JPS61235048A - 滴下式鋳造装置 - Google Patents
滴下式鋳造装置Info
- Publication number
- JPS61235048A JPS61235048A JP7709085A JP7709085A JPS61235048A JP S61235048 A JPS61235048 A JP S61235048A JP 7709085 A JP7709085 A JP 7709085A JP 7709085 A JP7709085 A JP 7709085A JP S61235048 A JPS61235048 A JP S61235048A
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- molten metal
- coil
- casting
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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〕
この発明は、微細な結晶組織を有する鋳片を製造するこ
とができる滴下式鋳造装置に関する。
とができる滴下式鋳造装置に関する。
通常、金属製品の中間素材である鋳片又は鋳塊は溶融金
属を連続鋳造鋳型又は造塊用鋳型に注入して凝固させる
ことにより、製造されている。
属を連続鋳造鋳型又は造塊用鋳型に注入して凝固させる
ことにより、製造されている。
しかしながら、この技術においては、完全ニ溶けた金属
を鋳型に鋳込むので、製造される鋳片又は鋳塊はその凝
固組織の結晶粒径が比較的大きい。このため１機械的特
性を確保するために、鋳片等に圧下な加える場合に、大
圧下を加えると鋳片等に割れが発生してしまう。従って
多数回に分けて圧下刃を印加する必要があるが。
を鋳型に鋳込むので、製造される鋳片又は鋳塊はその凝
固組織の結晶粒径が比較的大きい。このため１機械的特
性を確保するために、鋳片等に圧下な加える場合に、大
圧下を加えると鋳片等に割れが発生してしまう。従って
多数回に分けて圧下刃を印加する必要があるが。
これは長時間の処理を必要とし、また必要な熱エネルギ
も多くなり、処理コストが高い。このような凝固組織の
結晶粒径が粗大化することによる割れ敏感性は、特に、
Ｎｉ基超超耐熱合金おいて著し、＜、この種の合金を製
造する場合に。
も多くなり、処理コストが高い。このような凝固組織の
結晶粒径が粗大化することによる割れ敏感性は、特に、
Ｎｉ基超超耐熱合金おいて著し、＜、この種の合金を製
造する場合に。
その製造工程が極めて複雑になる。
このような一般的な鋳造技術における欠点を解消すへく
、近時、 ＶＡＤＥ Ｒ（ＶａｃｕｕｍＡｒｃ ］）ｏ
ｕｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ真
空アーク２１ｉｔ極溶解）法と称される鋳造技術が提案
されている（特開昭５５−１６５２７１号）。
、近時、 ＶＡＤＥ Ｒ（ＶａｃｕｕｍＡｒｃ ］）ｏ
ｕｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ真
空アーク２１ｉｔ極溶解）法と称される鋳造技術が提案
されている（特開昭５５−１６５２７１号）。
このＶＡＤＥＲ法においては、第６図に示τよう！−１
製造せんとする鋳片と同一組成の金属からなる１対の電
極１間にアーク２を形成し、電極１の対向端部な溶融さ
せる。この溶融金属の液滴４は鋳型３内に落下し、鋳型
３により冷却されて凝固する。溶融金属が凝固して得ら
れた鋳片５は連続的に下方に引き抜かれる。
製造せんとする鋳片と同一組成の金属からなる１対の電
極１間にアーク２を形成し、電極１の対向端部な溶融さ
せる。この溶融金属の液滴４は鋳型３内に落下し、鋳型
３により冷却されて凝固する。溶融金属が凝固して得ら
れた鋳片５は連続的に下方に引き抜かれる。
この場合に、溶融金属の液滴４は電Ｆｆｉｌから鋳型３
内に落下する過程で若干冷却され、半溶融状態になる。
内に落下する過程で若干冷却され、半溶融状態になる。
このため、鋳型３内の半溶融金属６は固液共存相が均一
に存在する状態で凝固するので、鋳片５の凝固組織の結
晶粒径は小さい。従って、大圧下を加えても鋳片に割れ
が発生することはない。
に存在する状態で凝固するので、鋳片５の凝固組織の結
晶粒径は小さい。従って、大圧下を加えても鋳片に割れ
が発生することはない。
しかしながら、従来の滴下式鋳造技術においては、第７
図（ａｌに示すように、メニスカス（湯面）において鋳
型３に接触する領域で急激に熱が奪われて凝固してしま
い、半溶融金属６と鋳片５との間の境界は鋳型３の近傍
で盛り上がっている。この状態で、液滴４が鋳型３内に
落下すると、ｊ４７Ｆ１！Ｊ（ｂｌに示すように、メニ
スカスが瞬間的に盛り上がり、鋳型３に接触して急激に
凝固する。そうすると、鋳片表面に凹所が残り。
図（ａｌに示すように、メニスカス（湯面）において鋳
型３に接触する領域で急激に熱が奪われて凝固してしま
い、半溶融金属６と鋳片５との間の境界は鋳型３の近傍
で盛り上がっている。この状態で、液滴４が鋳型３内に
落下すると、ｊ４７Ｆ１！Ｊ（ｂｌに示すように、メニ
スカスが瞬間的に盛り上がり、鋳型３に接触して急激に
凝固する。そうすると、鋳片表面に凹所が残り。
表面欠陥７が形成される。
このような表面欠陥７は液滴４が鋳型３内に落下する都
度、かなりの頻度で発生する。そして、この表面欠陥７
の深さは通常的２Ｕであり。
度、かなりの頻度で発生する。そして、この表面欠陥７
の深さは通常的２Ｕであり。
深さが５１Ｅｆｆに達する表面欠陥も存在する。
第８図は、断面が円形の鋳片の横断面形状を示すが、こ
のように従来の鋳片は表面性状が極めて悪いため、鋳片
を加工に供する前に１表面を数Ｕ乃至１００程度研削除
去することが必要であり、このため１重量で約１０１
（２００１１ｄ′の鋳塊で表面を５ｍｌ研削する場合）
の歩留損失となっている。
のように従来の鋳片は表面性状が極めて悪いため、鋳片
を加工に供する前に１表面を数Ｕ乃至１００程度研削除
去することが必要であり、このため１重量で約１０１
（２００１１ｄ′の鋳塊で表面を５ｍｌ研削する場合）
の歩留損失となっている。
この発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、
微細な結晶組織を有すると共に１表面欠陥が発生せず表
面性状が優れた鋳片・鋳塊を得ることができる滴下式鋳
造装置を提供することを目的とする、 この発明に係る滴下式鋳造装置は、鋳型と。
微細な結晶組織を有すると共に１表面欠陥が発生せず表
面性状が優れた鋳片・鋳塊を得ることができる滴下式鋳
造装置を提供することを目的とする、 この発明に係る滴下式鋳造装置は、鋳型と。
溶融金属の液滴を鋳型内に落下させる液滴鋳込み手段と
、鋳型内の溶融金属の湯面を高周波誘導加熱するコイル
と、コイルに給電する高周波電源と、を有することを特
徴とする、 〔実施例〕 以下、この発！！月の実施例について、添付の図面を参
照して説明する。第１図はこの発明の実施例に係る滴下
式鋳造装置を示す、製造せんとする鋳片と同一組成の金
属からなる１対の電極１１が適長間隔をおいて設置され
ている。この電極１１には電流が供給され、電極１１間
にアーク１２が形成されるようになっている。このアー
ク１２により、電極１１の対向端部が溶融し、液滴１４
となりて落下する。
、鋳型内の溶融金属の湯面を高周波誘導加熱するコイル
と、コイルに給電する高周波電源と、を有することを特
徴とする、 〔実施例〕 以下、この発！！月の実施例について、添付の図面を参
照して説明する。第１図はこの発明の実施例に係る滴下
式鋳造装置を示す、製造せんとする鋳片と同一組成の金
属からなる１対の電極１１が適長間隔をおいて設置され
ている。この電極１１には電流が供給され、電極１１間
にアーク１２が形成されるようになっている。このアー
ク１２により、電極１１の対向端部が溶融し、液滴１４
となりて落下する。
この液滴１４は鋳型１３内に落下する。鋳型１３は断面
が円形の鋳片を製造する場合は円筒状の、また断面が矩
形の鋳片の場合は角筒状の形状を有し、ボロンナイトラ
イド、窒化ケイ素又はハイアルミナ等の耐火物でつくら
れている。
が円形の鋳片を製造する場合は円筒状の、また断面が矩
形の鋳片の場合は角筒状の形状を有し、ボロンナイトラ
イド、窒化ケイ素又はハイアルミナ等の耐火物でつくら
れている。
鋳型１３内には、鋳型内の半溶融金属１６のメニスカス
近傍位置に、この半溶融金属を取り囲むように巻回され
たコイル２ｏが埋設されている。このコイル２０には１
例えば１周波数が２００ Ｋ Ｉ−］ ｚの高周波電流
を供給する高周波電源（図示せず）が接続されている。
近傍位置に、この半溶融金属を取り囲むように巻回され
たコイル２ｏが埋設されている。このコイル２０には１
例えば１周波数が２００ Ｋ Ｉ−］ ｚの高周波電流
を供給する高周波電源（図示せず）が接続されている。
このように構成される滴下式鋳造装置においては、先ず
、電８ｉｉ１１間に通電してアーク１２が形成されると
、Ｎｔ５ｘｚの対向端部が溶融して溶融金属の液滴１４
が落下する。この液滴１４は電極１１から鋳型１３内に
落下するまでの間に空冷され、半溶融状態で鋳型１３に
鋳込まれる。この半溶融金属１６は、鋳型１３内で固液
共存相が均一に存在する状態で鋳型１３１：より冷却さ
れ凝固する。従って、得られる鋳片１５の凝固組織の結
晶粒径は小さい。鋳片１５は連続的に下方に引き抜かれ
る、 この場合に、鋳型１３内に埋設されたコイル２０には、
高周波電源から１例えば、２００Ｋ Ｈｚの周波数を有
する高周波電流が供給されており、メニスカス近傍の半
溶融金属１６が高周波誘導加熱されている。この高周波
誘導電流の表皮効果により、半溶融金属１６はそのメニ
スカス近傍における鋳型１３の鋳型近傍の領域が選択的
に加熱される。このため、第２図にメニスカス近傍を拡
大して示すように、半溶融金属１６とそれが凝固して得
られる鋳片１５との間の凝固界面はコイル２０側にて降
下する。つまり、鋳型１３の鋳型近傍にて半溶融金属１
６が厚く存在する。従って、液滴１４が鋳型内の半溶融
金属１６上に落下し、てメニスカスが瞬間的に上昇して
も、メニスカスにおける鋳型と接触する領域が急激に凝
固してしまうことはない。
、電８ｉｉ１１間に通電してアーク１２が形成されると
、Ｎｔ５ｘｚの対向端部が溶融して溶融金属の液滴１４
が落下する。この液滴１４は電極１１から鋳型１３内に
落下するまでの間に空冷され、半溶融状態で鋳型１３に
鋳込まれる。この半溶融金属１６は、鋳型１３内で固液
共存相が均一に存在する状態で鋳型１３１：より冷却さ
れ凝固する。従って、得られる鋳片１５の凝固組織の結
晶粒径は小さい。鋳片１５は連続的に下方に引き抜かれ
る、 この場合に、鋳型１３内に埋設されたコイル２０には、
高周波電源から１例えば、２００Ｋ Ｈｚの周波数を有
する高周波電流が供給されており、メニスカス近傍の半
溶融金属１６が高周波誘導加熱されている。この高周波
誘導電流の表皮効果により、半溶融金属１６はそのメニ
スカス近傍における鋳型１３の鋳型近傍の領域が選択的
に加熱される。このため、第２図にメニスカス近傍を拡
大して示すように、半溶融金属１６とそれが凝固して得
られる鋳片１５との間の凝固界面はコイル２０側にて降
下する。つまり、鋳型１３の鋳型近傍にて半溶融金属１
６が厚く存在する。従って、液滴１４が鋳型内の半溶融
金属１６上に落下し、てメニスカスが瞬間的に上昇して
も、メニスカスにおける鋳型と接触する領域が急激に凝
固してしまうことはない。
これにより、鋳片１５の表面に凹所が形成されて表面欠
陥が発生することが回避される。
陥が発生することが回避される。
なお、この発明は上記実施例（＝限定されず。
例えば、第３図に示すように、コイル２０を鋳型１３の
鋳型の外側・に、鋳型１３を取り囲むように設置しても
よい。また、鋳型１３を耐火物でつくる替りに、水冷の
銅製鋳型で構成してもよい。
鋳型の外側・に、鋳型１３を取り囲むように設置しても
よい。また、鋳型１３を耐火物でつくる替りに、水冷の
銅製鋳型で構成してもよい。
更に、上記実施例は、鋳片を連続約に引き抜く連続鋳造
型の鋳造装置についてのものであるが、底を有する鋳型
に液滴を注入し静置状態で凝固させて鋳塊を得る造塊型
の鋳造装置に適甲することも可能である。この場合は、
高周波加熱コイルをメニスカスの上昇速度に合わせて上
昇させればよい。
型の鋳造装置についてのものであるが、底を有する鋳型
に液滴を注入し静置状態で凝固させて鋳塊を得る造塊型
の鋳造装置に適甲することも可能である。この場合は、
高周波加熱コイルをメニスカスの上昇速度に合わせて上
昇させればよい。
更にまた。この実施例は、ＶＡＤＥＲ法による滴下式鋳
造装置についてのものであるが、この発［！月はＶＡＤ
ＥＲ法に限らず、他の滴下式鋳造技術に適甲することが
可能であることは勿論である。
造装置についてのものであるが、この発［！月はＶＡＤ
ＥＲ法に限らず、他の滴下式鋳造技術に適甲することが
可能であることは勿論である。
この発明において、高周波加熱コイルはメニスカスの近
傍領域のみを加熱することができる位置に設置する必要
がある。高周波加熱コイルを鋳型の高さ方向に亘ってそ
の略々全領域に設けると、鋳型内の溶融金属の略々全体
が加熱され。メニスカスには完全液相の領域が形成され
る。従って、ＶＡＤＥＲ法の特徴である鋳型内で半溶融
状態にし、固液共存状態で凝固させるということができ
なくなり、微細な結晶粒組織を得ることができない。こ
のため、メニスカス近傍領域のみを加熱する必要がある
。
傍領域のみを加熱することができる位置に設置する必要
がある。高周波加熱コイルを鋳型の高さ方向に亘ってそ
の略々全領域に設けると、鋳型内の溶融金属の略々全体
が加熱され。メニスカスには完全液相の領域が形成され
る。従って、ＶＡＤＥＲ法の特徴である鋳型内で半溶融
状態にし、固液共存状態で凝固させるということができ
なくなり、微細な結晶粒組織を得ることができない。こ
のため、メニスカス近傍領域のみを加熱する必要がある
。
次に、この発明方法により、Ｎｉ基超耐熱合金を製造し
た結果について説明する。このＮｉ基超耐熱合金の組成
（重ｔ％）は、下記第１表に示すとおりである。
た結果について説明する。このＮｉ基超耐熱合金の組成
（重ｔ％）は、下記第１表に示すとおりである。
第１表
鋳型は、第４図に示すように、窒化ケイ素製≠
の円筒状（内径ＩＱＱｕ、肉厚５ ｕ ）鋳型２１を使
用し、その外側にコイル２２を嵌合させた。電極は１０
０ｔＪＩ’の丸棒であり、電流を１６００ Ａ（電流密
度２０Ａ／ｃｒｄ）通電シタ。
用し、その外側にコイル２２を嵌合させた。電極は１０
０ｔＪＩ’の丸棒であり、電流を１６００ Ａ（電流密
度２０Ａ／ｃｒｄ）通電シタ。
コイル２２には１周波数が２００ Ｋ Ｈｚ、電力が４
０ＫＷの高周波電源から給電し、このコイル２２の位置
にメニスカスを合わせて鋳造した。
０ＫＷの高周波電源から給電し、このコイル２２の位置
にメニスカスを合わせて鋳造した。
鋳造後の鋳片表面を観察し１表面欠陥の個数（１００ｃ
ｄｔ当り）を調査し、た。その結果を、高周波加熱しな
い従来技術と比較して＄５図に示す。従来の場合は１表
面欠陥が１乃至６まで分布しているのに対し１本発明１
：よる場合は表面欠陥の個数が２以下であり、その数が
極めて少ない。また１表面欠陥の深さも１本発明による
場合は従来に比べて浅く、従って１本発明により製造さ
れた鋳片は極めて優れた表面性状を有している。
ｄｔ当り）を調査し、た。その結果を、高周波加熱しな
い従来技術と比較して＄５図に示す。従来の場合は１表
面欠陥が１乃至６まで分布しているのに対し１本発明１
：よる場合は表面欠陥の個数が２以下であり、その数が
極めて少ない。また１表面欠陥の深さも１本発明による
場合は従来に比べて浅く、従って１本発明により製造さ
れた鋳片は極めて優れた表面性状を有している。
この発明によれば、凝固組織の結晶粒が微細であると共
に１表面欠陥が極めて少なく、また軽微であり０表面性
状が優れた鋳片又は鋳塊を得ることができる。
に１表面欠陥が極めて少なく、また軽微であり０表面性
状が優れた鋳片又は鋳塊を得ることができる。
第１図はこの発明の実施例に係る滴下式鋳造装置を示す
模式図、第２図はそのメニスカス近傍の拡大図、テロ３
図はこの発明の他の実施例を示す模式図Ｓ第４図はこの
発明の効果を実証する試験に使用した鋳型を示す斜視図
、第５図はこの発明の効果を示すグラフ図、 第６ｒｙ
Ｊは従来１ノ・・・電極、１２・・・アーク、１３・・
・鋳型ゎ１４・・・液滴、ｈ１５・・・鋳片、２０・・
・コイル。 出願人代理人 弁理士 鈴−江 武 彦第１図 第２図 第３図 Ｑ 第４図 第５図 第６図 第７図 （ａ） （ｂ） 第８図
模式図、第２図はそのメニスカス近傍の拡大図、テロ３
図はこの発明の他の実施例を示す模式図Ｓ第４図はこの
発明の効果を実証する試験に使用した鋳型を示す斜視図
、第５図はこの発明の効果を示すグラフ図、 第６ｒｙ
Ｊは従来１ノ・・・電極、１２・・・アーク、１３・・
・鋳型ゎ１４・・・液滴、ｈ１５・・・鋳片、２０・・
・コイル。 出願人代理人 弁理士 鈴−江 武 彦第１図 第２図 第３図 Ｑ 第４図 第５図 第６図 第７図 （ａ） （ｂ） 第８図
Claims (1)
- 鋳型と、溶融金属の液滴を鋳型内に落下させる液滴鋳込
み手段と、鋳型内の溶融金属の湯面を高周波誘導加熱す
るコイルと、コイルに給電する高周波電源と、を有する
ことを特徴とする滴下式鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7709085A JPS61235048A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 滴下式鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7709085A JPS61235048A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 滴下式鋳造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235048A true JPS61235048A (ja) | 1986-10-20 |
| JPH0126789B2 JPH0126789B2 (ja) | 1989-05-25 |
Family
ID=13624080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7709085A Granted JPS61235048A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 滴下式鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61235048A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165271A (en) * | 1979-05-14 | 1980-12-23 | Special Metals Corp | Method and device for casting alloy |
| JPS5721408A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Fine ethylene/alpha-olefin copolymer powder suitable as hot melt adhesive for cloth |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP7709085A patent/JPS61235048A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165271A (en) * | 1979-05-14 | 1980-12-23 | Special Metals Corp | Method and device for casting alloy |
| JPS5721408A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Fine ethylene/alpha-olefin copolymer powder suitable as hot melt adhesive for cloth |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0126789B2 (ja) | 1989-05-25 |
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