JPS63242442A - 方向性磁気歪体の連続製造方法 - Google Patents
方向性磁気歪体の連続製造方法Info
- Publication number
- JPS63242442A JPS63242442A JP63058542A JP5854288A JPS63242442A JP S63242442 A JPS63242442 A JP S63242442A JP 63058542 A JP63058542 A JP 63058542A JP 5854288 A JP5854288 A JP 5854288A JP S63242442 A JPS63242442 A JP S63242442A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- mold tube
- crucible
- tube
- magnetostrictive
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 45
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 11
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 11
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 11
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 13
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 description 2
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001279 Dy alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001117 Tb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- UPIXZLGONUBZLK-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt].[Pt] UPIXZLGONUBZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/001—Continuous growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/52—Alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Magnetic Record Carriers (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】
1唾へた4
本発明の分野は磁気歪金属体の製造方法にある。
特に、本発明は希土類金属−鉄磁気歪合金の方向性磁気
歪棒への変換方法に関する。
歪棒への変換方法に関する。
1哩へえi
近年、磁気歪化合物、特に希土類金属−鉄合金預の開発
にかなりの研究が当てられている。これらの開発は[フ
ェロマグティック・マテリアルス(FerroBnet
ic Materirals)」第1巻[ニー゛ビー・
ウォルフース(E、P、Wohlfarth)J!、ノ
ース−ホーランド出版刊]の第7章第531〜589頁
にニー・イー・クラーク(^、E、C1ark)により
要約されている。該研究の主要な目的は大きな室温磁気
歪定数をもつ希土類金属−鉄合金を開発することにある
。これらの特性をもつ技術的に重要な合金はテルビウム
並びにジスプロシウム及び/またはホルミウムの合金で
ある。希土類金属と鉄の相対割合を変化させて室温磁気
歪を最大限とし且つ磁気異方性を最小限にする。現在、
この種の最も技術的に進んだ合金は’rbXDyl−x
Fe+、s 〜2.0(式中、Xは0.27〜0.35
の数である)で表される。
にかなりの研究が当てられている。これらの開発は[フ
ェロマグティック・マテリアルス(FerroBnet
ic Materirals)」第1巻[ニー゛ビー・
ウォルフース(E、P、Wohlfarth)J!、ノ
ース−ホーランド出版刊]の第7章第531〜589頁
にニー・イー・クラーク(^、E、C1ark)により
要約されている。該研究の主要な目的は大きな室温磁気
歪定数をもつ希土類金属−鉄合金を開発することにある
。これらの特性をもつ技術的に重要な合金はテルビウム
並びにジスプロシウム及び/またはホルミウムの合金で
ある。希土類金属と鉄の相対割合を変化させて室温磁気
歪を最大限とし且つ磁気異方性を最小限にする。現在、
この種の最も技術的に進んだ合金は’rbXDyl−x
Fe+、s 〜2.0(式中、Xは0.27〜0.35
の数である)で表される。
米国特許第4,308,474号明細書に記載されてい
るように、最適比はチルフェノール−D (terfe
nolD)として既知のTbo、sD yo、?F e
、−*である。
るように、最適比はチルフェノール−D (terfe
nolD)として既知のTbo、sD yo、?F e
、−*である。
上述のような希土類金属合金は真の化合物であり、結晶
質形態または多結晶質形態で存在することができる。該
合金から細長い物体くすなわち棒)を調製する際に、結
晶の粒子配向が高磁気歪を達成するために必須である。
質形態または多結晶質形態で存在することができる。該
合金から細長い物体くすなわち棒)を調製する際に、結
晶の粒子配向が高磁気歪を達成するために必須である。
結晶粒子の軸方向粒子配向は磁気歪定数を増加するだけ
でなく、結晶粒界での内部損失をも低減する。これは低
温適用分野で高磁気歪が必要である用途に特に重要であ
る(上述に引用したクラークの第545〜547頁を参
照されたい)。
でなく、結晶粒界での内部損失をも低減する。これは低
温適用分野で高磁気歪が必要である用途に特に重要であ
る(上述に引用したクラークの第545〜547頁を参
照されたい)。
オー・ゾール・マクマスタース(0,Dale。
McMasters)の米国特許第4,609,402
号明細書には磁気歪棒を鋳造し、次に、該磁気歪棒を分
帯融解及び再結晶処理して軸方向の粒子配向を得るため
の逐次方法が記載されている。鋳造方法において、中空
状鋳型管の下端部をるつぼ内の合金溶融体中に位置させ
、るつぼを含む室と鋳型管の間に圧力差を生じさせ、そ
れによって溶融合金を鋳型管の底部を通過して細長い棒
を成形するために選択したレベルまで上昇させる。溶融
合金の1部はるつぼ内に残存し、その結果、前記棒は内
層面溶融物から鋳造されるために溶融物内の表面に収集
される合金内に存在するより高い融点の不純物の固体粒
子がるつぼ内に残存する。凝固後、前記棒を鋳型管から
収り出すか、別個の操作においては要不要分帯融解及び
再結晶化することにより軸方向の粒子配向を得られる。
号明細書には磁気歪棒を鋳造し、次に、該磁気歪棒を分
帯融解及び再結晶処理して軸方向の粒子配向を得るため
の逐次方法が記載されている。鋳造方法において、中空
状鋳型管の下端部をるつぼ内の合金溶融体中に位置させ
、るつぼを含む室と鋳型管の間に圧力差を生じさせ、そ
れによって溶融合金を鋳型管の底部を通過して細長い棒
を成形するために選択したレベルまで上昇させる。溶融
合金の1部はるつぼ内に残存し、その結果、前記棒は内
層面溶融物から鋳造されるために溶融物内の表面に収集
される合金内に存在するより高い融点の不純物の固体粒
子がるつぼ内に残存する。凝固後、前記棒を鋳型管から
収り出すか、別個の操作においては要不要分帯融解及び
再結晶化することにより軸方向の粒子配向を得られる。
マクマスタースの特許の方法は高品質の磁気歪棒を製造
することができるが、より大体績の製造量へ適用するよ
り連続的鋳造及び結晶化操作の要求がある。しかし、同
時に、マクマスタース法の不純物分離の利点とマクマス
タース法と少なくとも同様の軸方向粒子配向をも達成す
ることが望ましい。本発明以前に、上述のような目的を
満足に達成したものはなかった。
することができるが、より大体績の製造量へ適用するよ
り連続的鋳造及び結晶化操作の要求がある。しかし、同
時に、マクマスタース法の不純物分離の利点とマクマス
タース法と少なくとも同様の軸方向粒子配向をも達成す
ることが望ましい。本発明以前に、上述のような目的を
満足に達成したものはなかった。
■の普 f舌
本発明方法は磁気歪棒の連続鋳造と粒子配向結晶化を行
なうために底部流し込み用るつぼと制御された方向性凝
固を併用するものである。溶融物形成用るつぼは開放可
能なクロージャーをもつ底部排出口部を備えている。該
クロージヤーは下方へ向かって延びる室の上部帯域内に
納められている。誘導加熱手段がるつぼの周囲に備えら
れており、希土類金属−鉄合金を溶融且つ混合する。
なうために底部流し込み用るつぼと制御された方向性凝
固を併用するものである。溶融物形成用るつぼは開放可
能なクロージャーをもつ底部排出口部を備えている。該
クロージヤーは下方へ向かって延びる室の上部帯域内に
納められている。誘導加熱手段がるつぼの周囲に備えら
れており、希土類金属−鉄合金を溶融且つ混合する。
開放頂部及び封止された底部をもつ鋳型管はるつぼの下
方にるつぼの底部排出口と一線に設置されている。出口
を開くことにより、溶融物は液体形態を維持しながら鋳
型管中に堆積する。好ましくは、誘導加熱手段が鋳型管
のまわりに備えられ、管を予熱し且つ分帯凝固前に液体
状態の溶融物の維持を助長する。
方にるつぼの底部排出口と一線に設置されている。出口
を開くことにより、溶融物は液体形態を維持しながら鋳
型管中に堆積する。好ましくは、誘導加熱手段が鋳型管
のまわりに備えられ、管を予熱し且つ分帯凝固前に液体
状態の溶融物の維持を助長する。
鋳型管の低端部を通して熱を除去するために冷却手段が
備えられている。この下方への熱除去経路を確保するこ
とにより、溶融物をるつぼの底部から頂部へ次第に凝固
させる。まず、固体−液体界面が鋳型管の底部で形成さ
れ、下方への熱の流れが継続すると該界面は次第に上方
へ移動する。
備えられている。この下方への熱除去経路を確保するこ
とにより、溶融物をるつぼの底部から頂部へ次第に凝固
させる。まず、固体−液体界面が鋳型管の底部で形成さ
れ、下方への熱の流れが継続すると該界面は次第に上方
へ移動する。
鋳型管の底部は熱伝達壁よりなることが好ましい。
特別な設計において、鎖管はその低端部がペデスタルタ
イプ支持体上に置かれ、該支持体は鋳型管底部壁と熱伝
達関係にある液体流冷却室を備える。
イプ支持体上に置かれ、該支持体は鋳型管底部壁と熱伝
達関係にある液体流冷却室を備える。
このタイプの冷却配置による熱の除去は熱除去経路を確
保するための単一の冷却手段を備えることができる。し
かし、鋳型管の低端部から例えば鋳型管の側壁を経て熱
を取出すために他の補助冷却室を備えることができる。
保するための単一の冷却手段を備えることができる。し
かし、鋳型管の低端部から例えば鋳型管の側壁を経て熱
を取出すために他の補助冷却室を備えることができる。
本発明方法の底部流し込み特性を使用すれば、合金中に
存在する不純物を流し込み後にるつぼ内に残存させるこ
とができる。溶融物がるつぼ内で形成されると、高融点
低密度の不純物は溶融物の表面または表面付近に集まる
。るつぼ内の溶融物の少量区分を残すことにより(すな
わち、溶融物がるつぼから空になる前に排出口部分を閏
めることにより)、表面に集まった不純物をるつぼ内に
保持することができる。該不純物は次の鋳造にるつぼを
使用する前にるつぼから除去することができる0例えば
、るつぼを置き換え、それによって一連のるつぼを逐次
使用することができる。
存在する不純物を流し込み後にるつぼ内に残存させるこ
とができる。溶融物がるつぼ内で形成されると、高融点
低密度の不純物は溶融物の表面または表面付近に集まる
。るつぼ内の溶融物の少量区分を残すことにより(すな
わち、溶融物がるつぼから空になる前に排出口部分を閏
めることにより)、表面に集まった不純物をるつぼ内に
保持することができる。該不純物は次の鋳造にるつぼを
使用する前にるつぼから除去することができる0例えば
、るつぼを置き換え、それによって一連のるつぼを逐次
使用することができる。
鋳造体のより急速な凝固を行なって所望の軸方向の粒子
配向を得るために付加手段または付加操作工程を使用す
ることができる。鋳型管が石英のような耐熱性材料から
形成される場合でさえ、反応性溶融物と鋳型管との接触
時間が長ければ長い程、汚染の機会がより多くなる。可
能な限り急速な合金の凝固及び結晶化を行なうことが望
ましい。
配向を得るために付加手段または付加操作工程を使用す
ることができる。鋳型管が石英のような耐熱性材料から
形成される場合でさえ、反応性溶融物と鋳型管との接触
時間が長ければ長い程、汚染の機会がより多くなる。可
能な限り急速な合金の凝固及び結晶化を行なうことが望
ましい。
好適な1配置において、鋳型管の低端部は室内の鋳型管
の移動を可能にする収縮自在の支持体上に設置されてい
る0例えば、鋳型管に溶融物を堆積させた後、該鋳型管
を鋳型管加熱装置から離れるように下方へ移動させるか
、または補助冷却手段と熱伝達関係となるように移動さ
れるが、またはそれら両者を行なうことができる。この
配置は鋳型管のための加熱手段並びに補助冷却手段が備
えられていることが好ましい場合に特に望ましい。
の移動を可能にする収縮自在の支持体上に設置されてい
る0例えば、鋳型管に溶融物を堆積させた後、該鋳型管
を鋳型管加熱装置から離れるように下方へ移動させるか
、または補助冷却手段と熱伝達関係となるように移動さ
れるが、またはそれら両者を行なうことができる。この
配置は鋳型管のための加熱手段並びに補助冷却手段が備
えられていることが好ましい場合に特に望ましい。
このような補助冷却手段は鋳型管底部分の溶融物受容部
位の下方に設置された室の低部帯域周囲に設置すること
ができる。鋳型管が該管内の溶融物と共に下方へ移動す
る時に、少なくとも鋳型管の低端部が補助冷却手段に隣
接するような位置へ送られる。この配置は下方への熱の
流れの速度を増加し且つ上方へ向かう凝固及び結晶化を
促進することができる。
位の下方に設置された室の低部帯域周囲に設置すること
ができる。鋳型管が該管内の溶融物と共に下方へ移動す
る時に、少なくとも鋳型管の低端部が補助冷却手段に隣
接するような位置へ送られる。この配置は下方への熱の
流れの速度を増加し且つ上方へ向かう凝固及び結晶化を
促進することができる。
所望であれば、1個の成形室をもつ鋳型管を使用する代
わりに、多数の鋳型管を使用することができる0例えば
、多数の小形鋳型管を大形鋳型管内に挿入することがで
きる。
わりに、多数の鋳型管を使用することができる0例えば
、多数の小形鋳型管を大形鋳型管内に挿入することがで
きる。
l乱
本発明方法を実施するための装置を添付図面に説明する
。
。
第1図は底部流し込みるつぼ、下方へ移動可能な鋳型管
、鋳型管の鋳造帯域の鋳型管周囲の加熱手段、鋳型管の
底部のための冷却用ペデスタル支持体及び補助冷却手段
を備える好適な特性をもつ装置の立面図である; 第1図Aは上昇する熱電対を備える流し込みるつぼの詳
細な図である; 第2図は凝固及び結晶化工程を説明するための第1図の
装置の断面図である; 第3図は鋳型管が固定された冷却用ペデスタル上に設置
された第1図の装置の改変を示す部分立面図である;及
び 第4図は多数の小形鋳型管が大形の鋳型管内に設置され
ている改変を説明する断片図である。
、鋳型管の鋳造帯域の鋳型管周囲の加熱手段、鋳型管の
底部のための冷却用ペデスタル支持体及び補助冷却手段
を備える好適な特性をもつ装置の立面図である; 第1図Aは上昇する熱電対を備える流し込みるつぼの詳
細な図である; 第2図は凝固及び結晶化工程を説明するための第1図の
装置の断面図である; 第3図は鋳型管が固定された冷却用ペデスタル上に設置
された第1図の装置の改変を示す部分立面図である;及
び 第4図は多数の小形鋳型管が大形の鋳型管内に設置され
ている改変を説明する断片図である。
杢mグ罫Jじし虹戯−
本発明方法は通常鉄と希土類金属元素の磁気歪り金へ適
用できる。結晶性合金化合物は一般式ReFe2をもつ
。式中、希土類金属(Re)は任意の希土類金属を包含
する。
用できる。結晶性合金化合物は一般式ReFe2をもつ
。式中、希土類金属(Re)は任意の希土類金属を包含
する。
工業的等級の電解鉄と精製した希土類金属を使用するこ
とができる。好適な希土類金属は特にテルビウム(T
b)、ジスプロシウム(D y)及びホルミウム(Ho
)を包含する。これらの希土類金属は通常耐熱性酸化物
、炭化物等のような高融点不純物を少量含有する。しか
し、好適には、希土類金属類は少なくとも99.9重量
%の純度でなければならない。好適には、処理される合
金は600重量ppm(約4000原子ppm)以上の
格子間不純物(すなわちH,C,N、O及びF)または
合計約1000原子ppm以上の他の希土類金属類を含
む金属不純物を含有してはならない。
とができる。好適な希土類金属は特にテルビウム(T
b)、ジスプロシウム(D y)及びホルミウム(Ho
)を包含する。これらの希土類金属は通常耐熱性酸化物
、炭化物等のような高融点不純物を少量含有する。しか
し、好適には、希土類金属類は少なくとも99.9重量
%の純度でなければならない。好適には、処理される合
金は600重量ppm(約4000原子ppm)以上の
格子間不純物(すなわちH,C,N、O及びF)または
合計約1000原子ppm以上の他の希土類金属類を含
む金属不純物を含有してはならない。
使用される磁気歪合金は最適な磁気歪特性に関して鉄と
テルビウム及びジスプロシウムまたはテルビウムとホル
ミウムとの組み合わせが好ましい。
テルビウム及びジスプロシウムまたはテルビウムとホル
ミウムとの組み合わせが好ましい。
該合金はホルミウム及びジスプロシウムと鉄及びテルビ
ウムを組み合わせて調製することができる。
ウムを組み合わせて調製することができる。
特に好適な組成は次式のものを包含する=TbヶD y
+−xF el 、S−2,0(式中、Xは0.2 <
x< 1.0 ):T byHol−xF ex−m(
式中、×は0.1<x<1.0):及びTbx)Ioy
Dl’zFez−s(x+y+z= 1 、全ての場合
にO<w< 0.5 )、現時点で、これらの中で最も
技術的に進んだものはチルフェノール−Dタイプ合金と
して既知のTbxDyl−XF’e1.5−2.0(式
中、Xは0.27<x<0.35)であり、最適な組成
は「チルフェノール」と呼ばれるTbo、5Dyo、t
Fe+、、sである。
+−xF el 、S−2,0(式中、Xは0.2 <
x< 1.0 ):T byHol−xF ex−m(
式中、×は0.1<x<1.0):及びTbx)Ioy
Dl’zFez−s(x+y+z= 1 、全ての場合
にO<w< 0.5 )、現時点で、これらの中で最も
技術的に進んだものはチルフェノール−Dタイプ合金と
して既知のTbxDyl−XF’e1.5−2.0(式
中、Xは0.27<x<0.35)であり、最適な組成
は「チルフェノール」と呼ばれるTbo、5Dyo、t
Fe+、、sである。
合金するための金属類を調製する際に、該金属類の表面
を洗浄しなければならない0次に、所定量の金属成分を
秤量し、慣用のアーク溶融装置により合金する。秤量及
び割合は正確な所望の合金組成を得るために正確でなけ
ればならない0合金を形成する際に、まず希土類金属類
を合金し、次に、鉄を添加することが好適である。この
ようにして調製されたボタン状または断片状の合金を部
分的にのみ均一化することができ、すなわち該合金をア
ーク溶融及び凝固を反復することにより完全に均一化す
る必要はない。
を洗浄しなければならない0次に、所定量の金属成分を
秤量し、慣用のアーク溶融装置により合金する。秤量及
び割合は正確な所望の合金組成を得るために正確でなけ
ればならない0合金を形成する際に、まず希土類金属類
を合金し、次に、鉄を添加することが好適である。この
ようにして調製されたボタン状または断片状の合金を部
分的にのみ均一化することができ、すなわち該合金をア
ーク溶融及び凝固を反復することにより完全に均一化す
る必要はない。
このようにして形成された多数のボタン状または断片状
の合金を溶融るつぼへ装入して平均組成物を得る。しか
し、るつぼは正確な所望の割合に対応する各金属量を含
有すべきである。また、予め合金化せずに、純粋な材料
すなわち鉄+希土類金属片を直接るつぼへ装入すること
によって操作を行なうことも可能である。るつぼ内で、
希土類金属−鉄合金の溶融流動性均一体を形成する。完
全な均一化が明らかになり、且つ高融点不純物よりなる
低密度固体粒子溶融物の頂部へ浮上させ且つ溶融物表面
に収集されるに充分な時間にわたりるつぼ内に溶融物を
保持させることができる。るつぼ内で溶融合金の混合を
促進するために低周波誘導加熱を利用することが好まし
い。
の合金を溶融るつぼへ装入して平均組成物を得る。しか
し、るつぼは正確な所望の割合に対応する各金属量を含
有すべきである。また、予め合金化せずに、純粋な材料
すなわち鉄+希土類金属片を直接るつぼへ装入すること
によって操作を行なうことも可能である。るつぼ内で、
希土類金属−鉄合金の溶融流動性均一体を形成する。完
全な均一化が明らかになり、且つ高融点不純物よりなる
低密度固体粒子溶融物の頂部へ浮上させ且つ溶融物表面
に収集されるに充分な時間にわたりるつぼ内に溶融物を
保持させることができる。るつぼ内で溶融合金の混合を
促進するために低周波誘導加熱を利用することが好まし
い。
えl昨
好適な実施態様において本発明の操作工程を行なうため
の装置を第1図、第1図A及び第2図に示す。それ故、
以下の実施態様はこれらの図面及び以下の説明に関連す
る図面上の説明用凡例よりなるらのである。
の装置を第1図、第1図A及び第2図に示す。それ故、
以下の実施態様はこれらの図面及び以下の説明に関連す
る図面上の説明用凡例よりなるらのである。
さて、第1図を見ると、装置は真空系囲いよりなり、該
基礎囲い上には上端部に収り外し可能なクロージャーを
備える細長い真空室が設置されている。真空室の上部帯
域内にはアルミナまたは他の耐火性材料より形成するこ
とができる円筒状のるつぼが設置されている。るつぼの
底部壁に排出口が設置されている。この実施態様におい
てはアルミナまたは他の耐熱性材料から形成することが
できる熱電対保護管の低端部が設置されている排出口用
の開放可能なクロージャーが設置されている。
基礎囲い上には上端部に収り外し可能なクロージャーを
備える細長い真空室が設置されている。真空室の上部帯
域内にはアルミナまたは他の耐火性材料より形成するこ
とができる円筒状のるつぼが設置されている。るつぼの
底部壁に排出口が設置されている。この実施態様におい
てはアルミナまたは他の耐熱性材料から形成することが
できる熱電対保護管の低端部が設置されている排出口用
の開放可能なクロージャーが設置されている。
第1図に示すように、低端部の排出口封止位置において
、熱電対管の端部はるつぼ排出口の頂部に収容されてい
る。熱電対管の底端部は丸くてもよく、またはるつぼ排
出口への封止用挿入物に適した形のものでもよい。操作
棒は熱電対管の上端部へ接続しており、該操作棒は真空
室の頂部クロージヤーのO−リングを備える真空シール
を介して滑動可能な状態で伸びている。第1図Aに示す
ように、操作棒を持ち上げると、るつぼ排出口は溶融物
を排出するために開放される。
、熱電対管の端部はるつぼ排出口の頂部に収容されてい
る。熱電対管の底端部は丸くてもよく、またはるつぼ排
出口への封止用挿入物に適した形のものでもよい。操作
棒は熱電対管の上端部へ接続しており、該操作棒は真空
室の頂部クロージヤーのO−リングを備える真空シール
を介して滑動可能な状態で伸びている。第1図Aに示す
ように、操作棒を持ち上げると、るつぼ排出口は溶融物
を排出するために開放される。
真空室の外側のるつぼの周囲には低周波数交流が印加さ
れる誘導コイルが設置されている。はぼ同じ位置のるつ
ぼの周囲の真空室内には、るつぼを加熱するためにチタ
ンから形成することができる誘導コイルサセプターが設
置されている。サセプター及びるつぼは熱を保持するた
めに断熱されている。例えば、多孔質アルミナまたは多
孔質ジルコニアのような耐火性断熱材を使用してサセプ
ター及び溶融物るつぼを覆うことができる0図示するよ
うに、るつぼの基礎部は石英から形成することができる
管状ペデスタルに支えられた断熱性部材を介して支持さ
れている。るつぼ排出口下の中央部には垂直に延びる磁
気歪棒形成用の鋳型管がある。該鋳型管は石英から形成
することが好ましい、鋳型管の頂部はるつぼから溶融物
を受は入れるために開放されており、鋳型管の底部は熱
伝達壁により封止されている。この熱伝達壁は倒立カッ
プ状のペデスタルの上端部よりなることができる。ペデ
スタル内には底部壁形成帯域における熱伝達のために清
流冷却室が設置されている。同心の水挿入及び排出冷却
管はペデスタルから下方へ延び、冷却水の循環を提供す
る。銅から形成することができるペデスタル並びに冷却
管組体は伸縮自在の支持体として作用し、鋳型管を下方
へ移動させることができる。この目的のために、第1図
に示すように冷却水管組体は真空シールを通って延び、
外側の回収メカニズムへ接続している。
れる誘導コイルが設置されている。はぼ同じ位置のるつ
ぼの周囲の真空室内には、るつぼを加熱するためにチタ
ンから形成することができる誘導コイルサセプターが設
置されている。サセプター及びるつぼは熱を保持するた
めに断熱されている。例えば、多孔質アルミナまたは多
孔質ジルコニアのような耐火性断熱材を使用してサセプ
ター及び溶融物るつぼを覆うことができる0図示するよ
うに、るつぼの基礎部は石英から形成することができる
管状ペデスタルに支えられた断熱性部材を介して支持さ
れている。るつぼ排出口下の中央部には垂直に延びる磁
気歪棒形成用の鋳型管がある。該鋳型管は石英から形成
することが好ましい、鋳型管の頂部はるつぼから溶融物
を受は入れるために開放されており、鋳型管の底部は熱
伝達壁により封止されている。この熱伝達壁は倒立カッ
プ状のペデスタルの上端部よりなることができる。ペデ
スタル内には底部壁形成帯域における熱伝達のために清
流冷却室が設置されている。同心の水挿入及び排出冷却
管はペデスタルから下方へ延び、冷却水の循環を提供す
る。銅から形成することができるペデスタル並びに冷却
管組体は伸縮自在の支持体として作用し、鋳型管を下方
へ移動させることができる。この目的のために、第1図
に示すように冷却水管組体は真空シールを通って延び、
外側の回収メカニズムへ接続している。
また、鋳型管内に溶融物を堆積させる前及び/または溶
融物を受鋼した後の短期間にわたり鋳型管を加熱するた
めに、適当な手段が設置されている。例えば、抵抗コイ
ル加熱装置を鋳型管の外周に設置する。これは電圧制御
装置を介して電流源へ接続される白金−プラチナ抵抗コ
イルであることができる。
融物を受鋼した後の短期間にわたり鋳型管を加熱するた
めに、適当な手段が設置されている。例えば、抵抗コイ
ル加熱装置を鋳型管の外周に設置する。これは電圧制御
装置を介して電流源へ接続される白金−プラチナ抵抗コ
イルであることができる。
第1図の装置を操作する際に、頂部クロージヤー及び断
熱材カバーを取り外すことにより、ボタン状または断片
状の磁気歪合金をるつぼへ導入する0次に、装置を再度
組み立て、シールする。減圧装置を始動させて2X10
−’トールのような低圧へ装置内の圧力を減圧する。誘
導コイル発生装置を低設定値で始動させ、少なくとも4
X10−’トール以下に装置内の減圧レベルを維持しな
がらき金製入物を徐々に加熱する。同時に、るつぼ及び
鋳型管加熱装置を始動させて選択された制御温度へ加熱
する。例えば、合金はまず減圧下で1000°Cまたは
他の選択された予備溶融温度へ加熱される。次に、系を
シールし、−20kPaの圧力で収容することができる
不活性ガス、好適にはアルゴンガスを導入する。次に、
合金の加熱を合金が溶融するまで継続することができ、
例えばチルフェノールでは約1275℃の温度である。
熱材カバーを取り外すことにより、ボタン状または断片
状の磁気歪合金をるつぼへ導入する0次に、装置を再度
組み立て、シールする。減圧装置を始動させて2X10
−’トールのような低圧へ装置内の圧力を減圧する。誘
導コイル発生装置を低設定値で始動させ、少なくとも4
X10−’トール以下に装置内の減圧レベルを維持しな
がらき金製入物を徐々に加熱する。同時に、るつぼ及び
鋳型管加熱装置を始動させて選択された制御温度へ加熱
する。例えば、合金はまず減圧下で1000°Cまたは
他の選択された予備溶融温度へ加熱される。次に、系を
シールし、−20kPaの圧力で収容することができる
不活性ガス、好適にはアルゴンガスを導入する。次に、
合金の加熱を合金が溶融するまで継続することができ、
例えばチルフェノールでは約1275℃の温度である。
溶融物を受鋼するための所望の温度、通常溶融物と同様
の温度で鋳型管を用いるために、熱電対管を約3.8c
m(1,5インチ)のような短い距離だけ頂部真空シー
ルを介して上昇させる。これは溶融合金を底部排出口を
介して下方へ流すことができる。鋳型管を所望の高さに
充填するが、若干の溶融物をるつぼ内に保持させる。る
つぼがら溶fllfmを排出させる前に、第1図に示す
ように不純物を溶融物の頂部に垢として収集することが
できる。
の温度で鋳型管を用いるために、熱電対管を約3.8c
m(1,5インチ)のような短い距離だけ頂部真空シー
ルを介して上昇させる。これは溶融合金を底部排出口を
介して下方へ流すことができる。鋳型管を所望の高さに
充填するが、若干の溶融物をるつぼ内に保持させる。る
つぼがら溶fllfmを排出させる前に、第1図に示す
ように不純物を溶融物の頂部に垢として収集することが
できる。
第1図Aに示すように、るつぼ内に少量の溶@物を残存
させることにより分離した不純物をるつぼ内に保持させ
る。
させることにより分離した不純物をるつぼ内に保持させ
る。
合金の低周波数誘導溶融を使用することにより、誘導コ
イルの作用は合金を溶融するだけでなく、溶融物の混合
作用をも提供するにある。この方法において、るつぼか
ら溶融物を排出する前に、溶融物の均一化が達成され且
つ維持される。これは溶融の際に分離し且つ不均一にな
る傾向にある希土類金属−鉄磁気歪合金を用いる場合に
特に望ましい、鋳造の際に不均一である場合には、合金
組成物を細長い鋳型管内で再混合することが非常に難し
い。
イルの作用は合金を溶融するだけでなく、溶融物の混合
作用をも提供するにある。この方法において、るつぼか
ら溶融物を排出する前に、溶融物の均一化が達成され且
つ維持される。これは溶融の際に分離し且つ不均一にな
る傾向にある希土類金属−鉄磁気歪合金を用いる場合に
特に望ましい、鋳造の際に不均一である場合には、合金
組成物を細長い鋳型管内で再混合することが非常に難し
い。
溶融物を鋳型管へ移動させるや否や、可能な限り急速に
鋳造物の底部から頂部へ徐々に凝固を行ないながら溶融
物を凝固させることが望ましい。
鋳造物の底部から頂部へ徐々に凝固を行ないながら溶融
物を凝固させることが望ましい。
鋳型管の基礎ペデスタル内の冷却水の循環は溶融物を移
動する前に始動させることが好ま・しい。それによって
鋳型管の低部帯域を介して溶融物からの熱の除去が溶融
物の移動と同時に開始される。
動する前に始動させることが好ま・しい。それによって
鋳型管の低部帯域を介して溶融物からの熱の除去が溶融
物の移動と同時に開始される。
溶融物の移動が完了した時点で鋳型管周囲の加熱装置を
停止することができる。熱が鋳型管の底部から除去され
る時に、合金の凝固及び結晶化がまず形成される棒の最
低部で生ずる0次に、得られた固体−液体界面は徐々に
上方へ移動する。これは軸方向に延びた樹枝状結晶より
なる結晶の軸方向の整合を形成することになる。鋳型管
の底部帯域を通過する熱の除去を促進するために、底部
帯域を抵抗コイル加熱装置から部分的に取り出すことが
できる。第2図に示すように、基礎ペデスタルを銅から
形成することができる水冷した環状部材の位置へ下方に
移動させることができる。下方への熱流経路は点線によ
り示される。この実施態様において、熱は鋳型管の底部
壁を介してペデスタル冷却水へ入ることができ、また、
側壁の低端部を介して周囲環状部材を介して循環される
冷却水へ送ることができる。この配置において、図示す
るように固体−液体界面は冷却用環状部材より上の多孔
質耐熱性断熱材の位置に維持することができる。′11
固が鋳型管内を上方へ徐々に進行するから、支持ペデス
タルは更に低げられる。これは鋳型管の側壁を介して水
冷した環状部材への熱の付加的移動を促進すると同時に
、な−おち溶融物の未凝固区分内の下方へ向かう熱流を
維持するのを容易にする。この操作はReFe2合金が
完全に凝固するまで継続する。
停止することができる。熱が鋳型管の底部から除去され
る時に、合金の凝固及び結晶化がまず形成される棒の最
低部で生ずる0次に、得られた固体−液体界面は徐々に
上方へ移動する。これは軸方向に延びた樹枝状結晶より
なる結晶の軸方向の整合を形成することになる。鋳型管
の底部帯域を通過する熱の除去を促進するために、底部
帯域を抵抗コイル加熱装置から部分的に取り出すことが
できる。第2図に示すように、基礎ペデスタルを銅から
形成することができる水冷した環状部材の位置へ下方に
移動させることができる。下方への熱流経路は点線によ
り示される。この実施態様において、熱は鋳型管の底部
壁を介してペデスタル冷却水へ入ることができ、また、
側壁の低端部を介して周囲環状部材を介して循環される
冷却水へ送ることができる。この配置において、図示す
るように固体−液体界面は冷却用環状部材より上の多孔
質耐熱性断熱材の位置に維持することができる。′11
固が鋳型管内を上方へ徐々に進行するから、支持ペデス
タルは更に低げられる。これは鋳型管の側壁を介して水
冷した環状部材への熱の付加的移動を促進すると同時に
、な−おち溶融物の未凝固区分内の下方へ向かう熱流を
維持するのを容易にする。この操作はReFe2合金が
完全に凝固するまで継続する。
凝固操作において形成された樹枝状結晶の軸方向の整合
の最適な制御のために上述の熱除去手段の併用が提供さ
れる。これは水冷した環状部材を通ってペデスタルを徐
々に低下することにより軸方向に整合した成長が広まる
ときに、樹枝状結晶の核形成が該軸方向に整合した成長
と一緒に急速に進行することができるためである。更に
、他の利点は本発明方法の[溶融−流し込み一凝固]法
が高反応性溶融金属合金と石英製鋳型管との接触を最低
時間にすることである。これは不純物取得の可能性を低
減する。
の最適な制御のために上述の熱除去手段の併用が提供さ
れる。これは水冷した環状部材を通ってペデスタルを徐
々に低下することにより軸方向に整合した成長が広まる
ときに、樹枝状結晶の核形成が該軸方向に整合した成長
と一緒に急速に進行することができるためである。更に
、他の利点は本発明方法の[溶融−流し込み一凝固]法
が高反応性溶融金属合金と石英製鋳型管との接触を最低
時間にすることである。これは不純物取得の可能性を低
減する。
上述の併用は好適であるが、本発明の特定の利点は第3
図に説明するような固定位置鋳型管を使用することによ
り得ることもできる。この実施態様において、鋳型管は
移動できない水冷されているペデスタル上に支持されて
いる。第1図及び第2図の実施態様を用いる場合と同様
に、熱はペデスタルの頂部を介して除去される。これは
第3図に示す熱流経路により示されるように下方へ向か
う熱流を発生し、合金溶融物の底部から頂部へ徐々に進
行する固体−液体界面を生ずる。冷却水は他の図面の実
施態様と同様に支持ペデスタルを通って(盾環する。
図に説明するような固定位置鋳型管を使用することによ
り得ることもできる。この実施態様において、鋳型管は
移動できない水冷されているペデスタル上に支持されて
いる。第1図及び第2図の実施態様を用いる場合と同様
に、熱はペデスタルの頂部を介して除去される。これは
第3図に示す熱流経路により示されるように下方へ向か
う熱流を発生し、合金溶融物の底部から頂部へ徐々に進
行する固体−液体界面を生ずる。冷却水は他の図面の実
施態様と同様に支持ペデスタルを通って(盾環する。
第4図は多数の小直径棒を同時に鋳造するめたの改変を
説明するものである。第4図に示すように、小形石英管
を大形鋳型支持管内に設置する。
説明するものである。第4図に示すように、小形石英管
を大形鋳型支持管内に設置する。
小形管は大形鋳型管より短い長さであって−もよく、図
示するように鋳型管の頂部には石英製ロートが挿入され
ている。溶融物はるつぼから石英製ロートへ流れ、次に
、ロート底部の開口部を通って外側に分配されて小形鋳
型管の頂部へ送られる。小形鋳型管を充填する際に、若
干の溶融物が鎖管の間の空間に漏れる。これは鋳造操作
の完了時点すなわち鋳造した棒を鋳型管から取り出す時
点で除去することができる。別法として、各小形鋳型管
への注ぎ口を備えるようにロートを設計することにより
削除できる。装置は棒を取り出す際に分解される。
示するように鋳型管の頂部には石英製ロートが挿入され
ている。溶融物はるつぼから石英製ロートへ流れ、次に
、ロート底部の開口部を通って外側に分配されて小形鋳
型管の頂部へ送られる。小形鋳型管を充填する際に、若
干の溶融物が鎖管の間の空間に漏れる。これは鋳造操作
の完了時点すなわち鋳造した棒を鋳型管から取り出す時
点で除去することができる。別法として、各小形鋳型管
への注ぎ口を備えるようにロートを設計することにより
削除できる。装置は棒を取り出す際に分解される。
種々の断面形状を使用することができ、すなわち円形断
面形状である必要はないことを理解されたい。例えば、
大形鋳型管または小形鋳型管は四角形、三fii形、六
角形等であることができる。種々の長さの棒を形成する
ことができる0例えば、第1図及び第2図に示すような
装置は直径32〜38ffll#、長さ175n+nま
での棒を形成するために使用することができる。第4図
のような多数の鋳型管配置を使用することにより、直径
32II1mの大形鋳型管の内側に内径8IIIImの
小形石英管を挿入することにより数本の直径8Iの棒を
形成することができる。また、各石英管の内部に芯材を
設置することにより管状形状物を凝固することもできる
。
面形状である必要はないことを理解されたい。例えば、
大形鋳型管または小形鋳型管は四角形、三fii形、六
角形等であることができる。種々の長さの棒を形成する
ことができる0例えば、第1図及び第2図に示すような
装置は直径32〜38ffll#、長さ175n+nま
での棒を形成するために使用することができる。第4図
のような多数の鋳型管配置を使用することにより、直径
32II1mの大形鋳型管の内側に内径8IIIImの
小形石英管を挿入することにより数本の直径8Iの棒を
形成することができる。また、各石英管の内部に芯材を
設置することにより管状形状物を凝固することもできる
。
本発明方法の試験を行なう際に、チルフェノールタイプ
の合金を使用した。この合金は3000HzSCRイン
バーターにより動力を供給される8回転誘導コイルによ
り作用するタンクルサセプターにより加熱した。底部中
央に5 m糟(3/ 1.6インチ)の穴を備えるツー
トンタイプAN299.11粒アルミするつぼを使用し
た。前記穴には直径6 mm(1/ 4インチ)のアル
ミナ熱電対管を挿入した。熱電封管部位に、溶融物温度
を表示するためにPt/Pt13R,hを装填した。熱
電対保護管は丸くした底部をもち、この底部はるつぼの
底部の穴を効果的にシールし且つ所望の時点まで溶融合
金の流出を防止した。熱電対管を鋳造時点で装置のカバ
ーフランジの頂部の真空シールを通って接続するステン
レス鋼製管を移動させることにより上昇させた。使用す
る鋳型管は溶融物るつぼの底部の穴の下約12.7cm
(5インチ)に設置され且つ鎖式と中心が一致している
内径32Iの石英管であった。鋳型管の底部は銅ペデス
タル上に嵌合され、該ペデスタルは1−1/4インチ鋳
型管中に延び、それによって鋳型管のための底部クロー
ジヤーを構成した。ジルコニア製断熱布を該ペデスタル
と鋳型管の側面に挿入した。
の合金を使用した。この合金は3000HzSCRイン
バーターにより動力を供給される8回転誘導コイルによ
り作用するタンクルサセプターにより加熱した。底部中
央に5 m糟(3/ 1.6インチ)の穴を備えるツー
トンタイプAN299.11粒アルミするつぼを使用し
た。前記穴には直径6 mm(1/ 4インチ)のアル
ミナ熱電対管を挿入した。熱電封管部位に、溶融物温度
を表示するためにPt/Pt13R,hを装填した。熱
電対保護管は丸くした底部をもち、この底部はるつぼの
底部の穴を効果的にシールし且つ所望の時点まで溶融合
金の流出を防止した。熱電対管を鋳造時点で装置のカバ
ーフランジの頂部の真空シールを通って接続するステン
レス鋼製管を移動させることにより上昇させた。使用す
る鋳型管は溶融物るつぼの底部の穴の下約12.7cm
(5インチ)に設置され且つ鎖式と中心が一致している
内径32Iの石英管であった。鋳型管の底部は銅ペデス
タル上に嵌合され、該ペデスタルは1−1/4インチ鋳
型管中に延び、それによって鋳型管のための底部クロー
ジヤーを構成した。ジルコニア製断熱布を該ペデスタル
と鋳型管の側面に挿入した。
第1図は底部流し込みるつぼ、下方へ移動可能な鋳型管
、鋳型管のvJ造帯域の鋳型管周囲の加熱手段、鋳型管
の底部のための冷却用ペデスタル支持体及び補助冷却手
段を備える好適な特性をもつ装置の立面図であり、第1
図Aは上昇する熱電対を備える流し込みるつぼの詳細な
図であり、第2図は凝固及び結晶化工程を説明するため
の第1図の装置の断面図であり、第3図は鋳型管が固定
された冷却用ペデスタル上に設置された第1図の装置の
改変を示す部分立面図であり、第4図は多数の小形鋳型
管が大形の鋳型管内に設置されている改変を説明する断
片図である。 FIG、2
、鋳型管のvJ造帯域の鋳型管周囲の加熱手段、鋳型管
の底部のための冷却用ペデスタル支持体及び補助冷却手
段を備える好適な特性をもつ装置の立面図であり、第1
図Aは上昇する熱電対を備える流し込みるつぼの詳細な
図であり、第2図は凝固及び結晶化工程を説明するため
の第1図の装置の断面図であり、第3図は鋳型管が固定
された冷却用ペデスタル上に設置された第1図の装置の
改変を示す部分立面図であり、第4図は多数の小形鋳型
管が大形の鋳型管内に設置されている改変を説明する断
片図である。 FIG、2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、方向性磁気歪体を製造するめたの連続鋳造及び結晶
化方法において、 (a)下方へ延びる室の上部帯域内に収容され、底部壁
を通る排出口と該排出口に付属する開放可能なクロージ
ャーを備えるるつぼ内で希土類金属−鉄磁気歪合金を印
加誘導コイル加熱により溶融且つ混合し、 (b)得られた溶融物の1部分を前記排出口を介して前
記るつぼの下に設置された少なくとも1本の垂直に延び
る鋳型管に堆積させ、且つ (c)鋳型管の下端部を介して堆積させた溶融物から熱
を除去して前記溶融物を徐々に凝固させ、溶融物の固体
−液体界面を溶融物の底部から上部へ上方に向かって移
動させ、軸方向の粒子配向をもつ凝固した磁気歪体を製
造することを特徴とする方向性磁気歪体を製造するめた
の連続鋳造及び結晶化方法。 2、方向性磁気歪棒を製造するための連続鋳造及び結晶
化方法において、 (a)下方へ延びる室の上部帯域内に収容され、底部壁
を通る排出口と該排出口に付属する開放可能なクロージ
ャーを備えるるつぼ内で希土類金属−鉄磁気歪合金を印
加誘導コイル加熱により溶融且つ混合し、 (b)前記クロージャーを開放することにより前記るつ
ぼから前記排出口を介して得られた溶融物を放出し、前
記溶融物を前記るつぼの下に設置された少なくとも1本
の垂直に延びる磁気歪棒形成用鋳型管の開放頂部へ堆積
させ、前記鋳型管の少なくとも底部が熱伝達底壁及び側
壁を備え、鋳型管の低端部が鋳型管底壁と熱伝達関係に
ある液体流冷却室を提供する支持手段上に設置されてお
り、鋳型管支持手段が伸縮自在であって前記室内の鋳型
管を下方へ移動させることができ、且つ付加冷却手段が
前記室の低部帯域の周囲に設置されており、伸縮する際
に鋳型管の側壁を冷却し、 (c)前記鋳型管の上部溶融物受鋼帯域に隣接する鋳型
管用の加熱手段が設置されて溶融物が鋳型管内に堆積す
る前に鋳型管を加熱し、且つ (d)鋳型管の低端部を介して堆積した溶融物から熱を
除去して固体−液体界面を溶融物の底部から頂部へ上方
へ移動させながら溶融物を徐々に凝固させ、溶融物が堆
積後、鋳型管を下方へ移動させて徐々に進行する凝固を
促進し、それによって軸方向の粒子配向をもつ凝固した
磁気歪棒を得ることを特徴とする方向性磁気歪棒を製造
するための連続鋳造及び結晶化方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/025,572 US4770704A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Continuous method for manufacturing grain-oriented magnetostrictive bodies |
US25572 | 1987-03-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63242442A true JPS63242442A (ja) | 1988-10-07 |
JPH0753628B2 JPH0753628B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=21826841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63058542A Expired - Lifetime JPH0753628B2 (ja) | 1987-03-13 | 1988-03-14 | 方向性磁気歪体の連続製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4770704A (ja) |
EP (1) | EP0282059B1 (ja) |
JP (1) | JPH0753628B2 (ja) |
CA (1) | CA1309320C (ja) |
DE (1) | DE3866132D1 (ja) |
NO (1) | NO171734C (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5336337A (en) * | 1991-02-05 | 1994-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetrostrictive materials and methods of making such materials |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH062635B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1994-01-12 | 日本鋼管株式会社 | 巨大磁歪合金ロツドの製造方法 |
JPH064519B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1994-01-19 | 日本鋼管株式会社 | 希土類金属と遷移金属とからなる巨大磁歪合金ロツドの製造方法 |
US5039943A (en) * | 1990-05-08 | 1991-08-13 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Magnetostrictive magnetometer |
US5111870A (en) * | 1990-10-11 | 1992-05-12 | Pcast Equipment Corporation | Top fill casting |
US5348071A (en) * | 1990-10-11 | 1994-09-20 | Pcc Composites, Inc. | Top fill casting |
WO1993022467A1 (en) * | 1992-05-01 | 1993-11-11 | Tdk Corporation | Method and apparatus for producing magnetostrictive material |
WO1994001861A1 (en) * | 1992-07-10 | 1994-01-20 | Wangtek, Inc. | Servo controlled magnetic head positioner |
US5491559A (en) * | 1994-11-04 | 1996-02-13 | Ohio Electronic Engravers, Inc. | Method and apparatus for engraving using a magnetostrictive actuator |
US5731881A (en) * | 1994-11-04 | 1998-03-24 | Ohio Electronic Engravers, Inc. | Engraving method and apparatus using cooled magnetostrictive actuator |
CA2269585A1 (en) | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Etrema Products, Inc. | Compact actuator and controller and pumping apparatus for same |
US6273965B1 (en) | 1996-10-18 | 2001-08-14 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Magnetostrictive materials and method for improving AC characteristics in same |
US6624539B1 (en) | 1997-05-13 | 2003-09-23 | Edge Technologies, Inc. | High power ultrasonic transducers |
US6273966B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-08-14 | Etrema Products, Inc. | High performance rare earth-transition metal magnetostrictive materials |
DE10196450B3 (de) * | 2000-07-21 | 2014-11-06 | Continental Automotive Systems, Inc. ( n. d. Ges. d. Staates Delaware ) | Metallurgische und mechanische Kompensation des Temperaturverhaltens von terbiumbasierten magnetostriktiven Legierungen der Seltenen Erden |
JP4151474B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2008-09-17 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法及び単結晶 |
WO2006116227A2 (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Vibratory mixer |
US7344596B2 (en) * | 2005-08-25 | 2008-03-18 | Crystal Systems, Inc. | System and method for crystal growing |
DE102007006731B4 (de) * | 2007-02-06 | 2011-07-28 | Forschungsverbund Berlin e.V., 12489 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zinkoxid-Einkristallen aus einer Schmelze |
JP4528995B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2010-08-25 | 国立大学法人東北大学 | Siバルク多結晶インゴットの製造方法 |
US9278389B2 (en) * | 2011-12-20 | 2016-03-08 | General Electric Company | Induction stirred, ultrasonically modified investment castings and apparatus for producing |
CN105986310B (zh) * | 2015-03-06 | 2018-06-01 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土磁致伸缩材料制备方法及稀土磁致伸缩材料 |
WO2023158597A1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-08-24 | LAU Superconductors Inc. | Manufacture and repair of high temperature reinforced superconductors |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2745247C3 (de) * | 1977-10-07 | 1980-03-13 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fuer Elektronik-Grundstoffe Mbh, 8263 Burghausen | Verfahren und Vorrichtung zur semikontinuierlichen Herstellung von Siliciumformkörpern |
US4308474A (en) * | 1979-11-14 | 1981-12-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Rare earth-iron magnetostrictive materials and devices using these materials |
EP0055310A1 (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-07 | Semix Incorporated | Method and apparatus for the continuous casting of silicon |
US4609402A (en) * | 1985-10-28 | 1986-09-02 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of forming magnetostrictive rods from rare earth-iron alloys |
-
1987
- 1987-03-13 US US07/025,572 patent/US4770704A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-01 CA CA000560241A patent/CA1309320C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-10 EP EP88103818A patent/EP0282059B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-10 DE DE8888103818T patent/DE3866132D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-11 NO NO881100A patent/NO171734C/no not_active IP Right Cessation
- 1988-03-14 JP JP63058542A patent/JPH0753628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5336337A (en) * | 1991-02-05 | 1994-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetrostrictive materials and methods of making such materials |
US5527398A (en) * | 1991-02-05 | 1996-06-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetostrictive materials and methods of making such materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0282059A2 (en) | 1988-09-14 |
JPH0753628B2 (ja) | 1995-06-07 |
US4770704A (en) | 1988-09-13 |
NO881100L (no) | 1988-09-14 |
NO171734C (no) | 1993-04-28 |
CA1309320C (en) | 1992-10-27 |
EP0282059A3 (en) | 1989-04-05 |
NO881100D0 (no) | 1988-03-11 |
NO171734B (no) | 1993-01-18 |
EP0282059B1 (en) | 1991-11-13 |
DE3866132D1 (de) | 1991-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS63242442A (ja) | 方向性磁気歪体の連続製造方法 | |
US3608050A (en) | Production of single crystal sapphire by carefully controlled cooling from a melt of alumina | |
EP0349904B1 (en) | Apparatus for casting silicon | |
US20100034723A1 (en) | Method and apparatus for refining a molten material | |
US4609402A (en) | Method of forming magnetostrictive rods from rare earth-iron alloys | |
JPS63149337A (ja) | 反応性金属装入物を誘導溶融する方法 | |
JP2009505935A (ja) | 結晶成長のための装置及び方法 | |
JPS63192543A (ja) | 金属の連続鋳造装置及び該装置の操作方法 | |
WO2013111314A1 (ja) | シリコン純化法 | |
US20130219967A1 (en) | Method and device for producing polycrystalline silicon blocks | |
US4202400A (en) | Directional solidification furnace | |
JPH0412083A (ja) | シリコン単結晶製造方法 | |
JP2660225B2 (ja) | シリコン鋳造装置 | |
US3529958A (en) | Method for the formation of an alloy composed of metals reactive in their elemental form with a melting container | |
US3156549A (en) | Method of melting silicon | |
US3672879A (en) | Tini cast product | |
US5253696A (en) | Method and apparatus for controlling solidification of metals and other materials | |
JPH049629B2 (ja) | ||
CN1364943A (zh) | 规模连续生产大磁致伸缩材料的方法及装置 | |
EP4082966A1 (en) | Method for obtaining purified silicon metal | |
JP4660689B2 (ja) | ガリウムの取出し方法,保管,運搬方法及び収納容器 | |
JP2022146327A (ja) | FeGa合金単結晶の製造方法 | |
WO1993022467A1 (en) | Method and apparatus for producing magnetostrictive material | |
JP2022146328A (ja) | FeGa合金単結晶の製造方法 | |
PL224041B1 (pl) | Wsad surowcowy do wytwarzania kryształu tlenkowego będącego szafirem na zarodku krystalizacji z masy stopionej i sposób otrzymywania takiego wsadu surowcowego |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080607 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080607 Year of fee payment: 13 |