JPS61194110A - 鋳片の製造方法 - Google Patents
鋳片の製造方法Info
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- JPS61194110A JPS61194110A JP3414185A JP3414185A JPS61194110A JP S61194110 A JPS61194110 A JP S61194110A JP 3414185 A JP3414185 A JP 3414185A JP 3414185 A JP3414185 A JP 3414185A JP S61194110 A JPS61194110 A JP S61194110A
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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１
本発明は鋳片の製造方法に関し、さらに詳しくは、高エ
ネルギー密度の線束を鋳塊に照射して、局部的な急速再
溶解、急速凝固を連続的に行ない、凝固後のデンドライ
トアームスペーシングを極力小さくし、粉末冶金法と略
同等の凝固速度とし、晶出化合物を微細化し、また、合
金元素を強制固溶する鋳片の製造方法に関する。
ネルギー密度の線束を鋳塊に照射して、局部的な急速再
溶解、急速凝固を連続的に行ない、凝固後のデンドライ
トアームスペーシングを極力小さくし、粉末冶金法と略
同等の凝固速度とし、晶出化合物を微細化し、また、合
金元素を強制固溶する鋳片の製造方法に関する。
［従来技術［
従来の工業的な鋳造法（例えば、ＤＣ鋳造法）によって
製造される大型鋳塊は、鋳造時の凝固速度が１０″″”
Ｃ／ｓｅｃ程度と遅いため、一般に、鋳塊のデンドライ
トアームスペーシング（以下ＤＡＳということがある。
製造される大型鋳塊は、鋳造時の凝固速度が１０″″”
Ｃ／ｓｅｃ程度と遅いため、一般に、鋳塊のデンドライ
トアームスペーシング（以下ＤＡＳということがある。
）は大量３０μｍ以上と大きく、かつ、結晶粒度が大き
いので晶出物が比較的粗大となり、さらに、材料の特性
を向上させるために含有元素を多くすると晶出物が著し
く増加し、巨大な金属間化合物が発生するようになる。
いので晶出物が比較的粗大となり、さらに、材料の特性
を向上させるために含有元素を多くすると晶出物が著し
く増加し、巨大な金属間化合物が発生するようになる。
このような組織の金属または合金は、圧延、押出し、鍛
造等の製造工程における熱間加工性或いは冷間加工性を
低下させ、最終的に得られる製品についても、靭性、疲
労強度、耐蝕性、成形加工性、耐応力腐蝕割れ性等の性
能を劣化させる主な原因となっている。従って、例えば
、ＤＣ鋳造法においては、自ずから、含有成分、成分割
合が制限されることになる。
造等の製造工程における熱間加工性或いは冷間加工性を
低下させ、最終的に得られる製品についても、靭性、疲
労強度、耐蝕性、成形加工性、耐応力腐蝕割れ性等の性
能を劣化させる主な原因となっている。従って、例えば
、ＤＣ鋳造法においては、自ずから、含有成分、成分割
合が制限されることになる。
近年になって、上記の鋳造法の問題点を改善するために
、溶湯の急冷凝固を利用した粉末冶金法およｃ／７ｉｌ
板連続鋳造法等が一部において使用されておＩ）、これ
らの方法は一般的に冷却速度が速く、特に、粉末冶金法
では１０２〜１０５で／ｓｅｃと速くすることができ、
ＤＡＳは１０２／ｓｅｅ程度では１５μ【０となる。こ
のため、合金元素の固溶度の拡大、晶出物或いは結晶粒
の微細化がなされ、強度、靭性等が向上することは良く
知られていることである。しかし、この粉末冶金法は大
量生産には適しておらず、小型の物しか製造できず、コ
ストが高くなり、また、薄板連続鋳造法は急速凝固は可
能であるが、含有成分の割合を高くすると割れが発生す
る等の問題がある。
、溶湯の急冷凝固を利用した粉末冶金法およｃ／７ｉｌ
板連続鋳造法等が一部において使用されておＩ）、これ
らの方法は一般的に冷却速度が速く、特に、粉末冶金法
では１０２〜１０５で／ｓｅｃと速くすることができ、
ＤＡＳは１０２／ｓｅｅ程度では１５μ【０となる。こ
のため、合金元素の固溶度の拡大、晶出物或いは結晶粒
の微細化がなされ、強度、靭性等が向上することは良く
知られていることである。しかし、この粉末冶金法は大
量生産には適しておらず、小型の物しか製造できず、コ
ストが高くなり、また、薄板連続鋳造法は急速凝固は可
能であるが、含有成分の割合を高くすると割れが発生す
る等の問題がある。
また、従来高エネルギー密度の線束を照射する方法の目
的は、本来２つの部材を溶接するために使用されている
が、この高エネルギー密度の線束を鋳塊に照射すると、
比較的低エネルギー人力で小容積の鋳造合金を作ること
ができ、粉末冶金法に近い冷却速度、即ち、１０２〜ｂ 冷却速度が得られ、合金元素の固溶度の拡大、晶出物或
いは結晶粒の微細化を可能とできる。
的は、本来２つの部材を溶接するために使用されている
が、この高エネルギー密度の線束を鋳塊に照射すると、
比較的低エネルギー人力で小容積の鋳造合金を作ること
ができ、粉末冶金法に近い冷却速度、即ち、１０２〜ｂ 冷却速度が得られ、合金元素の固溶度の拡大、晶出物或
いは結晶粒の微細化を可能とできる。
しかして、大気中における加熱物の熱の伝達は、副射熱
と熱伝導によって行なわれるが、高エネルギー密度の線
束を照射する時には、真空雰囲気中で行なわれるため副
射による放熱効果が殆んど期待できず、ｉ塊の端から連
続して再溶解、凝固を繰返すと処履時の熱が次第に畜積
され、再溶解凝固部の温度が急速に高くなり、その結果
、高エネルギー密度の線束を照射することによる局部的
な冷却効果が減少し、粉末冶金法に近い冷却速度が得ら
れなくなり、かつ、ＤＡＳも大きくなる。そのため、被
溶解材の温度管理を充分性ないながら温度が上昇すると
その度に冷却し、その後再溶解を繰返し行なわねばなら
ず、能率が悪い。
と熱伝導によって行なわれるが、高エネルギー密度の線
束を照射する時には、真空雰囲気中で行なわれるため副
射による放熱効果が殆んど期待できず、ｉ塊の端から連
続して再溶解、凝固を繰返すと処履時の熱が次第に畜積
され、再溶解凝固部の温度が急速に高くなり、その結果
、高エネルギー密度の線束を照射することによる局部的
な冷却効果が減少し、粉末冶金法に近い冷却速度が得ら
れなくなり、かつ、ＤＡＳも大きくなる。そのため、被
溶解材の温度管理を充分性ないながら温度が上昇すると
その度に冷却し、その後再溶解を繰返し行なわねばなら
ず、能率が悪い。
この従来の高エネルギー密度の線束を照射して鋳片を連
続的に生産する場合は、バッチタイプであって、次に示
す工程が一般的である。
続的に生産する場合は、バッチタイプであって、次に示
す工程が一般的である。
ｉ）処理鋳塊の脱脂等の前処理を行なう。
↓
ｉｉ）鋳塊をチャンバー内に装入後、チャンバー内を高
真空に吸引する。
真空に吸引する。
↓
１ｉｉ）高エネルギー密度の線束（例えば、電子ビーム
）を照射し、鋳塊の再溶解、凝固を行なう。
）を照射し、鋳塊の再溶解、凝固を行なう。
ｉい真空を解除し、鋳塊を取出して冷却する。
しかし、上記の工程により大型鋳片を連続的に製造する
場合、チャンバーへの鋳塊の装入、取出しを頻繁に行な
わなければならず、真空吸引および真空解除をその度毎
に繰返すことが必要となる。
場合、チャンバーへの鋳塊の装入、取出しを頻繁に行な
わなければならず、真空吸引および真空解除をその度毎
に繰返すことが必要となる。
従って、工程が相当に複雑化し、一つの鋳塊の処理に時
間がかかり過ぎ、生産性が悪化するという問題がある。
間がかかり過ぎ、生産性が悪化するという問題がある。
［発明が解決しようとする問題点１
本発明は上記に説明した従来の技術的な種々の問題点に
鑑みなされたものであＩ）、高エネルギー密度の線束、
例えば、電子ビーム、プラズマアーク、電弧アーク等を
照射して鋳塊の局部的再溶解、凝固を連続的に行なうこ
とにより、粉末冶金法と同程度の冷却速度を有する特色
を利用して、従来の粉末冶金法および薄板連続鋳造法に
代えて、デンドライト７−ムスベーシングの微細な、か
つ、品質を向上させた鋳片を工業的規模で大量生産する
ことができる鋳片の製造方法である。
鑑みなされたものであＩ）、高エネルギー密度の線束、
例えば、電子ビーム、プラズマアーク、電弧アーク等を
照射して鋳塊の局部的再溶解、凝固を連続的に行なうこ
とにより、粉末冶金法と同程度の冷却速度を有する特色
を利用して、従来の粉末冶金法および薄板連続鋳造法に
代えて、デンドライト７−ムスベーシングの微細な、か
つ、品質を向上させた鋳片を工業的規模で大量生産する
ことができる鋳片の製造方法である。
［問題点を解決するための手段１
本発明に係る鋳片の製造方法は、
（１）金属および合金の鋳片の製造方法において、高エ
ネルギー密度の線束の照射間隙および照射方向等を選択
して鋳塊に照射し、局部的な再溶解および凝固を連続的
に行ない、凝固後のデンドライトアームスペーシングを
１５μｍ以下とすることを特徴とする鋳片の製造方法を
第１の発明とし、（２）金属および合金の鋳片の製造方
法において、高エネルギー密度の線束の照射間隙および
照射方向等を選択して、鋳塊の高エネルギー照射面の裏
側およびその側面を単独または全部を冷却した鋳塊に照
射し、局部的な再溶解および凝固を連続的に行ない、凝
固後のデンドライトアームスペーシングを１５μｍ以下
とすることを特徴とする鋳片の製造方法を第２の発明と
し、 （３）金属および合金の鋳片の製造方法において、鋳塊
の高エネルギー照射面の裏側およびその側面を単独また
は全部を冷却し、次いで、高エネルギー密度の線束の照
射間隙および照射方向等を選択して鋳塊に照射し、局部
的な再溶解および凝固を連続的に行ない、凝固後のデン
ドライトアームスペーシングを１５μｍ以下とし、次い
で、鋳塊を取出すか或いは鋳塊を裏返して上記工程を繰
返すことを特徴とする鋳片の製造方法を第３の発明とす
る３つの発明よりなるものである。
ネルギー密度の線束の照射間隙および照射方向等を選択
して鋳塊に照射し、局部的な再溶解および凝固を連続的
に行ない、凝固後のデンドライトアームスペーシングを
１５μｍ以下とすることを特徴とする鋳片の製造方法を
第１の発明とし、（２）金属および合金の鋳片の製造方
法において、高エネルギー密度の線束の照射間隙および
照射方向等を選択して、鋳塊の高エネルギー照射面の裏
側およびその側面を単独または全部を冷却した鋳塊に照
射し、局部的な再溶解および凝固を連続的に行ない、凝
固後のデンドライトアームスペーシングを１５μｍ以下
とすることを特徴とする鋳片の製造方法を第２の発明と
し、 （３）金属および合金の鋳片の製造方法において、鋳塊
の高エネルギー照射面の裏側およびその側面を単独また
は全部を冷却し、次いで、高エネルギー密度の線束の照
射間隙および照射方向等を選択して鋳塊に照射し、局部
的な再溶解および凝固を連続的に行ない、凝固後のデン
ドライトアームスペーシングを１５μｍ以下とし、次い
で、鋳塊を取出すか或いは鋳塊を裏返して上記工程を繰
返すことを特徴とする鋳片の製造方法を第３の発明とす
る３つの発明よりなるものである。
本発明に係る鋳片の製造方法について以下詳細に説明す
る。
る。
なお、以下の説明においては、高エネルギー密度の線束
として、電子ビーム、プラズマビーム、電弧アーク等が
あるが、電芋ビームを代表例とする。
として、電子ビーム、プラズマビーム、電弧アーク等が
あるが、電芋ビームを代表例とする。
第１図に示すように、電子ビーム照射を複数、図では２
ケ所とし、再溶解のための電子ビームの照射順序および
照射方向の１種または２種を選択して、電子ビーム照射
を２ケ所を同時にか、若しくは、順次に行なう。
ケ所とし、再溶解のための電子ビームの照射順序および
照射方向の１種または２種を選択して、電子ビーム照射
を２ケ所を同時にか、若しくは、順次に行なう。
そして、鋳塊を再溶解するための複数の電子ビーム照射
の間隙は、特に冷却の手段を構しない場合、鋳塊の大き
さにもよるが、１５μｍ以下のデンドライトアームスペ
ーシング（ＤＡＳ）が得られる冷却速度にしようとすれ
ば、大量の目安としてＴ／２以上再溶解、凝固させる場
合は、厚さＴが２００ｍｎ＋以上の鋳塊では、少なくと
も板厚以上（Ｔ〈１）、鋳塊板厚が２００ｍｍ未満では
板厚Ｔの２倍以上離れた位置において電子ビーム照射を
行なう必要がある。
の間隙は、特に冷却の手段を構しない場合、鋳塊の大き
さにもよるが、１５μｍ以下のデンドライトアームスペ
ーシング（ＤＡＳ）が得られる冷却速度にしようとすれ
ば、大量の目安としてＴ／２以上再溶解、凝固させる場
合は、厚さＴが２００ｍｎ＋以上の鋳塊では、少なくと
も板厚以上（Ｔ〈１）、鋳塊板厚が２００ｍｍ未満では
板厚Ｔの２倍以上離れた位置において電子ビーム照射を
行なう必要がある。
また、鋳塊に対して電子ビームの照射方向は、上記に説
明した電子ビーム処理間隙を満足すれば、鋳塊の一端よ
り池端へ第１図（ｂｌに示す（イ）のように同一方向に
繰返し行なうか、または、（ロ）に示すように交互に方
向を変えて連続して行なうことができる。
明した電子ビーム処理間隙を満足すれば、鋳塊の一端よ
り池端へ第１図（ｂｌに示す（イ）のように同一方向に
繰返し行なうか、または、（ロ）に示すように交互に方
向を変えて連続して行なうことができる。
さらに、電子ビーム照射による再溶解、凝固における急
冷効果を高めるために、第２図（、）に示すように、鋳
塊の電子ビーム照射面の裏側の面に水、液体窒素、７レ
オン等の冷媒を強制循環させる冷却板４上に電子ビーム
処理するｎ塊Ａを載置するか、また、第２図（ｂ）に示
すように、第２図／、）ｙ）貴１−）＆ｔｌＴ島ＡＬ−
恒ゆか鮭Ｍ１ ３ムＬ−その池電子ビーム照射面の側面
にも上記と同じく冷却板４を設け、鋳塊の電子ビームに
よる再溶解時に発生する熱を冷却板４により吸熱させる
。
冷効果を高めるために、第２図（、）に示すように、鋳
塊の電子ビーム照射面の裏側の面に水、液体窒素、７レ
オン等の冷媒を強制循環させる冷却板４上に電子ビーム
処理するｎ塊Ａを載置するか、また、第２図（ｂ）に示
すように、第２図／、）ｙ）貴１−）＆ｔｌＴ島ＡＬ−
恒ゆか鮭Ｍ１ ３ムＬ−その池電子ビーム照射面の側面
にも上記と同じく冷却板４を設け、鋳塊の電子ビームに
よる再溶解時に発生する熱を冷却板４により吸熱させる
。
鋳塊の電子ビームによる再溶解後の冷却凝固は、副射に
よる放熱が少ないため鋳塊の非加熱部との熱伝導により
行なわれるが、非加熱部および再溶解部に発生した熱を
強制吸熱するため急冷効果がさらに高められる。
よる放熱が少ないため鋳塊の非加熱部との熱伝導により
行なわれるが、非加熱部および再溶解部に発生した熱を
強制吸熱するため急冷効果がさらに高められる。
次に、ｔｊｒ、３図に示すように、連続的に生産する鋳
片の製造方法を説明する。
片の製造方法を説明する。
ｉ）電子ビーム照射を行なう室６を常に真空状態に吸引
しておく。
しておく。
↓
ｉｉ）処理すべき鋳塊Ａを準備室５に装入し、真空に吸
引する。
引する。
↓
１ｉｉ）電子ビーム照射室６と準備室５との開閉扉８を
あけて、鋳塊Ａを電子ビーム照射室６へ移動して、所望
のＤＡＳを得る範囲のみを電子ビームにより再溶解する
。
あけて、鋳塊Ａを電子ビーム照射室６へ移動して、所望
のＤＡＳを得る範囲のみを電子ビームにより再溶解する
。
ｉｖ）この電子ビーム処理の間に準備室５の真空を解除
して次に処理する鋳塊を装入し、真空に吸引すると同時
に準備室７を真空に吸引する。
して次に処理する鋳塊を装入し、真空に吸引すると同時
に準備室７を真空に吸引する。
Ｖ）電子ビーム照射室における再溶解が終了すると同時
に、準備室′７との堺の開閉扉８をあけ、再溶解された
鋳塊Ａを準備室？へ移動して開閉扉８を閉じる。
に、準備室′７との堺の開閉扉８をあけ、再溶解された
鋳塊Ａを準備室？へ移動して開閉扉８を閉じる。
νｉ）次に、準備室５の２番目の鋳塊Ａを開閉扉８をあ
けて電子ビーム照射室６へ移動し扉８を閉めて電子ビー
ム照射を行なう。
けて電子ビーム照射室６へ移動し扉８を閉めて電子ビー
ム照射を行なう。
νｉＩ）準備室５の真空を解除し、開閉扉８をあけて３
番目の鋳塊Ａを装入してから開閉扉８を閉め、真空に吸
引する。その間に、準備室７の処理された鋳塊Ａを開閉
扉８をあけて室外に取出し、必要に応じて鋳塊Ａを反転
して準備室５へ搬送してもよい。また、準備室７を真空
に吸引する。
番目の鋳塊Ａを装入してから開閉扉８を閉め、真空に吸
引する。その間に、準備室７の処理された鋳塊Ａを開閉
扉８をあけて室外に取出し、必要に応じて鋳塊Ａを反転
して準備室５へ搬送してもよい。また、準備室７を真空
に吸引する。
ｖｉｉｉ）２番目の鋳塊Ａの電子ビーム照射が終了する
と、開閉扉８をあけて準備室７へ移動し扉８を閉め、準
備室５の鋳塊Ａを開閉扉８をあけて電子ビーむ１損射室
６へ移動して開閉扉；３を閉めてか呟電子ビーム照射を
行なって再溶解する。その間１こ、１番目の鋳塊Ａの冷
Ｊ」速度の関係から電子ビーム照射処理をしなかった部
分を電子ビーム照射を行なうため、開閉扉８をあけて真
空を解除した準備室５に装入する。
と、開閉扉８をあけて準備室７へ移動し扉８を閉め、準
備室５の鋳塊Ａを開閉扉８をあけて電子ビーむ１損射室
６へ移動して開閉扉；３を閉めてか呟電子ビーム照射を
行なって再溶解する。その間１こ、１番目の鋳塊Ａの冷
Ｊ」速度の関係から電子ビーム照射処理をしなかった部
分を電子ビーム照射を行なうため、開閉扉８をあけて真
空を解除した準備室５に装入する。
ｉｘ）順次繰返して鋳塊Ａの全表面の電子ビームによる
再溶解および凝固を終了した鋳塊Ａは準備室７より取出
されて、欠の工程へ移動させるのである。
再溶解および凝固を終了した鋳塊Ａは準備室７より取出
されて、欠の工程へ移動させるのである。
勿論、電子ビームの照射に当っては、電子ビームを照射
間隙および照射方向を選択して行なうものである。
間隙および照射方向を選択して行なうものである。
このような工程により、本発明に係る鋳片の製造方法を
行なうと、電子ビーム照射室６は常に高真空が保持され
た状態であり、バッチタイプのように鋳塊の装入、取出
しの度毎に真空吸引、真空解除を繰返す・という煩雑な
作業の必要がなく、常に連続して処理を行なうことがで
き、かつ、一つの鋳塊の処理時間も短縮することが可能
である。
行なうと、電子ビーム照射室６は常に高真空が保持され
た状態であり、バッチタイプのように鋳塊の装入、取出
しの度毎に真空吸引、真空解除を繰返す・という煩雑な
作業の必要がなく、常に連続して処理を行なうことがで
き、かつ、一つの鋳塊の処理時間も短縮することが可能
である。
［実 施 例１
次に、本発明に係る鋳片の製造方法について実施例を説
明する。
明する。
実施例Ｉ
ＤＣ鋳造法により製造されたＡｌ−１７８ｉ−４Ｃｕの
アルミニウム合金鋳塊（１１）ＯＬＸ３００ ｗＸ５０
０ １）を使［、加速電圧１５０ＫＶ、電子ビーム電流
４００＋ｏＡ、ワーク移動速度５顛／ｓｅｅの条件で、
第１図に示す要領により電子ビーム照射した鋳片を作製
した。
アルミニウム合金鋳塊（１１）ＯＬＸ３００ ｗＸ５０
０ １）を使［、加速電圧１５０ＫＶ、電子ビーム電流
４００＋ｏＡ、ワーク移動速度５顛／ｓｅｅの条件で、
第１図に示す要領により電子ビーム照射した鋳片を作製
した。
その後、５００℃Ｘ１２Ｈｒｓの均質化処理後、５０（
）〜４００℃の温度において熱間圧延を行ない、厚さを
１２ｍｍとし、５１０℃×３０分の溶体化処理および水
焼入れを行なった後、１７０℃×１２８ｒｓの時効処理
を行ない、耐摩耗性を調査した。
）〜４００℃の温度において熱間圧延を行ない、厚さを
１２ｍｍとし、５１０℃×３０分の溶体化処理および水
焼入れを行なった後、１７０℃×１２８ｒｓの時効処理
を行ない、耐摩耗性を調査した。
第１表に性能比較結果を示すが、本発明に係る鋳片の製
造方法により製造された材料は、電子ビア ｌＩ２２６
＋＋−５−、−Ｊ＋ｌＪ、、 、ａｌｄ＋１−ｅＬ ＋
／ 二（ｌｒ ＝ ／ト７−ムスペーシング（［）
ＡＳ）が小さく、晶出物ら＠細均−に分布しており、ま
た、耐摩耗性にも優れ、粉末冶金法により製造されたち
のそ略同等の性能を示している。
造方法により製造された材料は、電子ビア ｌＩ２２６
＋＋−５−、−Ｊ＋ｌＪ、、 、ａｌｄ＋１−ｅＬ ＋
／ 二（ｌｒ ＝ ／ト７−ムスペーシング（［）
ＡＳ）が小さく、晶出物ら＠細均−に分布しており、ま
た、耐摩耗性にも優れ、粉末冶金法により製造されたち
のそ略同等の性能を示している。
第 １ 表
１）大越式摩耗試験機を使用した。
相手材 ： 鼠鋳鉄（Ｆｅ１２）
摩耗速度 ： （’、ｌ 、 １ ｍ／ ｓｅｅ、１
．０ｍ／ｓｅｃ荷重： ３．２Ｋｇ 摩擦距離 ：１１）Ｏｍ 実施例２ ＤＣＩｇＪ造法により、第２表に示す含有成分および成
分割合のアルミニウム合金（７０７５）鋳塊（３０（ｌ
ＬＸ５００ ｗＸｌ、ｔ）００ ｌ）を使用し、第
４図（ａ）、第４図（ｂ）に示すように、鋳塊Ａを電子
ビーム照射面と反対側および４側面に水冷銅板１１を設
置し、第４図（ｅ）はテーブル１２上に鋳塊ｌ＼を設置
しただけの２つの冷却法を用いて第３表に示す電子ビー
ム照射条件で、真空の電子ビーム照射室の前後に真空準
備室を設け、′ｉＪ＃塊を連続して移動させる方法と従
来のバッチタイプ法とにより処理して鋳片を製造した。
．０ｍ／ｓｅｃ荷重： ３．２Ｋｇ 摩擦距離 ：１１）Ｏｍ 実施例２ ＤＣＩｇＪ造法により、第２表に示す含有成分および成
分割合のアルミニウム合金（７０７５）鋳塊（３０（ｌ
ＬＸ５００ ｗＸｌ、ｔ）００ ｌ）を使用し、第
４図（ａ）、第４図（ｂ）に示すように、鋳塊Ａを電子
ビーム照射面と反対側および４側面に水冷銅板１１を設
置し、第４図（ｅ）はテーブル１２上に鋳塊ｌ＼を設置
しただけの２つの冷却法を用いて第３表に示す電子ビー
ム照射条件で、真空の電子ビーム照射室の前後に真空準
備室を設け、′ｉＪ＃塊を連続して移動させる方法と従
来のバッチタイプ法とにより処理して鋳片を製造した。
因に、第４図（ａ）は鋳塊Ａの一端より２１） ｐａｓ
ｓ（１２（１ｍｍ幅）で他端へ順次電子ビームによる再
溶解を繰返し、鋳片を製造し、第４図（１））は能率を
上げるため、鋳塊の一端とそこから１だけ離れた所の２
ケ所（１−ａと１−ｂ）から、２０ｐａｓｓ（１２０ｍ
ｍ幅）で順に電子ビームによる再溶解を繰返して鋳片を
製造し、第４図（ｃ）は従来法でパス数が５〜１ （’
ｌ ｐａｓｓ（３０〜６０ｍｍ幅）でパス数が少ないの
は、冷却が単に鋳塊の副射と熱伝導のみであるのでパス
数を多くすると熱が鋳塊にＭ積され、冷却効果が得られ
ず、ＤＡＳが大きくなるので、パス数は第４図（ｂ）の
１／２〜１／４以下とする。
ｓ（１２（１ｍｍ幅）で他端へ順次電子ビームによる再
溶解を繰返し、鋳片を製造し、第４図（１））は能率を
上げるため、鋳塊の一端とそこから１だけ離れた所の２
ケ所（１−ａと１−ｂ）から、２０ｐａｓｓ（１２０ｍ
ｍ幅）で順に電子ビームによる再溶解を繰返して鋳片を
製造し、第４図（ｃ）は従来法でパス数が５〜１ （’
ｌ ｐａｓｓ（３０〜６０ｍｍ幅）でパス数が少ないの
は、冷却が単に鋳塊の副射と熱伝導のみであるのでパス
数を多くすると熱が鋳塊にＭ積され、冷却効果が得られ
ず、ＤＡＳが大きくなるので、パス数は第４図（ｂ）の
１／２〜１／４以下とする。
さらに、このように製造された鋳片を４００〜４５０’
ＣＸ２４Ｈｒｓの均質化処理後、３００〜４５０°Ｃの
温度における熱間圧延によりｆ３ｎ＋ｍの厚さとし、次
いで、冷間圧延により４關厚とし、その後、４５０ ’
Ｃの温度で溶体化焼入れ処理を行ない、１２０℃Ｘ２４
Ｈｒｓで人工時効処理を行なった板材を製造して、性能
調査を行なった。
ＣＸ２４Ｈｒｓの均質化処理後、３００〜４５０°Ｃの
温度における熱間圧延によりｆ３ｎ＋ｍの厚さとし、次
いで、冷間圧延により４關厚とし、その後、４５０ ’
Ｃの温度で溶体化焼入れ処理を行ない、１２０℃Ｘ２４
Ｈｒｓで人工時効処理を行なった板材を製造して、性能
調査を行なった。
第４表は本発明に係る鋳片の製造方法において鋳片全面
を再溶解処理する場合の処理時間の比較および第５表は
板材の性能を示しである。
を再溶解処理する場合の処理時間の比較および第５表は
板材の性能を示しである。
従来の電子ビームによる鋳片の製造法は、テーブル上に
置かれたままのため、冷却効果が小さいので連続パス数
も多くできず、かつ、鋳塊の装入、取出の際の真空吸引
、真空解除の回数が多い。
置かれたままのため、冷却効果が小さいので連続パス数
も多くできず、かつ、鋳塊の装入、取出の際の真空吸引
、真空解除の回数が多い。
これに対して、本発明に係る鋳片の製造方法は、水冷銅
板により冷却しているので冷却効果が太きく、処理が早
くでき、さらに、電子ビーム照射室は常に真空状態に保
持できるので真空解除は鋳塊の装入、取出しの時だけで
よい。
板により冷却しているので冷却効果が太きく、処理が早
くでき、さらに、電子ビーム照射室は常に真空状態に保
持できるので真空解除は鋳塊の装入、取出しの時だけで
よい。
また、本発明に係る鋳片製造方法は鋳片のＤＡＳが７〜
１０μ「０であって、従来の電子ビーム照射による方法
と同等以上であり、板材の性能も同等以上であり、粉末
冶金法の性能に近い鋳片を得ることができる。
１０μ「０であって、従来の電子ビーム照射による方法
と同等以上であり、板材の性能も同等以上であり、粉末
冶金法の性能に近い鋳片を得ることができる。
夏 ７０７５
京 ワークディスタンス ： ビーム照射口と鋳塊表面
との距離Ｘ２ ： 従来の電子ビーム照射性 移動時開 ： ビーム照射方向と逆方向にビームを照射
せずにガンを戻す時の時間 １１および＊２は第４表と同じ ［発明の効果１ 以北説明したように、本発明に係る鋳片の製造方法はＥ
記の構成を有しているものであるから、［Ｌ業的方法に
より製造された大型鋳塊のデンドライトアームスペーシ
ングを微細化し、さらに、晶出物の微細化を図ることが
でき、品質を向上させることかて゛きるという優れた効
果を有するものである。
との距離Ｘ２ ： 従来の電子ビーム照射性 移動時開 ： ビーム照射方向と逆方向にビームを照射
せずにガンを戻す時の時間 １１および＊２は第４表と同じ ［発明の効果１ 以北説明したように、本発明に係る鋳片の製造方法はＥ
記の構成を有しているものであるから、［Ｌ業的方法に
より製造された大型鋳塊のデンドライトアームスペーシ
ングを微細化し、さらに、晶出物の微細化を図ることが
でき、品質を向上させることかて゛きるという優れた効
果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第第１図、第２図、第３図は本発明に係る鋳片の製造方
法を説明するための概略図、第４図は実紙例を説明する
ための斜視図である。 １．２．３・・ビーム進行方向、４，１１・・冷却板、
５．７・・準備室、６・・電子ビーム照射室、Ａ・・鋳
塊。
法を説明するための概略図、第４図は実紙例を説明する
ための斜視図である。 １．２．３・・ビーム進行方向、４，１１・・冷却板、
５．７・・準備室、６・・電子ビーム照射室、Ａ・・鋳
塊。
Claims (3)
- （１）金属および合金の鋳片の製造方法において、高エ
ネルギー密度の線束の照射間隙および照射方向等を選択
して鋳塊に照射し、局部的な再溶解および凝固を連続的
に行ない、凝固後のデンドライトアームスペーシングを
１５μｍ以下とすることを特徴とする鋳片の製造方法。 - （２）金属および合金の鋳片の製造方法において、高エ
ネルギー密度の線束の照射間隙および照射方向等を選択
して、鋳塊の高エネルギー密度の線束の照射面の裏側お
よびその側面を単独または全部を冷却した鋳塊に照射し
、局部的な再溶解および凝固を連続的に行ない、凝固後
のデンドライトアームスペーシングを１５μｍ以下とす
ることを特徴とする鋳片の製造方法。 - （３）金属および合金の鋳片の製造方法において、鋳塊
の高エネルギー照射面の裏側およびその側面を単独また
は全部を冷却し、次いで、高エネルギー密度の線束の照
射間隙および照射方向等を選択して鋳塊に照射し、局部
的な再溶解および凝固を連続的に行ない、凝固後のデン
ドライトアームスペーシングを１５μｍ以下とし、次い
で、鋳塊を取出すか或いは鋳塊を裏返して上記工程を繰
返すことを特徴とする鋳片の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3414185A JPS61194110A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 鋳片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3414185A JPS61194110A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 鋳片の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194110A true JPS61194110A (ja) | 1986-08-28 |
Family
ID=12405931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3414185A Pending JPS61194110A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 鋳片の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194110A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148722A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Komatsu Ltd | Improvement for abrasion resistance of cast iron surface |
| JPS58197214A (ja) * | 1982-05-08 | 1983-11-16 | Honda Motor Co Ltd | 鋳鉄部材の表面チル化装置 |
| JPS5920448A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-02-02 | Nippon Piston Ring Co Ltd | フロ−テイングシ−ル |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3414185A patent/JPS61194110A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148722A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Komatsu Ltd | Improvement for abrasion resistance of cast iron surface |
| JPS58197214A (ja) * | 1982-05-08 | 1983-11-16 | Honda Motor Co Ltd | 鋳鉄部材の表面チル化装置 |
| JPS5920448A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-02-02 | Nippon Piston Ring Co Ltd | フロ−テイングシ−ル |
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