JPS61255757A - 滴下式鋳造方法 - Google Patents
滴下式鋳造方法Info
- Publication number
- JPS61255757A JPS61255757A JP9629385A JP9629385A JPS61255757A JP S61255757 A JPS61255757 A JP S61255757A JP 9629385 A JP9629385 A JP 9629385A JP 9629385 A JP9629385 A JP 9629385A JP S61255757 A JPS61255757 A JP S61255757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- ingot
- casting
- grain size
- molten metal
- 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.)
- Pending
Links
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ｍ１ｋｔ＜関する。
とができる滴下式鋳ｍ１ｋｔ＜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、この技術ておいては、完全に溶は次金属
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、機械的特
性を確保する念めに、鋳片等に圧下金加える場合に、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、Ｎ１基
超耐熱合金において著しく、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。
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、機械的特
性を確保する念めに、鋳片等に圧下金加える場合に、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、Ｎ１基
超耐熱合金において著しく、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べく
、近時、ＶＡＤＩＲ（Ｖａｃｕｕｍ ＡｒｃＤｏｕｂｌ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄ＋ｓ Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ真空ア
ーク２電極溶解）法と称される鋳造技術が提案されてい
る（特開昭５５−１６５２７１号）。コｏ ＶＡＤＥＲ
法においては、第５図に示すように、製造せんとする鋳
塊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１０対向端部を溶融させる。この溶融金
属の液滴３は鋳型４内に落下し、鋳型４により冷却され
て凝固する。
、近時、ＶＡＤＩＲ（Ｖａｃｕｕｍ ＡｒｃＤｏｕｂｌ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄ＋ｓ Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ真空ア
ーク２電極溶解）法と称される鋳造技術が提案されてい
る（特開昭５５−１６５２７１号）。コｏ ＶＡＤＥＲ
法においては、第５図に示すように、製造せんとする鋳
塊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１０対向端部を溶融させる。この溶融金
属の液滴３は鋳型４内に落下し、鋳型４により冷却され
て凝固する。
溶融金属が凝固して得られ九鋳塊６は鋳型４から抜き取
られる。
られる。
この場合に、溶融金属の液滴３は電極１から鋳型４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４内の半溶融金属５は固液共存相が均一に存
在する状態そ凝固するので、鋳塊６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。
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４内の半溶融金属５は固液共存相が均一に存
在する状態そ凝固するので、鋳塊６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、鋳造の進行と共に、鋳型４が溶融金属の
熱を受けて昇温し、鋳型による液滴の冷却能が変動する
。このため、鋳塊６の凝固組織がその底部から頭部にか
けて変動する。第６図は、直径１８０ｍ、高さが７００
■の鋳塊における結晶粒径を示すが、図から明らかなよ
うに、鋳塊底部の粒径が約２０露であるのに対し、鋳塊
頭部では約１５０５ｗ＋に粗大化する。このように、鋳
塊の結晶組織が鋳塊の部位によって変化するため、その
機械的特性が不均一であるという欠点がある。
熱を受けて昇温し、鋳型による液滴の冷却能が変動する
。このため、鋳塊６の凝固組織がその底部から頭部にか
けて変動する。第６図は、直径１８０ｍ、高さが７００
■の鋳塊における結晶粒径を示すが、図から明らかなよ
うに、鋳塊底部の粒径が約２０露であるのに対し、鋳塊
頭部では約１５０５ｗ＋に粗大化する。このように、鋳
塊の結晶組織が鋳塊の部位によって変化するため、その
機械的特性が不均一であるという欠点がある。
この発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって
、凝固組織の結晶粒が微細でかつその粒径が鋳塊の底部
から頭部にかけて略々一定である滴下式鋳造方法を提供
することを目的とする。
、凝固組織の結晶粒が微細でかつその粒径が鋳塊の底部
から頭部にかけて略々一定である滴下式鋳造方法を提供
することを目的とする。
この発明に係る滴下式鋳造方法は、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を有し、前
記鋳型を６００乃至１０００℃の温度に加熱し、次いで
、液滴鋳込み手段により溶融金属の液滴を鋳型内に落下
させて鋳造することを特徴とする。
液滴を鋳型内に落下させる液滴鋳込み手段とを有し、前
記鋳型を６００乃至１０００℃の温度に加熱し、次いで
、液滴鋳込み手段により溶融金属の液滴を鋳型内に落下
させて鋳造することを特徴とする。
また、鋳型内の湯面上昇速度が１．５乃至３．０５Ｉ／
分になるように液滴を鋳造することにより、鋳塊内の結
晶粒径を一層均一にすることができる。
分になるように液滴を鋳造することにより、鋳塊内の結
晶粒径を一層均一にすることができる。
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施例につい
て具体的に説明する。第１図はこの発明の実施状態を示
す。製造せんとする鋳塊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１３となって落下す
る。
て具体的に説明する。第１図はこの発明の実施状態を示
す。製造せんとする鋳塊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１３となって落下す
る。
この液滴１３は鋳型１４内に注入される。鋳型１４は断
面が円形の鋳塊を製造する場合は庭付円筒状の、ま九断
面が矩形の鋳塊の場合は庇付角筒状の形状を有し、鉄製
又は窒化ゲロン、窒化ケイ素若しくはハイアルミナ等の
耐火物でつくられている。
面が円形の鋳塊を製造する場合は庭付円筒状の、ま九断
面が矩形の鋳塊の場合は庇付角筒状の形状を有し、鉄製
又は窒化ゲロン、窒化ケイ素若しくはハイアルミナ等の
耐火物でつくられている。
鋳型１４の周囲には、鋳型１４を取シ囲むようにしてヒ
ータ１５が設置されている。このヒータ１５は、例えば
、抵抗発熱線を使用し次コイルからなシ、このコイルに
通電することにより、鋳型１４が加熱さ、れる。
ータ１５が設置されている。このヒータ１５は、例えば
、抵抗発熱線を使用し次コイルからなシ、このコイルに
通電することにより、鋳型１４が加熱さ、れる。
このように構成され次滴下式鋳造装置により、この発明
を実施する場合には、先ず、ヒータ１５により鋳型１４
′ｔ−加熱し、鋳型１４の温度？：６００乃至１０００
℃に高める。次いで、ヒータ１５による鋳型１４の加熱
を停止し、電極１１間に通電してアーク１２を形成する
。このアーク１２によりミ極１１の対向端部が溶融して
溶融金属の液滴１３が落下する。この液滴１３は電極１
１から鋳型１４内に落下するまでの間に空冷され、半溶
融状態で鋳型１４に鋳込まれる。半溶融金属１７は、鋳
型１４内で固液共存相が均一に存在する状態で鋳型１４
により冷却され凝固する。従って、得られる鋳塊１６の
凝固組織の結晶粒径は小さい。また、鋳型１４は液滴の
鋳込みに先・立ち、予熱するから、鋳造が進行している
間の鋳型１４の温度変化が少なく、鋳型１４の冷却能は
略々一定である。
を実施する場合には、先ず、ヒータ１５により鋳型１４
′ｔ−加熱し、鋳型１４の温度？：６００乃至１０００
℃に高める。次いで、ヒータ１５による鋳型１４の加熱
を停止し、電極１１間に通電してアーク１２を形成する
。このアーク１２によりミ極１１の対向端部が溶融して
溶融金属の液滴１３が落下する。この液滴１３は電極１
１から鋳型１４内に落下するまでの間に空冷され、半溶
融状態で鋳型１４に鋳込まれる。半溶融金属１７は、鋳
型１４内で固液共存相が均一に存在する状態で鋳型１４
により冷却され凝固する。従って、得られる鋳塊１６の
凝固組織の結晶粒径は小さい。また、鋳型１４は液滴の
鋳込みに先・立ち、予熱するから、鋳造が進行している
間の鋳型１４の温度変化が少なく、鋳型１４の冷却能は
略々一定である。
このため、鋳塊１６の凝固組織の結晶粒径は鋳塊１６の
底部から頭部にかけて均一でおる。
底部から頭部にかけて均一でおる。
第２図は、この発明により製造した鋳塊の結晶粒径の分
布（ＭＩ塊高さ方向）を、鋳型を予熱しない従来方法に
より製造しｔ鋳塊の結晶粒径の分布と比較して示すグラ
フ図でおる。鋳塊の直径は２００ｍ、高さは７００箇で
あシ、鋳型の予熱温度は８００℃である。電極１１の直
径は１２０謹であり、電極１１はその組成を下記第１表
に示すＮ１基超耐熱合金（スーツや一アロイ）でおる。
布（ＭＩ塊高さ方向）を、鋳型を予熱しない従来方法に
より製造しｔ鋳塊の結晶粒径の分布と比較して示すグラ
フ図でおる。鋳塊の直径は２００ｍ、高さは７００箇で
あシ、鋳型の予熱温度は８００℃である。電極１１の直
径は１２０謹であり、電極１１はその組成を下記第１表
に示すＮ１基超耐熱合金（スーツや一アロイ）でおる。
鋳型は鉄製のものを使用し、鋳型内の湯面の上昇速度は
２．０ ｃｍ ７分である。
２．０ ｃｍ ７分である。
第 １ 表 単位は重量％
第２図から明らかなように、鋳型を予熱しない従来方法
の場合は、結晶粒径が２０μｍから１５０μｍＫまで変
化するのに対し、この発明方法により鋳造された鋳塊の
場合は、１００乃至１２０μｍの範囲で結晶粒径が変化
しているにすぎない。
の場合は、結晶粒径が２０μｍから１５０μｍＫまで変
化するのに対し、この発明方法により鋳造された鋳塊の
場合は、１００乃至１２０μｍの範囲で結晶粒径が変化
しているにすぎない。
この発明においては、鋳型の予熱温度を６００乃至１０
００℃に限定する。本願発明者等が直径１５０乃至２７
０■の鋳塊について、鋳型予熱温度と結晶粒径の分布と
の関係を調査し念ところ、鋳型の予熱温度が６００℃未
満の場合は、鋳塊の底部と頭部における結晶粒径の大き
さが３０チも変動してしまうことが判明した。このよう
な結晶粒径の変動があると、鋳塊製品における機械的特
性のバラツキが大きすぎてしまうので、予熱温度は６０
０℃以上に設定する。また、鋳型の予熱温度が１０００
℃を超えると、鋳塊が鋳型に焼き付いてしまい、鋳塊を
鋳型から抜き取ることが困難である。まｔ鋳型内に鋳込
まれ九半溶融金属１７の凝固が進行せず、結晶粒が粗大
化する。特に、鋳型材質が耐火物の場合は、溶融金属の
凝固が進行し難くなるｔめ、結晶粒の粗大化が著しい。
００℃に限定する。本願発明者等が直径１５０乃至２７
０■の鋳塊について、鋳型予熱温度と結晶粒径の分布と
の関係を調査し念ところ、鋳型の予熱温度が６００℃未
満の場合は、鋳塊の底部と頭部における結晶粒径の大き
さが３０チも変動してしまうことが判明した。このよう
な結晶粒径の変動があると、鋳塊製品における機械的特
性のバラツキが大きすぎてしまうので、予熱温度は６０
０℃以上に設定する。また、鋳型の予熱温度が１０００
℃を超えると、鋳塊が鋳型に焼き付いてしまい、鋳塊を
鋳型から抜き取ることが困難である。まｔ鋳型内に鋳込
まれ九半溶融金属１７の凝固が進行せず、結晶粒が粗大
化する。特に、鋳型材質が耐火物の場合は、溶融金属の
凝固が進行し難くなるｔめ、結晶粒の粗大化が著しい。
一方、鋳型内の湯面の上昇速度は１．５乃至３、 Ｏｃ
ｎｔ ７分に設定することが好ましい。第３図は鋳型を
８００℃に予熱した後、種々の湯面上昇速度で鋳造しｆ
ｃ場合の、上昇速度と結晶粒径との関係を示すグラフ図
である。この図から明らかなように、湯面上昇速度が３
．０ ｃｍ ７分を超えると結晶粒径が急激に大きくな
る。また、湯面上昇速度が１．５ ｃｍ ７分未満であ
ると、鋳型内に落下した液滴が滴下位置にて凝固してし
まい、半溶融金属が鋳型内に充填されない九めに、巣等
が発生して健全な鋳塊が得られない。このため湯面上昇
速度は１．５乃至３．０ ｃｍ ７分に設定することが
好ましい。
ｎｔ ７分に設定することが好ましい。第３図は鋳型を
８００℃に予熱した後、種々の湯面上昇速度で鋳造しｆ
ｃ場合の、上昇速度と結晶粒径との関係を示すグラフ図
である。この図から明らかなように、湯面上昇速度が３
．０ ｃｍ ７分を超えると結晶粒径が急激に大きくな
る。また、湯面上昇速度が１．５ ｃｍ ７分未満であ
ると、鋳型内に落下した液滴が滴下位置にて凝固してし
まい、半溶融金属が鋳型内に充填されない九めに、巣等
が発生して健全な鋳塊が得られない。このため湯面上昇
速度は１．５乃至３．０ ｃｍ ７分に設定することが
好ましい。
この発明は上記実施例に限らず、この発明の技術的範囲
内において種々の変形が可能でおる。
内において種々の変形が可能でおる。
例えば、第４図に示すように、鋳型１４内に中子１８ｔ
−設置し、中空鋳塊を製造する場合にも、この発明を適
用できることは勿論である。この場合には、鋳型１４の
外、中子１８にも予熱すればよい。また、この発明はＶ
ＡＤＥＲ法に限らず、他の滴下式鋳造技術に適用するこ
とが可能である。
−設置し、中空鋳塊を製造する場合にも、この発明を適
用できることは勿論である。この場合には、鋳型１４の
外、中子１８にも予熱すればよい。また、この発明はＶ
ＡＤＥＲ法に限らず、他の滴下式鋳造技術に適用するこ
とが可能である。
この発明によれば、凝固組織の結晶粒が微細であり、且
つ鋳塊の高さ方向について結晶粒径が実質的に一定で、
均一な凝固組織を有する鋳塊を製造することができる。
つ鋳塊の高さ方向について結晶粒径が実質的に一定で、
均一な凝固組織を有する鋳塊を製造することができる。
第１図はこの発明の実施状態を示す模式図、第２図は結
晶粒径の分布を示すグラフ図、第３図は湯面上昇速度と
結晶粒径との関係を示すグラフ図、第４図はこの発明の
他の実施例を示す模式図、第５図は従来方法を示す模式
図、第６図は従来の結晶粒径の分布を示す模式図でらる
。 １１；電極、１２；アーク、１３；液滴、１４；鋳型、
１５；ヒータ 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第４図 第５図
晶粒径の分布を示すグラフ図、第３図は湯面上昇速度と
結晶粒径との関係を示すグラフ図、第４図はこの発明の
他の実施例を示す模式図、第５図は従来方法を示す模式
図、第６図は従来の結晶粒径の分布を示す模式図でらる
。 １１；電極、１２；アーク、１３；液滴、１４；鋳型、
１５；ヒータ 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）鋳型と、溶融金属の液滴を鋳型内に落下させる液
滴鋳込み手段とを有し、前記鋳型を６００乃至１０００
℃の温度に加熱し、次いで、液滴鋳込み手段により溶融
金属の液滴を鋳型内に落下させて鋳造することを特徴と
する滴下式鋳造方法。 - （２）鋳型内の湯面上昇速度が１．５乃至３．０ｃｍ／
分になるように液滴を鋳造することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の滴下式鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9629385A JPS61255757A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | 滴下式鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9629385A JPS61255757A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | 滴下式鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61255757A true JPS61255757A (ja) | 1986-11-13 |
Family
ID=14161012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9629385A Pending JPS61255757A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | 滴下式鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61255757A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013518726A (ja) * | 2010-02-05 | 2013-05-23 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | 合金インゴットを形成および処理するためのシステムおよび方法 |
| US9242291B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-26 | Ati Properties, Inc. | Hot workability of metal alloys via surface coating |
| US9267184B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-02-23 | Ati Properties, Inc. | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US9327342B2 (en) | 2010-06-14 | 2016-05-03 | Ati Properties, Inc. | Lubrication processes for enhanced forgeability |
| US9539636B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ati Properties Llc | Articles, systems, and methods for forging alloys |
-
1985
- 1985-05-07 JP JP9629385A patent/JPS61255757A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013518726A (ja) * | 2010-02-05 | 2013-05-23 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | 合金インゴットを形成および処理するためのシステムおよび方法 |
| US9267184B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-02-23 | Ati Properties, Inc. | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US9533346B2 (en) | 2010-02-05 | 2017-01-03 | Ati Properties Llc | Systems and methods for forming and processing alloy ingots |
| US11059089B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US11059088B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US9327342B2 (en) | 2010-06-14 | 2016-05-03 | Ati Properties, Inc. | Lubrication processes for enhanced forgeability |
| US10207312B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-02-19 | Ati Properties Llc | Lubrication processes for enhanced forgeability |
| US9242291B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-26 | Ati Properties, Inc. | Hot workability of metal alloys via surface coating |
| US9539636B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ati Properties Llc | Articles, systems, and methods for forging alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4261412A (en) | Fine grain casting method | |
| JPS61255757A (ja) | 滴下式鋳造方法 | |
| CN109047685B (zh) | 一种制备钢锭的方法 | |
| JPS61235047A (ja) | 微細な結晶粒を有する金属の鋳造法 | |
| JPS6333167A (ja) | 滴下式鋳造方法 | |
| JPH0569626B2 (ja) | ||
| JP3000371B2 (ja) | 連続鋳造法 | |
| SU806236A1 (ru) | Способ непрерывного лить слитков | |
| JPS61235048A (ja) | 滴下式鋳造装置 | |
| JP4036033B2 (ja) | 中炭素鋼の高速鋳造方法 | |
| JPS6124105B2 (ja) | ||
| JPS61283450A (ja) | 滴下式鋳造装置 | |
| JPS61245960A (ja) | 滴下式鋳造装置 | |
| JPS6234650A (ja) | 微細組織を有する鋳塊の鋳造装置 | |
| JPS63235062A (ja) | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 | |
| JPH08120366A (ja) | チタン鋳塊の連続鋳造方法 | |
| SU1447561A1 (ru) | Способ получени армированных или биметаллических отливок | |
| JPS5829546A (ja) | 偏析のない大型鋼塊の製造方法 | |
| JPS61283449A (ja) | 滴下式鋳造装置 | |
| JPS61229460A (ja) | 微細な結晶組織を有する鋳片の製造装置 | |
| JP3117409B2 (ja) | ベルト式薄スラブキャスタ | |
| RU2087562C1 (ru) | Способ получения крупногабаритного слитка | |
| JPS6111709B2 (ja) | ||
| JPS61245961A (ja) | 滴下式鋳造装置 | |
| JPH03258446A (ja) | 清浄鋼の製造方法 |