JP2018115855A - 金属材料の鋳造システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶解ハース40;溶解ハースと流動的に連通している精製ハース42;精製ハースと流動的に連通していて、第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域および第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域を含む受け容器44;ならびにエネルギーを受け容器の向きに方向付けし、第1の溶融材料経路および第2の溶融材料経路に沿って溶融材料の流れの方向を調節する少なくとも1つの電子銃;を含んで金属材料を溶解および鋳造する。
【選択図】図4
Description
チタンおよびその合金は、多くの厳しい用途で使われる非常に重要な高性能材料である。これらの用途には、軍事契約、軍艦建造、航空機建造、および他の航空宇宙応用が含まれる。これらの用途の重要性およびその用途で使用される製品が曝される極限条件から判断して、物品が作られる金属および金属合金(本明細書では、まとめて「金属材料」と呼ぶ)の機械的および他の特性は、本質的な重要性がある。これらの用途で使用される金属材料の特性のバラツキに対する許容量がほとんど無い場合が多い。例えば、高性能チタン合金から鋳造インゴットを製造する従来の手法は、鋳造インゴットから含有物および特定の他の鋳造欠損を検出し、除去するために時間のかかる、高価な技術を含んでいる。
路および第2の溶融材料経路に沿って調節する。
本明細書全体で使われる冠詞の「one」、「a」、「an」、および「the」は、特に他の記載がない限り、「少なくとも1つの」または「1つまたは複数の」を意味する。
値の具体的な例で記載される数値は、可能な限り正確に報告される。
冷却されるにつれ、材料が凍結し、ハースの底表面上に固体コーティングまたは「スカル」を形成する。スカルは、ハース内の溶融材料からハース表面を保護する。スカル内の含有物を取り出すことにより、溶融材料から含有物が除去され、より高純度の鋳造物が得られる。
少なくとも1つの真空発生装置を、溶解チャンバーと連携させ、チャンバー内を真空状態にする。ある非制限的実施形態では、取込領域も、溶解チャンバーと連携され、それにより、出発材料が溶解チャンバーに導入でき、溶解され、最初に溶解ハース内に配置される。取込領域は、例えば、溶解ハースに材料を送るコンベアシステムを含んでもよい。当技術分野で知られているように、鋳造システムの溶解チャンバーに導入される出発材料は、例えば、結合の緩い粒子状材料(例えば、スポンジ、チップ、およびマスター合金)もしくはバーまたは他の適切な形に溶接されているバルク固体、等のいくつかの形態であってよい。従って、取込領域は、鋳造システムにより利用されると予測される特定の発材料を扱えるように設計できる。
に配置され、電子ビームを溶解チャンバー14の内部へ向けるように構成され、真空発生装置18は、溶解チャンバー14と連携されている。鋳造チャンバー28は、溶解チャンバー14に隣接して配置される。いくつかの電子ビーム銃30は、鋳造チャンバー28上に設置され、電子ビームを鋳造チャンバー28の内部に向けるように構成されている。出発材料(例えば、スクラップ材料、バルク固体、マスター合金、および粉末、の形態であってもよい)は、チャンバーの内部へのアクセスを提供する1つまたは複数の取込領域を通して、溶解チャンバー14中へ導入できる。例えば、図1〜3に示すように、各取込チャンバー20および21は、アクセスハッチを含み、溶解チャンバー14の内部とつながっている。鋳造システム10のある非制限的実施形態では、取込チャンバー20は、粒子状および粉末状出発材料を溶解チャンバー14内に導入可能なように適切に構成でき、取込チャンバー21は、バー形状および他のバルク固体出発材料を溶解チャンバー14内に導入可能なように適切に構成できる(付随する図をわかりやすくするために、取込チャンバー20および21は、図1〜3のみに示されている)。
斜させる必要なしに、鋳型48が受け容器44から溶融材料を受けられるように、受け容器44に隣接して配置できる。ある非制限的実施形態では、鋳型48は、片方のある鋳型48への鋳造を意図している溶融または部分溶融材料が、もう一方の鋳型にはねて飛び込むのを防ぐように選択される距離だけ離して配置される。この配置は、鋳造の間のインゴットまたは他の鋳造品中の化学成分および熱分布のより良い制御を可能にする。一般的に、注ぎ口46が受けるつぼ46の対向する末端にある、精製ハース42および受けるつぼ44のT型配置は、飛び跳ねた片方の鋳型48用の溶融または部分溶融材料がもう一方の鋳型48中に入らないことを確実にするより良い距離だけ離れた間隔をおいて鋳型48が配置されることを可能にする。
、2つ以上の鋳型が利用可能であり、鋳造作業の間に、受け容器44の一方またはもう一方の注ぎ口46の下に連続的に配置される。鋳造装置10と関連して、1つの可能な非制限的配置を図5および6に模式的に示す。図5は、鋳造システム10の正面図で、2つの移動可能な引き下げ型50Aおよび50Bが床表面64の下の下張り床流路52内に配置されて示されている。流路52も、図3に示されている。インゴット鋳型50Aおよび50Bは、下張り床流路52内のレールシステム54に沿って移動できる。移動可能鋳造チャンバー壁32は、鋳造および溶解チャンバー14、28、およびそれらの中の溶解ハース40、精製ハース42、および受け容器44の内部を示すために、図5では存在しない。図5で、引き下げ型50Aは、受け容器44の右領域に沿って、鋳造ポート58を通って、引き下げ型50A中へ流れ、合金インゴット56Aを形成する溶融材料を受けるように配置されているのがわかる。当業者なら、さらなる本明細書の説明の必要なしに、一般的設計および引き下げ型の操作モードを容易に理解するであろう。
造システムのある非制限的実施形態に関する上記説明で考察しているが、受け容器は、種々の流路に沿って材料の加熱を選択的に制御する2つ以上の可能な流路の内の1つまたは複数の選択ができるどのような形および構成であってもよいことは理解されよう。本開示による可能な非制限的受け容器の代替形状には、種々の概ねY形の受け容器(例えば、図7Aおよび7B)、交差形受け容器(例えば、図7C)、およびフォーク形受け容器(例えば、図7Dおよび7E)が含まれる。図7Aに図示されている概ねY形の非制限的実施形態は、2つの可能な流路「A」および「B」を与え、一方、図7C〜7Eに示す非制限的実施形態は、3つの可能な流路「A」、「B」、および「C」を与える。鋳造システム中で材料加熱装置として使用される特定の溶解動力源は、電子ビーム銃、プラズマ発生装置、または他の方法のいずれでも、選択的に励起され、これらの受け容器実施形態のいずれかの1つまたは複数の流路に向けるかまたは他の方法で加熱するように適合され、材料を加熱し、選択流路に沿って隣接する鋳型中へ溶融材料を流れさせることができる。例えば、図7C〜Eに示された非制限的受け容器実施形態に関連する鋳造システムは、3つの流路「A」、「B」、および「C」のそれぞれに隣接した鋳型位置を含むことができることは理解されよう。このような配置では、例えば、流路「A」および「B」から溶融材料を受けるように配置された、または配置される予定の鋳型は、溶融材料が流路「C」に配置された鋳型で鋳造されている間に、準備が可能となる。例えば、ある鋳造システムまたは鋳造作業で、溶融材料の型への流れが終わった後でインゴットまたは他の鋳造物を鋳型から取り外すのに長い時間が必要な場合、3つ以上の鋳造位置および関連する鋳型を設け、鋳型を、型が満たされたらすぐに溶融材料をいつでも受けられるようにすることが望ましいであろう。この場合には、受け容器は、3つ以上の鋳造位置の内のそれぞれに流路を与えるように設計でき、関連する溶解動力源は、いくつかの流路に沿って溶融材料の流れの調節を可能とする。
では、方法は、選択された出発材料を加熱し、所望の組成の溶融金属材料を与えることを含む。上述のように、ある実施形態では、金属材料は、市販の純粋なチタングレード、チタン合金、チタニウム−パラジウム合金、チタニウム−アルミニウム合金、Ti−6Al−4V合金、Ti−3Al−2.5V合金、Ti−4Al−2.5V合金、ニオビウム合金、およびジルコニウム合金から選択される組成を有する。本開示による方法のある非制限的実施形態では、受け容器は、少なくとも3つの流出領域を含み、さらにこの方法は、少なくとも3つの流出領域の1つの領域上に配置された金属材料を選択的に加熱し、それにより、加熱された流出領域により規定される流路に沿った方向に溶融金属材料を流すことを含む。
以上説明したように、本発明は以下の形態を有する。
[形態1]
溶解および鋳造装置であって、
溶解ハース;
前記溶解ハースと流動的に連通している精製ハース;
前記精製ハースと流動的に連通している受け容器であって、第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、および第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域を含む受け容器;および
電子を前記受け容器を向くように方向付け、前記第1の溶融材料経路および前記第2の溶融材料経路に沿って溶融材料の流れの方向を調節する少なくとも1つの電子ビーム銃;
を含む溶解および鋳造装置。
[形態2]
前記溶解ハース、前記精製ハース、および前記受け容器が真空条件下で維持できる容器中に配置されている形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態3]
前記第1の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第1の鋳型をさらに含む形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態4]
前記第2の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第2の鋳型をさらに含む形態3に記載の溶解および鋳造装置。
[形態5]
前記第1の鋳型および前記第2の鋳型が、前記受け容器から溶融材料を受けることができる位置へ、およびその位置から移動可能な形態4に記載の溶解および鋳造装置。
[形態6]
少なくとも1つの電子ビーム銃が前記受け容器の上方に配置され、少なくとも1つの電子ビーム銃により電子ビームが放射される場合に、前記溶融材料の流れを可能とする形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態7]
前記受け容器の位置が前記精製ハースに対し固定されている形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態8]
溶融材料がぜ少なくとも1つの前記電子ビーム銃の位置と出力レベルに応じて、前記受け容器から前記第1の鋳型または前記第2の鋳型へ流れることができるように前記受け容器が配置される形態4に記載の溶解および鋳造装置。
[形態9]
前記精製るつぼおよび前記受け容器の相対位置により概ねT形の配置が形成される形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態10] 前記受け容器が対向末端を含み、各末端に注ぎ口が設けられる形態9に記載の溶解および鋳造装置。
[形態11]
前記受け容器が第1のおよび第2の領域を含み、前記第1の領域が第1の溶融材料経路内にあり、前記第2の領域が第2の溶融材料経路内にある形態9に記載の溶解および鋳造装置。
[形態12]
前記受け容器が概ね「T」形である形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態13]
前記受け容器が
第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域、および第3の溶融材料経路を規定する第3の流出領域;
を含み、さらに
少なくとも1つの前記電子ビーム銃が、電子を前記受け容器の方向に向けられ、前記第1の溶融材料経路、前記第2の溶融材料経路、および前記第3の溶融材料経路の内の1つに沿って溶融材料の流れの方向を調節する、形態1に記載の溶解および鋳造装置。
[形態14]
溶解および鋳造装置であって、
溶解ハース;
前記溶解ハースに流動的に連通している精製ハース;
前記精製ハースに流動的に連通している受け容器であって、第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、および第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域を含む受け容器;および
前記受け容器に向かってエネルギーを方向付け、前記第1の溶融材料経路および前記第2の溶融材料経路に沿って溶融材料の流れの方向を調節する少なくとも1つの溶解電源、を含む溶解および鋳造装置。
[形態15]
前記溶解ハース、前記精製ハース、および前記受け容器が真空条件下で維持できる容器中に配置される形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態16]
前記第1の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第1の鋳型をさらに含む形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態17]
前記第2の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第2の鋳型をさらに含む形態16に記載の溶解および鋳造装置。
[形態18]
前記第1の鋳型および前記第2の鋳型が、前記受け容器から溶融材料を受けることができる位置へ、およびその位置から移動可能な形態17に記載の溶解および鋳造装置。
[形態19]
少なくとも1つの溶解電源が前記受け容器の上方に配置され、少なくとも1つの前記溶解電源によりエネルギーが放射される場合に、溶融材料の流れを可能とする形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態20]
前記受け容器の位置が前記精製ハースに対し固定されている形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態21]
溶融材料が少なくとも1つの前記プラズマ発生装置の位置と出力レベルに応じて、前記受け容器から前記第1の鋳型または前記第2の鋳型へ流れることができるように前記受け容器が配置される形態17に記載の溶解および鋳造装置。
[形態22]
前記精製るつぼおよび前記受け容器の相対位置により概ねT形の配置が形成される形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態23]
前記受け容器が対向末端を含み、各末端に注ぎ口が設けられる形態22に記載の溶解および鋳造装置。
[形態24]
前記受け容器が第1のおよび第2の領域を含み、前記第1の領域が第1の溶融材料経路内にあり、前記第2の領域が第2の溶融材料経路内にある形態22に記載の溶解および鋳造装置。
[形態25]
前記受け容器が
第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域、および第3の溶融材料経路を規定する第3の流出領域;
を含み、さらに
少なくとも1つの前記溶解電源が、エネルギーを前記受け容器の向きに方向付けされ、前記第1の溶融材料経路、前記第2の溶融材料経路、および前記第3の溶融材料経路の内の1つに沿って溶融材料の流れの方向を調節する、形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態26]
少なくとも1つの前記溶解電源がプラズマ発生装置である形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態27]
少なくとも1つのプラズマ発生装置が前記受け容器の上方に配置され、少なくとも1つの前記溶解電源によりプラズマが放射される場合に、溶融材料の流れを可能とする形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態28]
前記受け容器が
第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域、および第3の溶融材料経路を規定する第3の流出領域;
を含み、さらに
少なくとも1つのプラズマ発生装置が、強力なプラズマを前記受け容器の向きに方向付け、前記第1の溶融材料経路、前記第2の溶融材料経路、および前記第3の溶融材料経路の内の1つに沿って溶融材料の流れの方向を調節する、形態14に記載の溶解および鋳造装置。
[形態29]
金属材料を鋳造する方法であって、
溶融金属材料を用意し;
異なる溶融材料経路を規定する少なくとも2つの流出領域(それぞれの流出領域は、異なる鋳造位置とつながっている)を含む受け容器に沿って前記溶融金属材料を流し;さらに
少なくとも2つの前記流出領域の1つの領域上にある金属材料を選択的に加熱し、それにより、前記加熱された流出領域によって規定される流路に沿って溶融金属材料を流れるようにする、ことを含む方法。
[形態30]
溶融金属材料を提供することが、所望の組成の溶融金属材料を提供するように選択された出発材料を加熱することを含む形態29に記載の方法。
[形態31]
溶融金属材料を提供することが、前記溶融金属材料を精製することをさらに含む形態30に記載の方法。
[形態32]
それぞれの溶融材料経路が溶解ハース、精製ハース、および前記受け容器を含む形態29に記載の方法。
[形態33]
少なくとも2つの前記流出領域の1つの領域上にある金属材料を選択的に加熱することが、金属材料を、溶融電源、電子ビーム銃、およびプラズマ発生装置の内の少なくとも1つの溶解電源で加熱することを含む形態29に記載の方法。
[形態34]
前記受け容器が少なくとも3つの流出領域を含み;さらに、前記方法が少なくとも3つの前記流出領域の内の1つの領域上の金属材料を選択的に加熱し、それにより、加熱された前記流出領域により規定される流路に沿って溶融金属材料の流れを方向付けることを含む形態29に記載の方法。
[形態35]
加熱された前記流出領域とつながっている鋳造位置で、鋳造装置中の溶融金属材料を鋳造することをさらに含む形態29に記載の方法。
[形態36]
前記鋳造装置が引き下げ型である形態35に記載の方法。
[形態37]
前記溶融金属材料が、市販の純粋なチタングレード、チタン合金、チタニウム−パラジウム合金、チタニウム−アルミニウム合金、Ti−6Al−4V合金、Ti−3Al−2.5V合金、Ti−4Al−2.5V合金、ニオビウム合金;およびジルコニウム合金、から選択される合金組成である形態36に記載の方法。
[形態38]
所望の組成の前記溶融金属材料を提供するために選択された加熱選択出発材料を加熱しと;
前記溶融金属材料を精製すること;
前記溶融金属材料を、異なる溶融材料経路を規定する少なくとも2つの流出領域(それぞれの流出領域は、異なる鋳造位置とつながっている)を含む受け容器に沿って流すこと;および
溶解電源、電子ビーム銃、およびプラズマ発生装置の内の少なくとも1つの溶解電源で少なくとも2つの前記流出領域の1つの領域上の金属材料を選択的に加熱し、それにより、加熱された前記流出領域により規定される流路に沿って流れるように溶融金属材料を方向付けること、
を含む形態29に記載の方法。
[形態39]
前記溶融金属材料が、市販の純粋なチタングレード、チタン合金、チタニウム−パラジウム合金、チタニウム−アルミニウム合金、Ti−6Al−4V合金、Ti−3Al−2.5V合金、Ti−4Al−2.5V合金、ニオビウム合金;およびジルコニウム合金、から選択される合金組成を有する形態38に記載の方法。
Claims (39)
- 溶解および鋳造装置であって、
溶解ハース;
前記溶解ハースと流動的に連通している精製ハース;
前記精製ハースと流動的に連通している受け容器であって、第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、および第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域を含む受け容器;および
電子を前記受け容器を向くように方向付け、前記第1の溶融材料経路および前記第2の溶融材料経路に沿って溶融材料の流れの方向を調節する少なくとも1つの電子ビーム銃;を含む溶解および鋳造装置。 - 前記溶解ハース、前記精製ハース、および前記受け容器が真空条件下で維持できる容器中に配置されている請求項1に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記第1の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第1の鋳型をさらに含む請求項1に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記第2の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第2の鋳型をさらに含む請求項3に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記第1の鋳型および前記第2の鋳型が、前記受け容器から溶融材料を受けることができる位置へ、およびその位置から移動可能な請求項4に記載の溶解および鋳造装置。
- 少なくとも1つの電子ビーム銃が前記受け容器の上方に配置され、少なくとも1つの電子ビーム銃により電子ビームが放射される場合に、前記溶融材料の流れを可能とする請求項1に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器の位置が前記精製ハースに対し固定されている請求項1に記載の溶解および鋳造装置。
- 溶融材料がぜ少なくとも1つの前記電子ビーム銃の位置と出力レベルに応じて、前記受け容器から前記第1の鋳型または前記第2の鋳型へ流れることができるように前記受け容器が配置される請求項4に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記精製るつぼおよび前記受け容器の相対位置により概ねT形の配置が形成される請求項1に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が対向末端を含み、各末端に注ぎ口が設けられる請求項9に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が第1のおよび第2の領域を含み、前記第1の領域が第1の溶融材料経路内にあり、前記第2の領域が第2の溶融材料経路内にある請求項9に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が概ね「T」形である請求項1に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が
第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域、および第3の溶融材料経路を規定する第3の流出領域;
を含み、さらに
少なくとも1つの前記電子ビーム銃が、電子を前記受け容器の方向に向けられ、前記第1の溶融材料経路、前記第2の溶融材料経路、および前記第3の溶融材料経路の内の1つに沿って溶融材料の流れの方向を調節する、
請求項1に記載の溶解および鋳造装置。 - 溶解および鋳造装置であって、
溶解ハース;
前記溶解ハースに流動的に連通している精製ハース;
前記精製ハースに流動的に連通している受け容器であって、第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、および第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域を含む受け容器;および
前記受け容器に向かってエネルギーを方向付け、前記第1の溶融材料経路および前記第2の溶融材料経路に沿って溶融材料の流れの方向を調節する少なくとも1つの溶解電源、を含む溶解および鋳造装置。 - 前記溶解ハース、前記精製ハース、および前記受け容器が真空条件下で維持できる容器中に配置される請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記第1の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第1の鋳型をさらに含む請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記第2の溶融材料経路に沿って流れる溶融材料を受けられるように配置可能な第2の鋳型をさらに含む請求項16に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記第1の鋳型および前記第2の鋳型が、前記受け容器から溶融材料を受けることができる位置へ、およびその位置から移動可能な請求項17に記載の溶解および鋳造装置。
- 少なくとも1つの溶解電源が前記受け容器の上方に配置され、少なくとも1つの前記溶解電源によりエネルギーが放射される場合に、溶融材料の流れを可能とする請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器の位置が前記精製ハースに対し固定されている請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 溶融材料が少なくとも1つの前記プラズマ発生装置の位置と出力レベルに応じて、前記受け容器から前記第1の鋳型または前記第2の鋳型へ流れることができるように前記受け容器が配置される請求項17に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記精製るつぼおよび前記受け容器の相対位置により概ねT形の配置が形成される請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が対向末端を含み、各末端に注ぎ口が設けられる請求項22に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が第1のおよび第2の領域を含み、前記第1の領域が第1の溶融材料経路内にあり、前記第2の領域が第2の溶融材料経路内にある請求項22に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が
第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域、および第3の溶融材料経路を規定する第3の流出領域;
を含み、さらに
少なくとも1つの前記溶解電源が、エネルギーを前記受け容器の向きに方向付けされ、前記第1の溶融材料経路、前記第2の溶融材料経路、および前記第3の溶融材料経路の内の1つに沿って溶融材料の流れの方向を調節する、
請求項14に記載の溶解および鋳造装置。 - 少なくとも1つの前記溶解電源がプラズマ発生装置である請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 少なくとも1つのプラズマ発生装置が前記受け容器の上方に配置され、少なくとも1つの前記溶解電源によりプラズマが放射される場合に、溶融材料の流れを可能とする請求項14に記載の溶解および鋳造装置。
- 前記受け容器が
第1の溶融材料経路を規定する第1の流出領域、第2の溶融材料経路を規定する第2の流出領域、および第3の溶融材料経路を規定する第3の流出領域;
を含み、さらに
少なくとも1つのプラズマ発生装置が、強力なプラズマを前記受け容器の向きに方向付け、前記第1の溶融材料経路、前記第2の溶融材料経路、および前記第3の溶融材料経路の内の1つに沿って溶融材料の流れの方向を調節する、
請求項14に記載の溶解および鋳造装置。 - 金属材料を鋳造する方法であって、
溶融金属材料を用意し;
異なる溶融材料経路を規定する少なくとも2つの流出領域(それぞれの流出領域は、異なる鋳造位置とつながっている)を含む受け容器に沿って前記溶融金属材料を流し;さらに
少なくとも2つの前記流出領域の1つの領域上にある金属材料を選択的に加熱し、それにより、前記加熱された流出領域によって規定される流路に沿って溶融金属材料を流れるようにする、
ことを含む方法。 - 溶融金属材料を提供することが、所望の組成の溶融金属材料を提供するように選択された出発材料を加熱することを含む請求項29に記載の方法。
- 溶融金属材料を提供することが、前記溶融金属材料を精製することをさらに含む請求項30に記載の方法。
- それぞれの溶融材料経路が溶解ハース、精製ハース、および前記受け容器を含む請求項29に記載の方法。
- 少なくとも2つの前記流出領域の1つの領域上にある金属材料を選択的に加熱することが、金属材料を、溶融電源、電子ビーム銃、およびプラズマ発生装置の内の少なくとも1つの溶解電源で加熱することを含む請求項29に記載の方法。
- 前記受け容器が少なくとも3つの流出領域を含み;さらに、前記方法が少なくとも3つの前記流出領域の内の1つの領域上の金属材料を選択的に加熱し、それにより、加熱された前記流出領域により規定される流路に沿って溶融金属材料の流れを方向付けることを含
む請求項29に記載の方法。 - 加熱された前記流出領域とつながっている鋳造位置で、鋳造装置中の溶融金属材料を鋳造することをさらに含む請求項29に記載の方法。
- 前記鋳造装置が引き下げ型である請求項35に記載の方法。
- 前記溶融金属材料が、市販の純粋なチタングレード、チタン合金、チタニウム−パラジウム合金、チタニウム−アルミニウム合金、Ti−6Al−4V合金、Ti−3Al−2.5V合金、Ti−4Al−2.5V合金、ニオビウム合金;およびジルコニウム合金、から選択される合金組成である請求項36に記載の方法。
- 所望の組成の前記溶融金属材料を提供するために選択された加熱選択出発材料を加熱しと;
前記溶融金属材料を精製すること;
前記溶融金属材料を、異なる溶融材料経路を規定する少なくとも2つの流出領域(それぞれの流出領域は、異なる鋳造位置とつながっている)を含む受け容器に沿って流すこと;および
溶解電源、電子ビーム銃、およびプラズマ発生装置の内の少なくとも1つの溶解電源で少なくとも2つの前記流出領域の1つの領域上の金属材料を選択的に加熱し、それにより、加熱された前記流出領域により規定される流路に沿って流れるように溶融金属材料を方向付けること、
を含む請求項29に記載の方法。 - 前記溶融金属材料が、市販の純粋なチタングレード、チタン合金、チタニウム−パラジウム合金、チタニウム−アルミニウム合金、Ti−6Al−4V合金、Ti−3Al−2.5V合金、Ti−4Al−2.5V合金、ニオビウム合金;およびジルコニウム合金、から選択される合金組成を有する請求項38に記載の方法。
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