では、複雑な製造プロセスと大規模な設備が不
可欠であるため、必然的に材料製造費はコスト高になら
ざるを得ない。
を発現させる技術は、粉末冶金法により、現在、広範囲
な種類の合金材料において達成されている。しかし、粉
末冶金法では、複雑な製造プロセスと大規模な設備が不
可欠であるため、必然的に材料製造費はコスト高になら
ざるを得ない。
一方、合金の均質化をはかり、あるいは結晶粒を微細化
する方法として、鋳型を回転させることにより溶融材料
の鋳型近傍の凝固界面に固定棒を摺動させ、生成結晶を
破砕して結晶粒を微細化する鋳型回転スクレーパ法や、
鋳型を固定し、溶融材料の鋳型近傍の凝固界面に回転棒
を摺動させ、結晶粒を微細化するスクレーパ回転凝固法
、材料の固液共存状態において、その中心部に挿入した
撹拌棒を回転させて結晶粒を微細化するレオキャスト法
などが知られている。
する方法として、鋳型を回転させることにより溶融材料
の鋳型近傍の凝固界面に固定棒を摺動させ、生成結晶を
破砕して結晶粒を微細化する鋳型回転スクレーパ法や、
鋳型を固定し、溶融材料の鋳型近傍の凝固界面に回転棒
を摺動させ、結晶粒を微細化するスクレーパ回転凝固法
、材料の固液共存状態において、その中心部に挿入した
撹拌棒を回転させて結晶粒を微細化するレオキャスト法
などが知られている。
しかしながら、これらの方法では、回転撹拌時における
空気の巻込みを阻止する必要があるために、回転速度が
一定値以下に抑制されるという問題があり、その回転速
度をさらに高めた超高速回転撹拌時における合金の結晶
微細化に関しては未だ研究されていない。
空気の巻込みを阻止する必要があるために、回転速度が
一定値以下に抑制されるという問題があり、その回転速
度をさらに高めた超高速回転撹拌時における合金の結晶
微細化に関しては未だ研究されていない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、固液共存状態の合金材料に急冷条件下におい
て、撹拌棒による超高速回転撹拌を加えることによって
、超慢性を発揮する程度に結晶粒を微細化することを可
能にし、高温域で高延性を発現する低コスト材料を溶製
法で創製する方法を提供しようとするものである。
て、撹拌棒による超高速回転撹拌を加えることによって
、超慢性を発揮する程度に結晶粒を微細化することを可
能にし、高温域で高延性を発現する低コスト材料を溶製
法で創製する方法を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明の高延性材料の製造方法は、真空容器内に配置し
たるつぼ内で合金材料を溶解した後、撹拌棒をそのるつ
ぼ内に挿入して、その合金材料の冷却過程で撹拌棒を低
速回転させ、材料がほぼ凝固開始温度に到達したときに
撹拌棒の回転速度を上昇させて、超高速回転撹拌を凝固
終了温度まで続行し、それによって超塑性をもつ微細結
晶粒合金を創製することを特徴とするものである。
たるつぼ内で合金材料を溶解した後、撹拌棒をそのるつ
ぼ内に挿入して、その合金材料の冷却過程で撹拌棒を低
速回転させ、材料がほぼ凝固開始温度に到達したときに
撹拌棒の回転速度を上昇させて、超高速回転撹拌を凝固
終了温度まで続行し、それによって超塑性をもつ微細結
晶粒合金を創製することを特徴とするものである。
さらに具体的に説明すると１本発明は、材料融点の局以
上の高温領域で高い延性を発現させ、その温度域で超塑
性加工できる材料を溶製法で創製しようとするものであ
り、特に、固液共存状態の合金材料に機械的な回転撹拌
を加えるだけの簡単な操作により、結晶粒を超微細化し
、超ω性を発現させようとするものである。
上の高温領域で高い延性を発現させ、その温度域で超塑
性加工できる材料を溶製法で創製しようとするものであ
り、特に、固液共存状態の合金材料に機械的な回転撹拌
を加えるだけの簡単な操作により、結晶粒を超微細化し
、超ω性を発現させようとするものである。
そのため、本発明においては、上述したように、まず、
真空容器内に配置したるつぼ内で合金材料を真空溶解し
た後、撹拌棒をそのるつぼ内に挿入し、その合金材料の
冷却過程では撹拌棒を低速回転させるが、材料がほぼ凝
固開始温度に到達したときに撹拌棒の回転速度を上昇さ
せて、超高す 速回転撹拌を行う、この超高速回転撹拌は、後述する装
置例において示す内径５５ｍｍの黒鉛るつぼ内において
、８角形断面の撹拌棒を用いる場合、その撹拌棒を２０
０Ｏｒｐｍ以上で超高速回転させる必要があり、これに
より、生成したデンドライト結晶を破砕し、微細な初晶
粒子を晶出させることができる。そのため、上記高速回
転を凝固終了温度まで続行し、それによって超塑性をも
つ微細結晶粒合金が創製される。
真空容器内に配置したるつぼ内で合金材料を真空溶解し
た後、撹拌棒をそのるつぼ内に挿入し、その合金材料の
冷却過程では撹拌棒を低速回転させるが、材料がほぼ凝
固開始温度に到達したときに撹拌棒の回転速度を上昇さ
せて、超高す 速回転撹拌を行う、この超高速回転撹拌は、後述する装
置例において示す内径５５ｍｍの黒鉛るつぼ内において
、８角形断面の撹拌棒を用いる場合、その撹拌棒を２０
０Ｏｒｐｍ以上で超高速回転させる必要があり、これに
より、生成したデンドライト結晶を破砕し、微細な初晶
粒子を晶出させることができる。そのため、上記高速回
転を凝固終了温度まで続行し、それによって超塑性をも
つ微細結晶粒合金が創製される。
上記高延性材料の製造においては、第１図に示すような
装置を使用するのが適している。
装置を使用するのが適している。
同図に示す装置について説明すると、前面に開閉扉を持
つチャンバ本体ｌは真空容器を構成し。
つチャンバ本体ｌは真空容器を構成し。
その内部をエアシリンダ３で開閉されるモリブデン類の
シャッタ２により上下に区画して、下方の加熱室４内に
モリブデン抵抗加熱炉５を配置すると共に、上方の冷却
室６内に、冷却コイル８を持つ水冷外筒７及びその冷却
外筒？内に上方から垂下した第２図に示すような断面形
状の撹拌棒８を配置し、この撹拌棒８をトルクモータ１
０で回転駆動するようにしたものである。
シャッタ２により上下に区画して、下方の加熱室４内に
モリブデン抵抗加熱炉５を配置すると共に、上方の冷却
室６内に、冷却コイル８を持つ水冷外筒７及びその冷却
外筒？内に上方から垂下した第２図に示すような断面形
状の撹拌棒８を配置し、この撹拌棒８をトルクモータ１
０で回転駆動するようにしたものである。
この装置においては、チャンバ本体１内を図示しない真
空源に接続して、真空排気後、炉内の黒鉛るつぼ１２中
で供試合金を加熱溶解し、その溶解後、炉上のシャッタ
２を開放して、チャンバ本体！の下面を貫通する支持棒
１１を昇降可能にしたるつぼ昇降機構で、上記黒鉛るつ
ぼ１２を水冷外筒７内まで上昇させることにより、るつ
ぼ１２内の溶湯中に撹拌棒９を挿入し、冷却室５内にお
ける急速な冷却過程において、その撹拌棒９の回転によ
り半溶融合金を撹拌させる。
空源に接続して、真空排気後、炉内の黒鉛るつぼ１２中
で供試合金を加熱溶解し、その溶解後、炉上のシャッタ
２を開放して、チャンバ本体！の下面を貫通する支持棒
１１を昇降可能にしたるつぼ昇降機構で、上記黒鉛るつ
ぼ１２を水冷外筒７内まで上昇させることにより、るつ
ぼ１２内の溶湯中に撹拌棒９を挿入し、冷却室５内にお
ける急速な冷却過程において、その撹拌棒９の回転によ
り半溶融合金を撹拌させる。
上記撹拌棒９を回転させるトルクモータｌＯは。
撹拌棒９を１００００回転まで高速回転させ得るものと
し、その回転軸にトルク検出器及び回転検出器を設けて
、それらをディジタル表示器に接続している。
し、その回転軸にトルク検出器及び回転検出器を設けて
、それらをディジタル表示器に接続している。
なお、図中、１４は電極、１５は反射板、１６は覗窓、
１７は測温口を示している。
１７は測温口を示している。
［実施例］
上記第１図及び第２図の装置を使用し、実験操作として
は、加熱室内をＩ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ以下に真空排気
後、加熱室下部のモリブデン抵抗加熱炉内で黒鉛るつぼ
中に挿入した供試合金的０．５ｋｇを加熱し、１０５０
〜１０８０にの温度範囲における急激な温度上昇により
、供試合金の溶解を確認し、溶湯を１１ＱＯＫで１８０
０ｓ間均質化保持し、次いで炉直上のシャッタを開放し
て、るつぼ昇降機構により、５ｍｍ／ｓの速度で溶湯を
上昇させ、水冷外筒内で溶湯中に回転子を挿入させて、
撹拌棒先端をるつぼ内壁底部のＩＱｓｍ直上の位置で停
止させた。
は、加熱室内をＩ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ以下に真空排気
後、加熱室下部のモリブデン抵抗加熱炉内で黒鉛るつぼ
中に挿入した供試合金的０．５ｋｇを加熱し、１０５０
〜１０８０にの温度範囲における急激な温度上昇により
、供試合金の溶解を確認し、溶湯を１１ＱＯＫで１８０
０ｓ間均質化保持し、次いで炉直上のシャッタを開放し
て、るつぼ昇降機構により、５ｍｍ／ｓの速度で溶湯を
上昇させ、水冷外筒内で溶湯中に回転子を挿入させて、
撹拌棒先端をるつぼ内壁底部のＩＱｓｍ直上の位置で停
止させた。
その直後、撹拌棒を５４Ｏｒｐｍで低速回転させて、溶
７μ急冷過程における溶湯組織及び温度の均一化を凝固
開始まで持続した。その間、上記装置に付設した電子式
自動平衡記録計に連続記録中の冷却曲線により凝固開始
を監視し、その凝固開始を確認した時点に、撹拌棒の回
転速度の上昇を開始し、１０ｓ以内に２０００．３００
０及び４０００ｒｐｏ＋の三段階の一定速度に保持した
。その際、回転攪拌の急激な高速化に伴う半溶融合金の
るつぼ外への飛び散りを極力防止するために、回転数の
増加速度を一定に保持した。
７μ急冷過程における溶湯組織及び温度の均一化を凝固
開始まで持続した。その間、上記装置に付設した電子式
自動平衡記録計に連続記録中の冷却曲線により凝固開始
を監視し、その凝固開始を確認した時点に、撹拌棒の回
転速度の上昇を開始し、１０ｓ以内に２０００．３００
０及び４０００ｒｐｏ＋の三段階の一定速度に保持した
。その際、回転攪拌の急激な高速化に伴う半溶融合金の
るつぼ外への飛び散りを極力防止するために、回転数の
増加速度を一定に保持した。
その後、上記一定速度で回転攪拌を続行し、自動平衡記
録計の冷却曲線とディジタル表示器のトルク値より凝固
の終了を確認して、るつぼ昇降機構で、１ＯｃｌＩはど
供試合金を下降させ、撹拌棒と供試合金の溶着を防止し
た。
録計の冷却曲線とディジタル表示器のトルク値より凝固
の終了を確認して、るつぼ昇降機構で、１ＯｃｌＩはど
供試合金を下降させ、撹拌棒と供試合金の溶着を防止し
た。
実験においては、真空溶解したＡＪＩ −ＩＱ＄ｃｕ、
ＡＪＩ −２４＊Ｃｕ及びＡｆＬ −３０％Ｃｕ合金を
、水冷外筒内において、冷却速度的２５℃／ｒｓ ｉｎ
で連続冷却中に、挿入した撹拌棒を凝固開始温度から凝
固終了温度まで一定速度２０００．３０００及び４００
０ｒｐｍ テ回転させ、時間経過に伴うトルク変化を記
録した。
ＡＪＩ −２４＊Ｃｕ及びＡｆＬ −３０％Ｃｕ合金を
、水冷外筒内において、冷却速度的２５℃／ｒｓ ｉｎ
で連続冷却中に、挿入した撹拌棒を凝固開始温度から凝
固終了温度まで一定速度２０００．３０００及び４００
０ｒｐｍ テ回転させ、時間経過に伴うトルク変化を記
録した。
そこで、各合金の高速回転撹拌凝固中に撹拌棒にかかる
見掛けのトルクに及ぼす回転速度の影響を、凝固開始か
らの時間経過において比較した。
見掛けのトルクに及ぼす回転速度の影響を、凝固開始か
らの時間経過において比較した。
その結果によると、一般的に撹拌棒の回転速度が大きい
程、デンドライト結晶が破砕されて生成した初晶粒子は
、その連係性を失い、残存液相生に個々に独立した懸垂
状態を維持するので、見掛けのトルク値は凝固後半まで
低い値を保ちつづける傾向が観察された。その傾向は特
に人文−１０％Ｃｕ合金において顕著でに見られる。
程、デンドライト結晶が破砕されて生成した初晶粒子は
、その連係性を失い、残存液相生に個々に独立した懸垂
状態を維持するので、見掛けのトルク値は凝固後半まで
低い値を保ちつづける傾向が観察された。その傾向は特
に人文−１０％Ｃｕ合金において顕著でに見られる。
ＡｆＬ −２４％Ｃｕ合金では、トルク値レベルがかな
り上昇するが、同様の傾向が見られた。同合金について
の回転速度４０００ｒｐｍの回転攪拌凝固において、凝
固開始後、７０ｓでトルク値が急激に上昇したが、これ
は、高速回転攪拌で凝固初期に完全に分断されていた個
々の初晶粒子が、固相量の増加に伴い、初晶粒子の成長
能力が回転攪拌能力を上まわる結果、−挙に連係が成立
したことによる粘性の急上昇と考えられる。
り上昇するが、同様の傾向が見られた。同合金について
の回転速度４０００ｒｐｍの回転攪拌凝固において、凝
固開始後、７０ｓでトルク値が急激に上昇したが、これ
は、高速回転攪拌で凝固初期に完全に分断されていた個
々の初晶粒子が、固相量の増加に伴い、初晶粒子の成長
能力が回転攪拌能力を上まわる結果、−挙に連係が成立
したことによる粘性の急上昇と考えられる。
Ａｎ −３０％Ｃｕ合今になると、トルク値レベルはさ
らに上昇するが、初晶粒子の成長期間が短く、共晶量も
多くなるので、 ２０００と３００Ｏｒｐｍの回転攪拌
凝固におけるトルク曲線が渾然として判別しがたい。
らに上昇するが、初晶粒子の成長期間が短く、共晶量も
多くなるので、 ２０００と３００Ｏｒｐｍの回転攪拌
凝固におけるトルク曲線が渾然として判別しがたい。
次に、真空溶解したＡｎ −１０％ｃｕ、 Ａｎ −２
４％Ｃｕ及びＡＩＬ −３０％Ｃｕ合金を、水冷外筒内
に移し、冷却速度２５℃／ｗｉｎの急冷条件において、
２０００．３０００及び４０００ ｒｐｏ＋の回転速度
で凝固開始から終了まで回転攪拌を続行し、得られたミ
クロ組織を観察した。その一部を第３図ないし第５図に
示す。
４％Ｃｕ及びＡＩＬ −３０％Ｃｕ合金を、水冷外筒内
に移し、冷却速度２５℃／ｗｉｎの急冷条件において、
２０００．３０００及び４０００ ｒｐｏ＋の回転速度
で凝固開始から終了まで回転攪拌を続行し、得られたミ
クロ組織を観察した。その一部を第３図ないし第５図に
示す。
これによると、 ＡＩＬ ｌ０ＨＩ；ｕ合金テ２ｏＯ
ｏ〜４ｏｏ。
ｏ〜４ｏｏ。
ｒｐｍ及びＡｎ −２４％Ｃｕ合金テ１２００〜４００
０ｒｐａ＋ （７）高速回転攪拌凝固において、回転速
度の増加と共に、デンドライト結晶が流体流動の剪断作
用を受けて崩壊し、生成した初晶粒子の直径の減少傾向
が観察される。一方、ＡＭ −３０％Ｃｕ合金では。
０ｒｐａ＋ （７）高速回転攪拌凝固において、回転速
度の増加と共に、デンドライト結晶が流体流動の剪断作
用を受けて崩壊し、生成した初晶粒子の直径の減少傾向
が観察される。一方、ＡＭ −３０％Ｃｕ合金では。
２０００〜４０ＱＱｒｐｍの高速回転攪拌凝固において
回転速度の増加に伴う初晶粒子の僅かな微細化傾向が認
められた。また、初期液相銅濃度の増大に伴い、初晶粒
子間隙の共晶量が増加している。
回転速度の増加に伴う初晶粒子の僅かな微細化傾向が認
められた。また、初期液相銅濃度の増大に伴い、初晶粒
子間隙の共晶量が増加している。
ＡＩ −１０＄ｃｕ合金において画像処理で求めた初晶
粒子径は、回転速度が２ＱＯＯｒｐｍで１０１±３１
Ｐ ＩＢ。
粒子径は、回転速度が２ＱＯＯｒｐｍで１０１±３１
Ｐ ＩＢ。
３０００ｒｐｍで９８±３４トｌ及び４０００ｒｐｍで
９０±２９Ｂｍである。
９０±２９Ｂｍである。
ＡｆＬ−２４＄Ｃｕ合金では１回転速度が１２０Ｏｒｐ
ｍで９４±３４ ｐ、 ｍ 、 ２０００ｒｐｍで８７
±２８ ｐ、 ｔａ 、３０００ｒｐｍで７５±３０Ｊ
Ｌ１１及び４０００ｒｐｍで６１±３２ｗ層である。同
合金は、Ａｎ−１０％Ｃｕ合金に比べて、回転速度の増
大に伴う初晶粒子径の減少傾向が特に顕著である。また
、デンドライト結晶が強烈な回転攪拌作用を受けて崩壊
し、形成された初晶粒子が回転速度の上昇に従って、不
規則形態から球状形態へ推゛ 移する過程を、初晶粒
子径の減少傾向と共に明白に観察することができる。
ｍで９４±３４ ｐ、 ｍ 、 ２０００ｒｐｍで８７
±２８ ｐ、 ｔａ 、３０００ｒｐｍで７５±３０Ｊ
Ｌ１１及び４０００ｒｐｍで６１±３２ｗ層である。同
合金は、Ａｎ−１０％Ｃｕ合金に比べて、回転速度の増
大に伴う初晶粒子径の減少傾向が特に顕著である。また
、デンドライト結晶が強烈な回転攪拌作用を受けて崩壊
し、形成された初晶粒子が回転速度の上昇に従って、不
規則形態から球状形態へ推゛ 移する過程を、初晶粒
子径の減少傾向と共に明白に観察することができる。
Ａ’ｌ −３０１Ｃｕ合金においては、初晶粒子径は２
ＱＯＯｒｐｍで５５±１７ 鉢ｍ 、 ３ＱＱＯｒｐｍ
で５２±２１４ｓ及び４０００ｒｐｍで４８±１４１Ｌ
Ｌ１である。
ＱＯＯｒｐｍで５５±１７ 鉢ｍ 、 ３ＱＱＯｒｐｍ
で５２±２１４ｓ及び４０００ｒｐｍで４８±１４１Ｌ
Ｌ１である。
また、ＡＪｌ−１０＄Ｃｕ、 Ａｎ −２４＄Ｃｕ及び
ＡＭ−３０％Ｃｕ合金を第１図の実験装置で真空溶解し
、炉直上の水冷外筒内において約２５℃／ＩＩ！＋の速
度で急冷中に、凝固開始から回転速度１２００〜４００
Ｏｒｐｍで撹拌棒を回転させ、各合金の初晶粒子径に及
ぼす撹拌棒の回転速度の影響を調べた。
ＡＭ−３０％Ｃｕ合金を第１図の実験装置で真空溶解し
、炉直上の水冷外筒内において約２５℃／ＩＩ！＋の速
度で急冷中に、凝固開始から回転速度１２００〜４００
Ｏｒｐｍで撹拌棒を回転させ、各合金の初晶粒子径に及
ぼす撹拌棒の回転速度の影響を調べた。
その結果の一例として、 ＡｆＬ−２４＄Ｃｕ合金にお
ける撹拌棒の回転速度と初晶粒子径の関係を第６図に示
す。
ける撹拌棒の回転速度と初晶粒子径の関係を第６図に示
す。
これによると、回転速度の増加につれて初晶粒子径がほ
ぼ直線的に減少し、明白な結晶粒微細化傾向が見られる
。
ぼ直線的に減少し、明白な結晶粒微細化傾向が見られる
。
この線形関係をさらに高い回転速度領域に外挿すると、
撹拌棒の回転速度が、７０００ｒｐｍ以上で初晶粒子径
が１０ＪＬ１１以下に突入することが予測される。また
、同図には、合金の冷却速度が比較的小さい４℃／ｓｉ
ｎの回転攪拌凝固における撹拌棒の回転速度と初晶粒子
径の関係を併記している。これにより、初晶粒子径を支
配するもう一つの主因、すなわち溶湯の冷却速度の影響
を定量的に把握することもできる。
撹拌棒の回転速度が、７０００ｒｐｍ以上で初晶粒子径
が１０ＪＬ１１以下に突入することが予測される。また
、同図には、合金の冷却速度が比較的小さい４℃／ｓｉ
ｎの回転攪拌凝固における撹拌棒の回転速度と初晶粒子
径の関係を併記している。これにより、初晶粒子径を支
配するもう一つの主因、すなわち溶湯の冷却速度の影響
を定量的に把握することもできる。
また、第１図の実験装置を用い、アルミニウム合金の結
晶粒微細化効果が期待される↑ｌと日を添加して真空溶
解したＡｎ−Ｃｕ系合金を、凝固開始から終了まで撹拌
棒の回転速度４０ＧＯｒｐｍで回転攪拌を続行した。
晶粒微細化効果が期待される↑ｌと日を添加して真空溶
解したＡｎ−Ｃｕ系合金を、凝固開始から終了まで撹拌
棒の回転速度４０ＧＯｒｐｍで回転攪拌を続行した。
木実験テハ、低濃度側テ０．０４＄Ｔｉ ト０．００５
＄Ｂ値、また高濃度側で０．５％Ｔｉと０．ｌｔＢ値の
２種類を採用した。
＄Ｂ値、また高濃度側で０．５％Ｔｉと０．ｌｔＢ値の
２種類を採用した。
このようにして得られた粘鋳合金塊の中心部の横断面を
切断して、Ｗ４微鏡観察した結果、低濃度添加ＩＬ （
Ｔｉ：０．０４％、Ｂ：０．００５’Ｘ）ｆ）場合ニハ
、初晶粒子径が８０±２２７ｈｍ、高濃度添加ｆ４ （
Ｔｉ：０．５％、Ｂ：０、１％）の場合には初晶粒子径
が４１±１２ｐａ＋であった。 Ａｎ −２４％Ｃｕ
合金の４００Ｏｒｐｍ回転攪拌凝固では、初晶粒子径が
Ｂ１上３２１Ｌ１１であるので、添加量に比例して初晶
粒子は微細化したことになる。
切断して、Ｗ４微鏡観察した結果、低濃度添加ＩＬ （
Ｔｉ：０．０４％、Ｂ：０．００５’Ｘ）ｆ）場合ニハ
、初晶粒子径が８０±２２７ｈｍ、高濃度添加ｆ４ （
Ｔｉ：０．５％、Ｂ：０、１％）の場合には初晶粒子径
が４１±１２ｐａ＋であった。 Ａｎ −２４％Ｃｕ
合金の４００Ｏｒｐｍ回転攪拌凝固では、初晶粒子径が
Ｂ１上３２１Ｌ１１であるので、添加量に比例して初晶
粒子は微細化したことになる。
さらに、真空溶解したＬｌ−Ｃｕ系合金に、凝固開始か
ら終了まで撹拌棒の回転速度を２０００−４００Ｏｒｐ
ｍの範囲の一定速度で回転攪拌を加え、得られた合金塊
から１機械加工により第７図に示すような試験片を作製
した。そこで、超塑性試験機でこの試験片の高温におけ
る引張挙動を調べた。引張試験条件は、試験温度を７７
３Ｋ 、初期ひずみ速度を８．８７Ｘ １０ ｓとし
た。その結果、 Ａｎ −２４＄Ｃｕ合金ニツイテ、２
０００ｒｐｍ ｃ７）場合ニ８８％ 、 ４０００［１
転の場合に３１χの延性が、またＡｎ −３ＯＮＣｕ合
金について、２０００ｒｐｍの場合に７１％の延性を得
ることができた。
ら終了まで撹拌棒の回転速度を２０００−４００Ｏｒｐ
ｍの範囲の一定速度で回転攪拌を加え、得られた合金塊
から１機械加工により第７図に示すような試験片を作製
した。そこで、超塑性試験機でこの試験片の高温におけ
る引張挙動を調べた。引張試験条件は、試験温度を７７
３Ｋ 、初期ひずみ速度を８．８７Ｘ １０ ｓとし
た。その結果、 Ａｎ −２４＄Ｃｕ合金ニツイテ、２
０００ｒｐｍ ｃ７）場合ニ８８％ 、 ４０００［１
転の場合に３１χの延性が、またＡｎ −３ＯＮＣｕ合
金について、２０００ｒｐｍの場合に７１％の延性を得
ることができた。
［発明の効果］
以上に詳述したように、本発明の高延性材料の製造方法
によれば、従来の方法では得ることができなかった極微
細結晶粒によって超塑性をもつ材料を製造することがで
きるので、高温引張条件において同組成の普通鋳造材で
は得られない高延性を得ることができる。
によれば、従来の方法では得ることができなかった極微
細結晶粒によって超塑性をもつ材料を製造することがで
きるので、高温引張条件において同組成の普通鋳造材で
は得られない高延性を得ることができる。
第１図は本発明に係る高延性材料の製造装置の断面図、
第２図はその要部断面図、第３図ないし第５図は本発明
によって得られた高延性材料の図面代用顕微鏡写真、第
６図は実験結果を示す線図、第゛７図は実験に使用した
試験片の正面図である。 １・・真空容器、 ９９拳撹拌棒、１２・・るつぼ
。 第３図 第４内 ｙｏｏρｒｌ／ｎ 第５図 手続補正書（方式） 昭和／；０年ノ月りダ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 、籾ケ昭
和５９年特許ｌｉ′ｉ第２３９９７８号２、発明の名称 高延性材料の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号（＋１４
）名 称 工業技術院長 埠 々 力 達４、指定代
理人 〒３０５ ５、補正命令の日付（発送日） 昭和６０年２月２６日 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 ７、補正の内容 ／−命 補正の内容 （１）明細書第１５頁第６〜８行に記載の「第３図・・
壷顕微鏡写真、」を、下記の通り補正する。 記 「第３図ないし第５図は本発明によって得られた高延性
材料の金属組織を示す図面代用顕微鏡写真（ｘ７５）
、 Ｊ
第２図はその要部断面図、第３図ないし第５図は本発明
によって得られた高延性材料の図面代用顕微鏡写真、第
６図は実験結果を示す線図、第゛７図は実験に使用した
試験片の正面図である。 １・・真空容器、 ９９拳撹拌棒、１２・・るつぼ
。 第３図 第４内 ｙｏｏρｒｌ／ｎ 第５図 手続補正書（方式） 昭和／；０年ノ月りダ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 、籾ケ昭
和５９年特許ｌｉ′ｉ第２３９９７８号２、発明の名称 高延性材料の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号（＋１４
）名 称 工業技術院長 埠 々 力 達４、指定代
理人 〒３０５ ５、補正命令の日付（発送日） 昭和６０年２月２６日 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 ７、補正の内容 ／−命 補正の内容 （１）明細書第１５頁第６〜８行に記載の「第３図・・
壷顕微鏡写真、」を、下記の通り補正する。 記 「第３図ないし第５図は本発明によって得られた高延性
材料の金属組織を示す図面代用顕微鏡写真（ｘ７５）
、 Ｊ
Claims (1)
- １、真空容器内に配置したるつぼ内で合金材料を溶解し
た後、撹拌棒をそのるつぼ内に挿入して、その合金材料
の冷却過程で撹拌棒を低速回転させ、材料がほぼ凝固開
始温度に到達したときに撹拌棒の回転速度を上昇させて
、超高速回転撹拌を凝固終了温度まで続行し、それによ
って超塑性をもつ微細結晶粒合金を創製することを特徴
とする高延性材料の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239978A JPS61119632A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 高延性材料の製造方法 |
| US06/797,905 US4636355A (en) | 1984-11-14 | 1985-11-14 | Method for manufacture of highly ductile material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239978A JPS61119632A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 高延性材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119632A true JPS61119632A (ja) | 1986-06-06 |
| JPS6342699B2 JPS6342699B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=17052653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59239978A Granted JPS61119632A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 高延性材料の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4636355A (ja) |
| JP (1) | JPS61119632A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425923A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Agency Ind Science Techn | Manufacture of high-ductility cu-si alloy |
| JPH0196341A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金複合材料の製造方法 |
| JPH0350235A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-04 | Chisso Corp | 高接着性シリコン系ポリアミド酸及びその硬化物の各製造法 |
| JP2006519704A (ja) * | 2003-03-04 | 2006-08-31 | イドラプリンス インコーポレイテッド | 金属合金を調製するための方法及び装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4865808A (en) * | 1987-03-30 | 1989-09-12 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for making hypereutetic Al-Si alloy composite materials |
| FR2658745B1 (fr) * | 1990-02-28 | 1992-05-15 | Armines | Procede et dispositif de moulage d'un alliage metallique. |
| JP2972852B2 (ja) * | 1996-05-07 | 1999-11-08 | 工業技術院長 | 連続的撹拌凝固による超微細結晶粒金属材料の製造方法 |
| WO2020059059A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 | 金属積層造形用粉末およびその製造方法と、積層造形装置およびその制御プログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3948650A (en) * | 1972-05-31 | 1976-04-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Composition and methods for preparing liquid-solid alloys for casting and casting methods employing the liquid-solid alloys |
| US3951651A (en) * | 1972-08-07 | 1976-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Metal composition and methods for preparing liquid-solid alloy metal compositions and for casting the metal compositions |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP59239978A patent/JPS61119632A/ja active Granted
-
1985
- 1985-11-14 US US06/797,905 patent/US4636355A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425923A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Agency Ind Science Techn | Manufacture of high-ductility cu-si alloy |
| JPH0196341A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金複合材料の製造方法 |
| JPH044382B2 (ja) * | 1987-10-08 | 1992-01-28 | ||
| JPH0350235A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-04 | Chisso Corp | 高接着性シリコン系ポリアミド酸及びその硬化物の各製造法 |
| JP2006519704A (ja) * | 2003-03-04 | 2006-08-31 | イドラプリンス インコーポレイテッド | 金属合金を調製するための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4636355A (en) | 1987-01-13 |
| JPS6342699B2 (ja) | 1988-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI607093B (zh) | 金屬合金複合材料及其製造方法 | |
| US4759995A (en) | Process for production of metal matrix composites by casting and composite therefrom | |
| US20160273075A1 (en) | Aluminium alloy refiner and preparation method and application thereof | |
| Yan et al. | Evolution of solidification structures and mechanical properties of high-Si Al alloys under permanent magnetic stirring | |
| JPS61119632A (ja) | 高延性材料の製造方法 | |
| Xiao et al. | Microstructure and mechanical properties of nickel-based superalloy GH4037 parts formed by thixoforming | |
| CN107400808B (zh) | 一种Al-Ti-C-Nd中间合金及其制备方法和应用 | |
| Kund | Influence of melt pouring temperature and plate inclination on solidification and microstructure of A356 aluminum alloy produced using oblique plate | |
| JP2972852B2 (ja) | 連続的撹拌凝固による超微細結晶粒金属材料の製造方法 | |
| Kund | Influence of plate length and plate cooling rate on solidification and microstructure of A356 alloy produced by oblique plate | |
| JPH0114298B2 (ja) | ||
| JP3283508B2 (ja) | 安定な酸化物形成元素を含有するマトリックスを有する鋳造複合材料 | |
| Li et al. | Enhanced grain refinement of in-situ AlN-TiN/Al composite inoculant on aluminum assisted by ultrasonic treatment | |
| Ichikawa et al. | Refinement of microstructures and improvement of mechanical properties in intermetallic TiAl alloys by rheocasting | |
| US5358687A (en) | Processes for manufacturing intermetallic compounds, intermetallic alloys and intermetallic matrix composite materials made thereof | |
| Ichikawa et al. | Rheocasting techniques applied to intermetallic TiAl alloys and composites | |
| Ichikawa et al. | Modification of Hypoeutectic Al–Cu, Al–Si and Al–Ni Alloys by Rheocasting | |
| JPH0431009B2 (ja) | ||
| Zhang et al. | Microstructure evolution of Al-Si semi-solid slurry by gas bubble stirring method | |
| JP4097180B2 (ja) | アルミニウム系合金ターゲット材の製造方法及びその方法により得られたアルミニウム系合金ターゲット材 | |
| Ichikawa et al. | Homogenization of Microstructure and Improvement of Elevated Temperature Tensile Properties in a Ni-Base Superalloy by Rheocasting | |
| JP2583313B2 (ja) | Ｎｂ―Ｔｉ系合金の製造方法 | |
| Ichikawa et al. | Rheocasting of TiAl alloys and composites | |
| JPH0580523B2 (ja) | ||
| JPH01233046A (ja) | 金属の半凝固制御方法と装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |