JPH0441062A - Method and apparatus for casting high melting point metal and active metal - Google Patents
Method and apparatus for casting high melting point metal and active metalInfo
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Abstract
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、Ｔｆ 、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｌｉ等の単体ない
しは合金のごとき高融点金属、活性金属の鋳造体を得る
のに利用される高融点金属、活性金属の鋳造方法および
鋳造装置に関するものである。
（従来の技術）
高融点金属、活性金属のうちの１種であるＴｉおよびＴ
ｉ合金は、軽量であって耐熱性および耐食性にすぐれさ
らに高強度（高比強度）を有していることから、このよ
うなＴｉおよびＴｉ合金を鋳造することによって従来に
はなかった用途が開発されることが期待される。また、
Ｗ 、 Ｍ ｏ 。
Ｚｒ 、Ｌｉ等の単体および合金においても各々のもつ
耐熱性およびその他界金属特有の特性を活かした鋳造体
の開発が期待される。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような高融点金属、活性金属はその
融点が著しく高くかつまた活性なため、溶解および鋳造
に多大な困難を伴うことが多い。
例えば、ＴｉおよびＴｉ合金を溶解してＭ造に適した量
と温度を確保する際に、通常のセラミックス製のるつぼ
を用いようとした場合には、高温での解離（Ｔｉによる
酸化物系セラミックスの還元）を生じやすいため、Ｔｉ
自体が酸化されて脆くなることにより鋳造製品としての
価値を失うことになってしまうので、使用が困難である
という問題点があり、また、黒鉛質のるつぼを用いよう
とした場合にはＴｉ中への必要以上のＣの溶は込みがあ
るため、汚染防止の観点から短時間の少量溶解に限定さ
れてしまうという問題点があり、ざらに、ＴｉおよびＴ
ｉ合金の溶湯を鋳造する鋳型についても前記溶湯と反応
を生じることがあってこの場合には鋳造温度を極力低く
することが必要であるが、このことは複雑薄肉形状の多
い精密鋳造品の湯回りを困難なものにするという問題点
があり、これらの諸問題点を解決することが課題となっ
ていた。
（発明の目的）
本発明は、このような従来の課題にかんがみてなされた
もので、Ｔｉ 、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｌｉ等の単体ないし
は合金のごとき高融点金属、活性金属の鋳造を行うこと
が可能であり、この鋳造に際して、溶解母材の溶解の際
における溶湯の汚染を防止しつつ鋳造に必要な任意の溶
湯量と温度を確保したうえで迅速に鋳造することが可能
であると共に、溶湯温度が低いときでも湯回りの良好な
る鋳込みによって高精度の鋳造製品を得ることが可能で
ある鋳造方法および鋳造装置を提供することを目的とし
ている。(Industrial Application Field) The present invention is directed to the production of high melting point metals and active metals used to obtain cast bodies of high melting point metals and active metals such as Tf, W, Mo, Zr, Li, etc. alone or in their alloys. The present invention relates to a casting method and a casting apparatus. (Prior art) Ti and T, which are high melting point metals and active metals
Since i-alloys are lightweight, have excellent heat resistance and corrosion resistance, and have high strength (high specific strength), new uses have been developed by casting such Ti and Ti alloys. It is expected that this will be done. Also,
W, Mo. It is expected that castings of Zr, Li, etc., as well as their alloys, will be developed that take advantage of their heat resistance and other properties unique to these metals. (Problems to be Solved by the Invention) However, since such high melting point metals and active metals have extremely high melting points and are also active, melting and casting are often accompanied by great difficulties. For example, if you try to use a normal ceramic crucible when melting Ti and Ti alloys to ensure the appropriate amount and temperature for M manufacturing, it will be difficult to melt Ti and Ti alloys. Ti
There is a problem in that it is difficult to use because it loses its value as a cast product because it becomes brittle due to oxidation, and if a graphite crucible is used, There is a problem in that dissolution of more than necessary C into Ti and T is limited to a small amount of dissolution in a short period of time from the viewpoint of preventing contamination.
The mold for casting the molten metal of the i-alloy may also react with the molten metal, and in this case it is necessary to keep the casting temperature as low as possible. There is a problem in that it makes surroundings difficult, and it has been a challenge to solve these various problems. (Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a method for casting high-melting point metals and active metals such as Ti, W, Mo, Zr, Li, etc. alone or in their alloys. In this casting, it is possible to prevent contamination of the molten metal during melting of the molten base metal, secure the desired amount and temperature of the molten metal necessary for casting, and perform quick casting. It is an object of the present invention to provide a casting method and a casting apparatus that make it possible to obtain a highly accurate cast product by casting with good flow even when the temperature of the molten metal is low.
（課題を解決するための手段）
本発明に係わる高融点金属、活性金属の鋳造方法は、高
融点金属、活性金属の溶湯を通気性を有する金属製鋳型
内に吸い上げて当該通気性衛有する金属製鋳型の内部で
鋳造する構成と１７たことを特徴としており、一実施態
様においては、誘導加熱コイルの内側に円環状に相互に
絶縁状能で配設した水冷銅製セグメントアッセンブリー
の内部で高融点金属、活性金属の溶湯を得る構成とし、
同じ〈実施態様においては、高融点金属、活性金属の溶
湯の雰囲気をアルゴン等の不活性雰囲気とする構成とし
、同じ〈実施態様においては、高融点金属、活性金属の
溶湯を中空管を介して通気性を有する金属製鋳型内に吸
い上げる構成とし、同じ〈実施態様においては、高融点
金属、活性金属の溶解母材を溶湯の下方から連続的に供
給する構成としたことを特徴としており、このような高
融点金属、活性金属の鋳造方法の構成を前述した従来の
課題を解決するための手段としている。
また、本発明に係わる高融点金属、活性金属の鋳造装置
は、高融点金属、活性金属を溶解して溶湯とする溶解手
段と、前記溶湯を吸い７１プで内部で鋳造する通気性を
有する金属製鋳型な悄えた構成としたことを特徴として
おり、実施Ｆｌｋｌにおいては、前記通気性を有する金
属製鋳郡がその一部分ないしは全体的に多孔質金属の部
分を有する構成とし、同じ〈実施態様において、前記４
１１気性を有する金属製鋳型がその一部分ないしは全体
的に板のＭ暦体の部分を有する構成とし、同じ〈実施態
様において、前記通気性を有する金属製鋳型がその一部
分ないしは全体的に板の積層体の間に多孔質部材や網状
部材などの通気性部材をはさんだ部分を有する構成とし
、ＰＪじ〈実施態様においては前記通気性を有する金属
製鋳型が多孔質金属や板の積層体や網状部材や多孔質部
材や非通気性緻密金属などから適宜選んで組み合わせた
構成とし、同じ〈実施態様においては、前記溶湯を通気
性を有する金属製鋳型内に吸い上げる工ないしは複数の
中空管をそなえた構成としたことを特徴としており、こ
のような高融点金属、活性金属の鋳造装置の構成を前述
した従来の課題を解決するための手段としている。
（発明の作用）
本発明に係わる高融点金属、活性金属の鋳造方法および
鋳造装置は、上記した構成を有するものであるから、高
融点金属、活性金属の溶湯は通気性を有する金属製鋳型
内に極〈短時間のうちに吸引鋳造されるようになるので
、溶湯の鋳造温度をある程度低くしたときでも良好な鋳
造が実施されるようになり、また溶湯と鋳型との反応が
防止されて溶湯の汚染は皆無に等しいものとなって高品
質の鋳造体が得られるようになる。
（実施例）
１ｇ１図および第２図は本発明に係わる高融点金属、活
性金属の鋳造方法の一実施例において用いられる鋳造装
置を示すものであって、この鋳造装置１は、その中央部
分に、円環状にがっ絶縁板２ａ・・・２ｈにより相互に
絶縁状態に配置された複数の水冷銅製セグメン）３ａ・
・・３ｈよりなる水冷銅製セグメントアッセンブリ−３
が設置してあり、各水冷銅製セグメント３ａφ・・３ｈ
には水冷バイブ４ａ・・−４ｈが設けてあって矢印Ｗ方
向に冷却水が流れるようにしである。そして、この水冷
銅製セグメントアッセンブリー３にはその上部側に連続
して磁気シールド部５が設けである。
前記水冷銅製セグメントアッセンブリー３の外側には高
周波誘導加熱コイル６が配設してあって、前記水冷銅製
セグメントアッセンブリー３と高周波誘導加熱コイル６
とで高融点金属、活性金属の溶解母材７の溶解手段が構
成されるようにしであると共に、その内側にはその下方
から前記溶解母材７が供給されるようになっている。
この磁気シールド部５の上面には、シール部材１１を介
して竪型スリーブ１２が設けてあり、この竪型スリーブ
１２の内側にはシール部材１３を介して鋳型チャン／ｓ
−ｌ ４が設けてあって、この鋳型チャンバー１４の
底面と前記スリーブ１２の内面と前記水冷銅製セグメン
トアッセンブリー３の内面とで囲まれる部分に溶解空間
１５が形成されるようになっており、竪型スリーブ１２
に設けたｉス供ｗｖｔ ６より例えばアルゴンガスヲ矢
印Ｇ方向に供給することにより溶解空間１５内の溶解雰
囲気を不活性雰囲気とすることができるようにしている
。
そして、前記鋳型チャンバー１４内には例えばＣｒ系ス
テンレス鋼粉末を用いて通常の粉末冶金的手法により作
製した焼結体よりなる通気性を有する金属製鋳型２１が
設置してあり、この通気性を有する金属製鋳型２１内の
バルブ形状の鋳造空間２１ａと前記溶解空間１５とは、
鋳型チャンバー１４の底部に設けた黒鉛スノートよりな
る中空管２２によって接続されるものとなっている。
また、前記鋳型チャンバー１４の上端にはシール部材２
５を介して天板２６が設けてあり、この天板２６に貫通
させた抑えポルト２７によって前記通気性を有する金属
製鋳型２１を抑えることができるようにしていると共に
、鋳型チャンバー１４には減圧吸引管２８を接続して矢
印Ｐ方向に減圧することができるようにしている。
したがって、この実施例に示す鋳造装置１では、上記し
たごとく、高周波誘導加熱コイル６の内側に水冷銅製セ
グメントアッセンブリー３を配設した水冷銅るつぼ誘導
加熱方式（いわゆるコールドクルーシブルレビテーショ
ンメルテイング）からなる溶解手段を用いていることか
ら、高周波誘導加熱コイル６による高周波誘導加熱によ
って水冷銅製セグメントアッセンブリー３の内側に渦電
流が形成され、この交番電流である渦電流によって高融
点金属、活性金属の溶解母材７に表皮渦電流を誘起して
溶解することにより高融点金属、活性金属の溶湯３１を
得る。このとき、水冷銅製セグメントアッセンブリー３
と高融点金属。
活性金属の溶湯３１の表面にお互いに位相の反対する電
流の反発によって前記溶湯３１は水冷銅製セグメントア
ッセンブリー３の内面から少し離れてギャップが形成さ
れる。
したがって、溶湯３１から水冷銅製セグメントアッセン
ブリー３への熱移動は前記ギャップの形成によって抑制
される。このことによって、従来のアークスカル炉等の
水冷ハース形式の炉で見られたような厚肉のスカルの形
成はほとんどなく、溶解母材７を歩留り良く溶解するこ
とが可能となる。また、高周波誘導加熱コイル６に供給
する電力量を調整することによって、溶湯３１の温度を
容易に制御することが可能となる。さらに、酸化物系の
セラミックス製るつぼを使用しないので、溶湯３１の汚
染は皆無に等しいものとなる。
この状態において、竪型スリーブ１４に設けた減圧吸引
管２８を通して矢印Ｐ方向に減圧すると、鋳型チャンバ
ー１４の内部圧力と溶解空間１５の内部圧力との差によ
って通気性を有する金属製鋳型２１の鋳造空間２１ａに
存在するガスが当該通気性を有する金属製鋳型２１を通
って鋳型チャンバー１４内に流出し、これと共に溶湯３
１が中空管２２を通って鋳造空間２１ａ内に吸引鋳造さ
れる。このとき、吸引完了後数秒ないしは数十秒間誘導
加熱を続けることで、黒鉛スノートよりなる中空管２２
の内部にある溶湯３１は凝固することなく押湯としては
たらくものとすることができる。
そして、金属製鋳型２１内での凝固後に鋳造製品を得る
。
この実施例において、高融点金属、活性金属の溶解母材
７として、軽量でかつ高温強度に優れたＴｉＡ１金属間
化合物を選び、これを製品重量２００ｇのバルブに鋳造
した。
また、ここで用いた高周波誘導加熱コイル６に電源を供
給する高周波電源の容量は６０ｋｗと比較的小さく簡易
な設備のものである。そして、この周波数は３０ｋＨｚ
と高く、小径の被加熱物を効率良く溶解することができ
るものとしている。
そして、水冷銅製セグメントアッセンブリー３の下方か
らＴｉＡＪｌ金属間化合物よりなる溶解母材７を供給し
、容量が６０ｋｗ、周波数が３０ｋＨｚの高周波電源を
高周波誘導加熱コイル６に供給してＴ ｉ Ａ文溶解母
材７を誘導加熱し、水冷銅製セグメントアッセンブリー
３の内側で渦電流群を形成してこのＴｉＡ文溶解母材７
に表皮渦電流を誘起させつつ溶解することにより溶解母
材７の上部で溶湯３１を生じさせた。
そして、Ｔ ｉ Ａ ｌの融点である１５２０℃に対し
て６０℃だけスーパーヒートを加えて鋳造温度を１５８
０℃とした。
このときのスーパーヒートは、従来の上注ぎ方式の精密
鋳造のスーパーヒー）１５０〜２５０℃に比べて格段に
低く、鋳型と金属との反応を抑制する効果が大きい。
そして、この鋳造温度にて減圧吸引管２８を通して例え
ば３００Ｔｏｒｒ程度減圧することによって、鋳型チャ
ンバー１４の内圧と溶解空間１５の内圧との圧力差によ
って鋳造空間２１ａ内のガスを通気性を有する金属製鋳
型２１を通して排出させると共に、中空管２２を通して
ＴｉＡＪ１合金溶湯３１を鋳造空間２１ａ内に吸引し、
鋳造空間２１ａ内で凝固させることによってバルブを得
た。
このとき、鋳造空間２１ａで吸引鋳造しているため、形
状精度の著しく高いバルブを得ることが可能であると共
に、バルブの不純物含有量は第１表に示すとおりであっ
て清浄度の著しく昼いものであり、中空管２２の材質は
黒鉛よりなるものであるが、溶湯３１との接触時間がき
わめて短い（吸引時間は１秒以内である）ため、鋳造製
品（バルブ）への炭素の汚染はほとんどないものとなっ
ていた。
第３図は本発明の他の実施例を示すものであって、鋳型
チャンバー１４内に設ける通気性を有する金属製鋳型２
１が、複数枚の例えばＣｒ系ステンレス鋼板２１ｂ、２
１ｃｅ１１１１２１！；Ｌにより構成されて前記実施例
と同様にバルブ形状の鋳造空間２１ａが形成されるよう
にし、各鋼板２１ｂ・―・２１文のすき間部分より減圧
可能とした場合を示すものである。
そのほか、前記鋼板２１ｂ−Φ・２１文の間の適宜個所
に網状部材や多孔質部材などの通気性部材をはさんだ状
態にして、鋳造空間２１ａの内部を吸引鋳造可能な程度
に減圧できるようにした構成とすることも可能である。(Means for Solving the Problems) A method for casting a high melting point metal or active metal according to the present invention involves sucking up a molten metal of the high melting point metal or active metal into a metal mold having air permeability. In one embodiment, the high melting point is cast inside a water-cooled copper segment assembly disposed in an annular manner insulated from each other inside the induction heating coil. The configuration is such that a molten metal or active metal is obtained.
In the same embodiment, the atmosphere of the molten metal of high melting point metal or active metal is an inert atmosphere such as argon, and in the same embodiment, the molten metal of high melting point metal or active metal is passed through a hollow tube. In the same embodiment, the molten metal and the active metal are continuously supplied from below the molten metal. The configuration of such a method for casting high melting point metals and active metals is a means for solving the above-mentioned conventional problems. Furthermore, the casting apparatus for high-melting point metals and active metals according to the present invention includes a melting means for melting the high-melting point metals and active metals into a molten metal, and a metal having air permeability for internally casting the molten metal by sucking the molten metal. It is characterized by having a structure that makes it easy to make a casting mold, and in the implementation Flkl, the above-mentioned air-permeable metal casting body has a structure in which a part or the whole of the metal casting body has a porous metal part, and in the same embodiment , 4 above
11. In the same embodiment, the air-permeable metal mold is partially or entirely composed of a plate-shaped part, and The structure has a part in which an air-permeable member such as a porous member or a net-like member is sandwiched between the bodies. The structure is made by appropriately selecting and combining members, porous members, non-porous dense metals, etc., and in the same embodiment, a device or a plurality of hollow pipes are provided for sucking up the molten metal into a metal mold having air permeability. The present invention is characterized in that it has a configuration that is similar to that of the conventional casting apparatus for casting high melting point metals and active metals. (Function of the Invention) Since the method and casting apparatus for casting high melting point metals and active metals according to the present invention have the above-described configuration, the molten metal of high melting point metals and active metals is poured into a metal mold having air permeability. Since suction casting can be performed in a very short time, good casting can be performed even when the casting temperature of the molten metal is lowered to a certain extent, and the reaction between the molten metal and the mold is prevented and the molten metal is contamination is virtually eliminated, and high-quality cast bodies can be obtained. (Example) Figures 1g1 and 2 show a casting apparatus used in an embodiment of the method for casting high melting point metals and active metals according to the present invention. , a plurality of water-cooled copper segments arranged in a mutually insulated state by annular insulating plates 2a...2h) 3a.
・・3h water-cooled copper segment assembly 3
is installed, each water-cooled copper segment 3aφ...3h
are provided with water-cooling vibrators 4a, . . . -4h, so that cooling water flows in the direction of arrow W. The water-cooled copper segment assembly 3 is provided with a continuous magnetic shield portion 5 on its upper side. A high-frequency induction heating coil 6 is disposed outside the water-cooled copper segment assembly 3, and the water-cooled copper segment assembly 3 and the high-frequency induction heating coil 6 are connected to each other.
The melting means for the melting base material 7 of a high-melting point metal or active metal is constituted by the melting means, and the melting base material 7 is supplied inside the melting base material 7 from below. A vertical sleeve 12 is provided on the upper surface of the magnetic shield section 5 via a seal member 11, and a mold chamber/s is provided inside the vertical sleeve 12 via a seal member 13.
A melting space 15 is formed in a portion surrounded by the bottom surface of the mold chamber 14, the inner surface of the sleeve 12, and the inner surface of the water-cooled copper segment assembly 3. mold sleeve 12
By supplying, for example, argon gas in the direction of arrow G from an i-space supply wvt 6 provided in the melting space 15, the melting atmosphere in the melting space 15 can be made into an inert atmosphere. In the mold chamber 14, there is installed a metal mold 21 having air permeability, which is made of a sintered body made by a normal powder metallurgy method using, for example, Cr-based stainless steel powder. The valve-shaped casting space 21a in the metal mold 21 and the melting space 15 are as follows:
The connection is made by a hollow tube 22 made of graphite snout provided at the bottom of the mold chamber 14. Further, a sealing member 2 is provided at the upper end of the mold chamber 14.
A top plate 26 is provided through the top plate 5, and the metal mold 21 having air permeability can be held down by a holding port 27 passed through the top plate 26. A suction pipe 28 is connected so that the pressure can be reduced in the direction of arrow P. Therefore, as described above, the casting apparatus 1 shown in this embodiment employs a water-cooled copper crucible induction heating method (so-called cold crucible levitation melting) in which the water-cooled copper segment assembly 3 is disposed inside the high-frequency induction heating coil 6. Since a melting means is used, an eddy current is formed inside the water-cooled copper segment assembly 3 by high-frequency induction heating by the high-frequency induction heating coil 6, and this alternating current eddy current causes the high melting point metal and active metal to melt. By inducing a skin eddy current in the material 7 and melting it, a molten metal 31 of a high melting point metal or active metal is obtained. At this time, the water-cooled copper segment assembly 3
and high melting point metals. Due to the repulsion of the currents having opposite phases on the surface of the active metal molten metal 31, a gap is formed between the molten metal 31 and the inner surface of the water-cooled copper segment assembly 3. Therefore, heat transfer from the molten metal 31 to the water-cooled copper segment assembly 3 is suppressed by the formation of the gap. As a result, there is almost no formation of thick skulls as seen in water-cooled hearth type furnaces such as conventional arc skull furnaces, and it becomes possible to melt the melting base material 7 with a high yield. Furthermore, by adjusting the amount of power supplied to the high-frequency induction heating coil 6, the temperature of the molten metal 31 can be easily controlled. Furthermore, since an oxide-based ceramic crucible is not used, there is virtually no contamination of the molten metal 31. In this state, when the pressure is reduced in the direction of arrow P through the vacuum suction pipe 28 provided in the vertical sleeve 14, the difference between the internal pressure of the mold chamber 14 and the internal pressure of the melting space 15 creates a metal mold 21 with air permeability. The gas present in the space 21a flows out into the mold chamber 14 through the permeable metal mold 21, and the molten metal 3
1 is sucked and cast into the casting space 21a through the hollow tube 22. At this time, by continuing induction heating for several seconds to several tens of seconds after the suction is completed, the hollow tube 22 made of graphite snout is
The molten metal 31 inside can function as a feeder without solidifying. After solidification within the metal mold 21, a cast product is obtained. In this example, TiA1 intermetallic compound, which is lightweight and has excellent high-temperature strength, was selected as the molten base material 7 of the high melting point metal and active metal, and this was cast into a valve with a product weight of 200 g. Furthermore, the capacity of the high-frequency power source that supplies power to the high-frequency induction heating coil 6 used here is 60 kW, which is a relatively small and simple equipment. And this frequency is 30kHz
This makes it possible to efficiently melt objects to be heated that have a high diameter and a small diameter. Then, a molten base material 7 made of TiAJl intermetallic compound is supplied from below the water-cooled copper segment assembly 3, and a high frequency power source with a capacity of 60 kW and a frequency of 30 kHz is supplied to the high frequency induction heating coil 6 to form a T i A pattern molten base material. The material 7 is heated by induction, and an eddy current group is formed inside the water-cooled copper segment assembly 3 to melt the TiA pattern into the base material 7.
By melting while inducing a skin eddy current, a molten metal 31 was generated above the melted base material 7. Then, superheating was applied by 60°C to the melting point of T i Al, 1520°C, to raise the casting temperature to 158°C.
The temperature was 0°C. The superheat at this time is much lower than the superheat (150 to 250°C) of conventional top-pouring precision casting, and is highly effective in suppressing the reaction between the mold and the metal. At this casting temperature, by reducing the pressure by, for example, about 300 Torr through the vacuum suction pipe 28, the gas in the casting space 21a is removed by the pressure difference between the internal pressure of the mold chamber 14 and the internal pressure of the melting space 15 into the metal mold having air permeability. 21, and sucks the TiAJ1 alloy molten metal 31 into the casting space 21a through the hollow tube 22,
A valve was obtained by solidifying in the casting space 21a. At this time, since suction casting is performed in the casting space 21a, it is possible to obtain a valve with extremely high shape accuracy, and the impurity content of the valve is as shown in Table 1, making it extremely clean. Although the material of the hollow tube 22 is graphite, the contact time with the molten metal 31 is extremely short (the suction time is less than 1 second), so carbon contamination of the cast product (valve) is prevented. It had become almost non-existent. FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which a metal mold 2 with air permeability is provided in a mold chamber 14.
1 is a plurality of, for example, Cr-based stainless steel plates 21b, 2
1ce111121! ; L to form a valve-shaped casting space 21a as in the previous embodiment, and the pressure can be reduced from the gaps between the steel plates 21b...21. In addition, a breathable member such as a mesh member or a porous member is sandwiched between the steel plates 21b-Φ·21 at appropriate locations so that the pressure inside the casting space 21a can be reduced to the extent that suction casting is possible. It is also possible to have such a configuration.
本発明に係わる高融点金属、活性金属の鋳造方法は、高
融点金属、活性金属の溶湯を通気性を有する金属製鋳型
内に吸い上げて当該通気性を有する金属製鋳型の内部で
鋳造する構成としているので、Ｔｉ 、Ｗ、Ｍｏ 、Ｚ
ｒ 、Ｌｉ等々ノ単体ないしは合金のごとき高融点金属
、活性金属の鋳造を行うことが可能であり、この鋳造に
際して、溶解母材の溶解の際における溶湯の汚染を防止
しつつ鋳造に必要な任意の溶湯量と温度を確保したうえ
で迅速に鋳造することが可能であって溶解母材の歩留り
が著しく向上したものになり、溶湯温度が低いときでも
湯回りの良好なる鋳造によって高精度、高品質の鋳造品
を得ることが可能になるという著しく優れた効果がもた
らされ、本発明に係わる高融点金属、活性金属の鋳造装
置は、高融点金属、活性金属を溶解して溶湯とする溶解
手段と、前記溶湯を吸い上げて内部で鋳造する通気性を
有する金属製鋳型を備えた構成としているので、前述し
た高融点金属、活性金属の鋳造方法の実施を可能にして
高融点金属、活性金属の鋳造体を歩留り良くしかも高精
度で製造することができるようになるという著しく優れ
た効果がもたらされる。The method for casting high-melting point metals and active metals according to the present invention has a structure in which a molten metal of high-melting point metals and active metals is drawn up into a metal mold having air permeability, and is then cast inside the metal mold having air permeability. Therefore, Ti, W, Mo, Z
It is possible to cast high-melting point metals and active metals such as single substances or alloys of R, Li, etc., and during this casting, it is possible to prevent contamination of the molten metal during melting of the molten base material and to perform any necessary casting. It is possible to quickly cast after securing the amount and temperature of the molten metal, which significantly improves the yield of the molten base material. Even when the molten metal temperature is low, casting with good circulation allows for high precision and high casting. The casting apparatus for high-melting point metals and active metals according to the present invention has an extremely excellent effect of making it possible to obtain high-quality cast products. Since the structure includes a means for casting the molten metal and an air-permeable metal mold for sucking up the molten metal and casting the molten metal inside, it is possible to carry out the above-mentioned method for casting high-melting point metals and active metals. This brings about an extremely excellent effect in that it becomes possible to manufacture cast bodies with high yield and high precision.
第１図は本発明に係わる高融点金属、活性金属の鋳造方
法の一実施例において用いられる鋳造装置の縦断面説明
図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線における構造を示す説明
図、第３図は本発明の他の実施例を示す通気性を有する
金属製鋳型の断面説明図である。
１・・・高融点金属、活性金属の鋳造装置、３（３ａｅ
ｓ＊３ｈ）・・・水冷銅製セグメントアッセンブリー（
溶解手段）、
６・・・誘導加熱コイル（溶解手段）、７・・・高融点
金属、活性金属の溶解母材、２１・・・通気性を有する
金属製鋳型、２２・・・中空管、
３１・・・高融点金属、活性金属の溶湯。
特許出願人 大同特殊鋼株式会社FIG. 1 is an explanatory longitudinal cross-sectional view of a casting apparatus used in an embodiment of the method for casting high melting point metals and active metals according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing the structure taken along the line II in FIG. 1. , FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of a metal mold having air permeability showing another embodiment of the present invention. 1... Casting equipment for high melting point metals and active metals, 3 (3ae
s*3h)...Water-cooled copper segment assembly (
melting means), 6... induction heating coil (melting means), 7... melting base material of high melting point metal, active metal, 21... metal mold having air permeability, 22... hollow tube , 31... Molten metal of high melting point metal, active metal. Patent applicant: Daido Steel Co., Ltd.
Claims (10)
属製鋳型内に吸い上げて当該通気性を有する金属製鋳型
の内部で鋳造することを特徴とする高融点金属、活性金
属の鋳造方法。(1) A method for casting high-melting point metals and active metals, which comprises sucking up the molten metal of high-melting point metals and active metals into a metal mold with air permeability, and casting the metal inside the metal mold with air permeability. .
で配設した水冷銅製セグメントアッセンブリーの内部で
高融点金属、活性金属の溶湯を得る請求項第１項に記載
の高融点金属、活性金属の鋳造方法。(2) The refractory metal and active metal according to claim 1, wherein the molten metal and the active metal are obtained inside the water-cooled copper segment assembly arranged in an annular manner insulated from each other inside the induction heating coil. Metal casting method.
等の不活性雰囲気とする請求項第１項または第２項に記
載の高融点金属、活性金属の鋳造方法。(3) The method for casting a high melting point metal or active metal according to claim 1 or 2, wherein the atmosphere of the molten metal of the high melting point metal or active metal is an inert atmosphere such as argon.
気性を有する金属製鋳型内に吸い上げる請求項第１項、
第２項または第３項に記載の高融点金属、活性金属の鋳
造方法。(4) Claim 1, wherein the molten metal of high melting point metal or active metal is sucked into a metal mold having air permeability through a hollow tube;
The method for casting a high melting point metal or active metal according to item 2 or 3.
ら連続的に供給する請求項第１項、第２項、第３項また
は第４項に記載の高融点金属、活性金属の鋳造方法。(5) The high melting point metal or active metal according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the molten base material of the high melting point metal or active metal is continuously supplied from below the molten metal. Casting method.
手段と、前記溶湯を吸い上げて内部で鋳造する通気性を
有する金属製鋳型を備えたことを特徴とする高融点金属
、活性金属の鋳造装置。(6) A high melting point metal or active metal characterized by being equipped with a melting means for melting the high melting point metal or active metal to form a molten metal, and a metal mold having air permeability for sucking up the molten metal and casting the molten metal inside. casting equipment.
有する請求項第６項に記載の高融点金属、活性金属の鋳
造装置。(7) The apparatus for casting high melting point metals and active metals according to claim 6, wherein the metal mold having air permeability has a porous metal portion.
有する請求項第６項または第７項に記載の、高融点金属
、活性金属の鋳造装置。(8) The apparatus for casting high melting point metals and active metals according to claim 6 or 7, wherein the air-permeable metal mold has a portion of a laminate of plates.
気性部材をはさんだ部分を有する請求項第６項、第７項
または第８項に記載の高融点金属、活性金属の鋳造装置
。(9) The high-melting point metal or active metal according to claim 6, 7 or 8, wherein the breathable metal mold has a portion in which a breathable member is sandwiched between the laminated plates. Casting equipment.
る１ないしは複数の中空管をそなえた請求項第６項、第
７項、第８項または第９項に記載の高融点金属、活性金
属の鋳造装置。(10) The high melting point metal according to claim 6, 7, 8 or 9, comprising one or more hollow tubes for sucking up the molten metal into a metal mold having air permeability. Metal casting equipment.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14674390A JP2969803B2 (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Casting method and casting apparatus for refractory metals and active metals |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0441062A true JPH0441062A (en) | 1992-02-12 |
| JP2969803B2 JP2969803B2 (en) | 1999-11-02 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2969803B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007083286A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Levitation melting and casting method, and water-cooled crucible to be used by the method |
| CN102114528A (en) * | 2009-12-31 | 2011-07-06 | 北京航空航天大学 | Method and device for manufacturing metal pipe |
| CN104001902A (en) * | 2014-05-05 | 2014-08-27 | 上海交通大学 | Integrated high-temperature alloy pressure regulating precision casting device |
-
1990
- 1990-06-05 JP JP14674390A patent/JP2969803B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JP2969803B2 (en) | 1999-11-02 |
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