JPH0559465A - 高融点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法 - Google Patents
高融点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法Info
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- JPH0559465A JPH0559465A JP21758891A JP21758891A JPH0559465A JP H0559465 A JPH0559465 A JP H0559465A JP 21758891 A JP21758891 A JP 21758891A JP 21758891 A JP21758891 A JP 21758891A JP H0559465 A JPH0559465 A JP H0559465A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】融け残りのない均質なインゴットを経済的に得
ることができる高融点金属を含有する高活性合金の溶製
方法を提供することを目的とする。 【構成】溶製せんとする高融点金属含有高活性合金を構
成する各純金属を溶解原料２として用い、これらを電子
ビ−ム又はプラズマを加熱源として溶解し、その溶湯を
所定時間ハ−ス３内で溶融状態で滞留させ、次いでその
溶湯をモ−ルド４内に注入する。
ることができる高融点金属を含有する高活性合金の溶製
方法を提供することを目的とする。 【構成】溶製せんとする高融点金属含有高活性合金を構
成する各純金属を溶解原料２として用い、これらを電子
ビ−ム又はプラズマを加熱源として溶解し、その溶湯を
所定時間ハ−ス３内で溶融状態で滞留させ、次いでその
溶湯をモ−ルド４内に注入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｎ
ｂ，Ｚｒなどの高融点金属を含有する高活性合金の溶製
方法に関する。
ｂ，Ｚｒなどの高融点金属を含有する高活性合金の溶製
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】少なく
とも１種の高融点金属元素を含有する高活性合金を製造
する方法としては、大別して溶解法及び粉末冶金法の２
つの方法が従来より用いられている。
とも１種の高融点金属元素を含有する高活性合金を製造
する方法としては、大別して溶解法及び粉末冶金法の２
つの方法が従来より用いられている。
【０００３】この中で、溶解法は、合金を構成する金属
を溶解して合金化する方法である。この溶解法では、一
般的に、先ず粒状や切り粉状の高融点金属（Ｍｏ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｎｂなど）を基体金属と共にコンパクト化して
消耗電極を作成し、これをＶＡＲ（Vacuum Arc Remelti
ng）法などで溶解して合金インゴットを溶製する。
を溶解して合金化する方法である。この溶解法では、一
般的に、先ず粒状や切り粉状の高融点金属（Ｍｏ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｎｂなど）を基体金属と共にコンパクト化して
消耗電極を作成し、これをＶＡＲ（Vacuum Arc Remelti
ng）法などで溶解して合金インゴットを溶製する。
【０００４】また、粉末冶金法は、特に高融点なＷ，Ｍ
ｏを含有する合金の溶製に用いられている方法であり、
粉末状の金属・合金を混合し、加圧成形した後に焼結し
て合金を得るものである。
ｏを含有する合金の溶製に用いられている方法であり、
粉末状の金属・合金を混合し、加圧成形した後に焼結し
て合金を得るものである。
【０００５】しかしながら、前者の溶解法は、高融点金
属が融け残ったり偏析したりしやすいため、１回の溶解
処理だけでは均質なインゴットができず複数の溶解作業
が必要であるという欠点がある。さらに、高融点金属の
濃度が高い場合には複数回のの溶解作業を行っても均質
化できない場合がある。ＶＡＲ法よりもさらに高温度が
得られるＥＢ（Electron Beam ）やプラズマを用いたド
リップ溶解法で上記のような消耗電極を溶解しても高融
点金属の濃度が高い合金はやはり融け残りが生じてしま
う。後者の粉末冶金法は、均質化は可能になるものの、
粉末原料が高価であることや製造工程中に不純物や異物
が混入しやすいなどの欠点がある。
属が融け残ったり偏析したりしやすいため、１回の溶解
処理だけでは均質なインゴットができず複数の溶解作業
が必要であるという欠点がある。さらに、高融点金属の
濃度が高い場合には複数回のの溶解作業を行っても均質
化できない場合がある。ＶＡＲ法よりもさらに高温度が
得られるＥＢ（Electron Beam ）やプラズマを用いたド
リップ溶解法で上記のような消耗電極を溶解しても高融
点金属の濃度が高い合金はやはり融け残りが生じてしま
う。後者の粉末冶金法は、均質化は可能になるものの、
粉末原料が高価であることや製造工程中に不純物や異物
が混入しやすいなどの欠点がある。
【０００６】このような欠点を解消するため、従来いく
つかの提案がなされている。例えば、（１）特開昭４９
−１２０８１１号公報には、Ｎｂ−Ｔｉ合金を溶製する
場合に、構成元素であるＮｂ，Ｔｉを薄板に加工し、こ
れを複数張り合わせて消耗電極を作成する方法が開示さ
れている。また、（２）主にＮｂ合金に適用されている
方法であるが、粉体状の原料を所定の組成になるように
混合し、コンパクト化あるいは焼結して消耗電極を作成
する方法が提案されている（J.A.Pierret andJ.B.Lambe
rt:Proceedings of the Conference Electron Beam Mel
ting and RefiningState of the Art1984,(1984),pp208
−218 ）。
つかの提案がなされている。例えば、（１）特開昭４９
−１２０８１１号公報には、Ｎｂ−Ｔｉ合金を溶製する
場合に、構成元素であるＮｂ，Ｔｉを薄板に加工し、こ
れを複数張り合わせて消耗電極を作成する方法が開示さ
れている。また、（２）主にＮｂ合金に適用されている
方法であるが、粉体状の原料を所定の組成になるように
混合し、コンパクト化あるいは焼結して消耗電極を作成
する方法が提案されている（J.A.Pierret andJ.B.Lambe
rt:Proceedings of the Conference Electron Beam Mel
ting and RefiningState of the Art1984,(1984),pp208
−218 ）。
【０００７】しかしながら、（１）では原料が薄板に加
工できることが前提であり、薄板自体が高価である。ま
た、（２）の方法では融け残りのないインゴットの溶製
が可能となるものの、本質的に粉末冶金と同様の欠点を
有する。このように、現在まで融け残りのない均質な高
融点金属含有合金インゴットを経済的に溶製する方法は
得られていない。
工できることが前提であり、薄板自体が高価である。ま
た、（２）の方法では融け残りのないインゴットの溶製
が可能となるものの、本質的に粉末冶金と同様の欠点を
有する。このように、現在まで融け残りのない均質な高
融点金属含有合金インゴットを経済的に溶製する方法は
得られていない。
【０００８】この発明はかかる事情に鑑みてなされたも
のであって、融け残りのない均質なインゴットを経済的
に得ることができる高融点金属を含有する高活性合金の
溶製方法を提供することを目的とする。
のであって、融け残りのない均質なインゴットを経済的
に得ることができる高融点金属を含有する高活性合金の
溶製方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、上
記課題を解決するために、溶製せんとする合金を構成す
る各純金属を溶解原料として用い、これらを電子ビ−ム
又はプラズマを加熱源として溶解し、その溶湯を所定時
間ハ−ス溶解炉内で溶融状態で滞留させ、次いでその溶
湯をモ−ルド内に注入することをを特徴とする高融点金
属元素を含有する高活性合金の製造方法を提供する。
記課題を解決するために、溶製せんとする合金を構成す
る各純金属を溶解原料として用い、これらを電子ビ−ム
又はプラズマを加熱源として溶解し、その溶湯を所定時
間ハ−ス溶解炉内で溶融状態で滞留させ、次いでその溶
湯をモ−ルド内に注入することをを特徴とする高融点金
属元素を含有する高活性合金の製造方法を提供する。
【００１０】本願発明者らが高融点金属を含有する高活
性合金の消耗電極の溶解状況を観察した結果、融け残り
が生じるのは高融点金属の一部が未溶解状態で落下する
ためであることを見出した。この未溶解物は、このよう
に落下したとしても、その落下した場所で完全に溶解す
ることができれば、融け残りのない均質なインゴットを
溶製することができる。
性合金の消耗電極の溶解状況を観察した結果、融け残り
が生じるのは高融点金属の一部が未溶解状態で落下する
ためであることを見出した。この未溶解物は、このよう
に落下したとしても、その落下した場所で完全に溶解す
ることができれば、融け残りのない均質なインゴットを
溶製することができる。
【００１１】溶解を十分行うためには、一般的に、被溶
解物の溶湯内での滞留時間を長くするか、又は溶湯温度
を上げれば良いことが知られているから、溶解原料がモ
−ルドに至るまでの間で、溶湯を高温で所定時間保持で
きればよい。
解物の溶湯内での滞留時間を長くするか、又は溶湯温度
を上げれば良いことが知られているから、溶解原料がモ
−ルドに至るまでの間で、溶湯を高温で所定時間保持で
きればよい。
【００１２】このような考え方を基に本願発明者らが種
々検討を重ねた結果、溶解原料を溶解してモ−ルドに注
入するまでの間にハ−スを設置し、その中で原料を溶融
状態で所定時間滞留させれば上記目的を達成できること
に思到した。すなわち、このようにハ−スを用いること
により、溶湯の滞留時間を長くすることができ、かつ溶
湯温度も十分に上げることができ、融け残りのない均質
なインゴットを溶製することができる。また、高価な原
料を使用する必要がないので極めて経済的である。
々検討を重ねた結果、溶解原料を溶解してモ−ルドに注
入するまでの間にハ−スを設置し、その中で原料を溶融
状態で所定時間滞留させれば上記目的を達成できること
に思到した。すなわち、このようにハ−スを用いること
により、溶湯の滞留時間を長くすることができ、かつ溶
湯温度も十分に上げることができ、融け残りのない均質
なインゴットを溶製することができる。また、高価な原
料を使用する必要がないので極めて経済的である。
【００１３】また、このようなハ−スを用いた場合、ハ
−ス内での溶解は未溶解原料と溶湯との境界層の拡散で
律速されると仮定することができ、好ましい溶湯の滞留
時間はその場合の理論式に基づいて導き出された以下の
（１）式で示される溶解時間ｔ以上であればよいことを
も見出した。すなわち、（１）式に基づいて溶解の操業
条件から溶解に必要な時間を求めれば、適切な滞留時間
を把握することができ、これにより一層良好なインゴッ
トを溶製することができる。 ｔ＝
−ス内での溶解は未溶解原料と溶湯との境界層の拡散で
律速されると仮定することができ、好ましい溶湯の滞留
時間はその場合の理論式に基づいて導き出された以下の
（１）式で示される溶解時間ｔ以上であればよいことを
も見出した。すなわち、（１）式に基づいて溶解の操業
条件から溶解に必要な時間を求めれば、適切な滞留時間
を把握することができ、これにより一層良好なインゴッ
トを溶製することができる。 ｔ＝
【００１４】 Ｘ／２（ρl ／ρs ）（Ｄ／δ）ｌｎ｛（ＣO −ＣL ）／（ＣO −ＣS ）｝ ……（１） ここでＣO ＝（ρl ／ρs ）ＣO ´
【００１５】ただし、Ｘ：溶解原料の厚みないしは直
径、ρl ：液相の密度、ρs ：固相の密度、Ｄ：拡散定
数、δ：濃度境界層の厚み、ＣL ：バルク濃度、ＣS ：
操業温度での液相線濃度、ＣO ´：固相中の濃度であ
る。
径、ρl ：液相の密度、ρs ：固相の密度、Ｄ：拡散定
数、δ：濃度境界層の厚み、ＣL ：バルク濃度、ＣS ：
操業温度での液相線濃度、ＣO ´：固相中の濃度であ
る。
【００１６】これらは、δを除いて、溶解原料の種類・
組成及び操業温度により決定される値である。また、δ
はハ−ス内の溶湯の攪拌状況を表わす指標であり、ハ−
ス寸法等のロ−カルコンデョンによって異なる値である
が、通常５０〜２００μｍの範囲である。後述する実施
例の条件ではδは１００μｍ程度であることが確認され
ている。
組成及び操業温度により決定される値である。また、δ
はハ−ス内の溶湯の攪拌状況を表わす指標であり、ハ−
ス寸法等のロ−カルコンデョンによって異なる値である
が、通常５０〜２００μｍの範囲である。後述する実施
例の条件ではδは１００μｍ程度であることが確認され
ている。
【００１７】なお、この発明においては、ハ−ス溶解炉
を用いるから、合金を構成する純金属をプレス成形して
作成したコンパクトを溶接した消耗電極を溶解原料と
し、これを溶融してハ−ス溶解炉に装入できることはも
ちろんのこと、溶解原料を純金属の状態で直接ハ−スに
装入してその中で溶融してもよい。また、溶解の方法
は、ＥＢ照射でもよいし、プラズマを用いてもよい。プ
ラズマ発生装置としては、従来から用いられているいず
れでも適用することができる。
を用いるから、合金を構成する純金属をプレス成形して
作成したコンパクトを溶接した消耗電極を溶解原料と
し、これを溶融してハ−ス溶解炉に装入できることはも
ちろんのこと、溶解原料を純金属の状態で直接ハ−スに
装入してその中で溶融してもよい。また、溶解の方法
は、ＥＢ照射でもよいし、プラズマを用いてもよい。プ
ラズマ発生装置としては、従来から用いられているいず
れでも適用することができる。
【００１８】なお、ハ−スは溶解原料を溶融状態で滞留
させておくことができ、かつ高活性合金と反応しない材
料でつくられた容器であるが、通常は銅で構成され、水
冷構造となっている。
させておくことができ、かつ高活性合金と反応しない材
料でつくられた容器であるが、通常は銅で構成され、水
冷構造となっている。
【００１９】次に、この発明に係る溶製方法の一例を、
図１を参照して説明する。ここでは、純金属をプレス成
形して作成したコンパクトを溶接した消耗電極を溶解原
料として用いている。図中、１は気密容器であり、その
中にハ−ス３及び連続鋳造用モ−ルド４が設けられてお
り、ハ−ス３の側方には消耗電極２が設置されている。
容器１内のハ−ス３及びモ−ルド４の上方には電子銃
５，６が設けられている。これら電子銃の照射範囲７は
夫々異なっており、電子銃５は消耗電極２及びハ−ス３
内の溶湯８の一部を照射し、電子銃６はハ−ス３内の溶
湯８の残部及びモ−ルド４内を照射する。なお、９は溶
製された高活性合金である。
図１を参照して説明する。ここでは、純金属をプレス成
形して作成したコンパクトを溶接した消耗電極を溶解原
料として用いている。図中、１は気密容器であり、その
中にハ−ス３及び連続鋳造用モ−ルド４が設けられてお
り、ハ−ス３の側方には消耗電極２が設置されている。
容器１内のハ−ス３及びモ−ルド４の上方には電子銃
５，６が設けられている。これら電子銃の照射範囲７は
夫々異なっており、電子銃５は消耗電極２及びハ−ス３
内の溶湯８の一部を照射し、電子銃６はハ−ス３内の溶
湯８の残部及びモ−ルド４内を照射する。なお、９は溶
製された高活性合金である。
【００２０】このような溶解炉においては、先ず、電子
銃５から消耗電極２に電子線を照射すると、消耗電極２
は順次溶解し、その溶湯がハ−ス３に流入する。ハ−ス
３内の溶湯８は、電子銃５，６からの電子線照射により
所定の温度に保持される。このハ−ス３内で所定時間滞
留する間に、溶湯８の未溶解原料は完全に溶解し、成分
も均一になる。ハ−ス３内の溶湯８はハ−ス３からモ−
ルド４内に注入され、高活性合金９が得られる。この際
に、電子銃６による電子線の照射により溶湯流出部付近
の溶湯温度が一定温度に保持され、流出部近傍の溶湯の
凝固が防止されるとともに、モ−ルド４内での溶湯の凝
固速度が制御される。また、溶湯がハ−ス３に流入して
からモ−ルド４に流出されるまで、溶湯の滞留時間が所
定時間になるように消耗電極２の溶解速度が設定され
る。なお、ここでは連続鋳造用のモ−ルドを用いている
が、底付きのモ−ルドであってもよい。気密容器１内
は、通常適宜の排気設備（図示せず）により高真空（例
えば１０-4Torr）に保持される。
銃５から消耗電極２に電子線を照射すると、消耗電極２
は順次溶解し、その溶湯がハ−ス３に流入する。ハ−ス
３内の溶湯８は、電子銃５，６からの電子線照射により
所定の温度に保持される。このハ−ス３内で所定時間滞
留する間に、溶湯８の未溶解原料は完全に溶解し、成分
も均一になる。ハ−ス３内の溶湯８はハ−ス３からモ−
ルド４内に注入され、高活性合金９が得られる。この際
に、電子銃６による電子線の照射により溶湯流出部付近
の溶湯温度が一定温度に保持され、流出部近傍の溶湯の
凝固が防止されるとともに、モ−ルド４内での溶湯の凝
固速度が制御される。また、溶湯がハ−ス３に流入して
からモ−ルド４に流出されるまで、溶湯の滞留時間が所
定時間になるように消耗電極２の溶解速度が設定され
る。なお、ここでは連続鋳造用のモ−ルドを用いている
が、底付きのモ−ルドであってもよい。気密容器１内
は、通常適宜の排気設備（図示せず）により高真空（例
えば１０-4Torr）に保持される。
【００２１】なお、この発明でいう高活性合金は、溶融
状態では一般的に溶湯容器として用いられる酸化物を主
体とする耐火物製るつぼと激しく反応するため、このよ
うなるつぼでは溶解できないようなものを示す。また、
ここでいう高融点金属は、一般的には融点が１６５０℃
以上の金属であり、例えばＭｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｔｉが挙げられる。
状態では一般的に溶湯容器として用いられる酸化物を主
体とする耐火物製るつぼと激しく反応するため、このよ
うなるつぼでは溶解できないようなものを示す。また、
ここでいう高融点金属は、一般的には融点が１６５０℃
以上の金属であり、例えばＭｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｔｉが挙げられる。
【００２２】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 （実施例１）
【００２３】直径６mmのモリブデン短線６kgとスポンジ
チタン２４kgをよく混合してプレス成形し、溶接して１
００mmφの消耗電極を作製し、これを図１で示したよう
なＥＢハ−ス溶解炉で溶解した。ハ−スとしては、長さ
４００mm、幅１５０mm、高さ５０mmの銅製のものを用
い、水冷構造とした。溶解出力を１２０kWとして、溶湯
の平均温度が１９２０℃になるようにした。溶湯のハ−
ス内での滞留時間が７分間になるように溶解速度をコン
トロ−ルした。このようにしてインゴットを溶製した結
果、モリブデンの融け残りがない直径１３６mmφの均質
なＴｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットが一回の溶解作業で
溶製された。 （実施例２）
チタン２４kgをよく混合してプレス成形し、溶接して１
００mmφの消耗電極を作製し、これを図１で示したよう
なＥＢハ−ス溶解炉で溶解した。ハ−スとしては、長さ
４００mm、幅１５０mm、高さ５０mmの銅製のものを用
い、水冷構造とした。溶解出力を１２０kWとして、溶湯
の平均温度が１９２０℃になるようにした。溶湯のハ−
ス内での滞留時間が７分間になるように溶解速度をコン
トロ−ルした。このようにしてインゴットを溶製した結
果、モリブデンの融け残りがない直径１３６mmφの均質
なＴｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットが一回の溶解作業で
溶製された。 （実施例２）
【００２４】直径６mmのモリブデン短線６kgとチタンス
クラップ２４kgをホッパ−から実施例１と同様の形状・
材質のハ−ス内に直接投入した。ＥＢ溶解出力を１２０
kWとして、溶湯の平均温度が１９２０℃になるようにし
た。溶湯のハ−ス内での滞留時間が１２分間になるよう
に溶解速度をコントロ−ルした。このようにしてインゴ
ットを溶製した結果、モリブデンの融け残りがない直径
１３６mmφの均質なＴｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットが
一回の溶解作業で溶製された。 （実施例３）
クラップ２４kgをホッパ−から実施例１と同様の形状・
材質のハ−ス内に直接投入した。ＥＢ溶解出力を１２０
kWとして、溶湯の平均温度が１９２０℃になるようにし
た。溶湯のハ−ス内での滞留時間が１２分間になるよう
に溶解速度をコントロ−ルした。このようにしてインゴ
ットを溶製した結果、モリブデンの融け残りがない直径
１３６mmφの均質なＴｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットが
一回の溶解作業で溶製された。 （実施例３）
【００２５】Ｔｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットを３０kg
を溶製することを目的として、直径６mmのモリブデン短
線６kgとスポンジチタン２４kgをよく混合してプレス成
形し、溶接して１００mmφの消耗電極を作製し、これを
ＥＢハ−ス溶解炉で溶解した。ハ−スとしては実施例１
と同様の形状・材質のものを用いた。溶解出力を１２０
kWとして、溶湯の平均温度が１９２０℃になるようにし
た。溶湯のハ−ス内での滞留時間が３分間になるように
溶解速度をコントロ−ルして直径１３６mmのインゴット
を溶製した。溶製したインゴットを分析した結果Ｍｏ濃
度は１６％であった。また、ハ−ス内には未溶解のＭｏ
線が数多く観察された。このときの条件において、前述
の（１）式で計算した溶解時間ｔの値は約４分間である
から、この式のｔよりも滞留時間が短かったためにモリ
ブデンの融け残りが生じたものと推測された。
を溶製することを目的として、直径６mmのモリブデン短
線６kgとスポンジチタン２４kgをよく混合してプレス成
形し、溶接して１００mmφの消耗電極を作製し、これを
ＥＢハ−ス溶解炉で溶解した。ハ−スとしては実施例１
と同様の形状・材質のものを用いた。溶解出力を１２０
kWとして、溶湯の平均温度が１９２０℃になるようにし
た。溶湯のハ−ス内での滞留時間が３分間になるように
溶解速度をコントロ−ルして直径１３６mmのインゴット
を溶製した。溶製したインゴットを分析した結果Ｍｏ濃
度は１６％であった。また、ハ−ス内には未溶解のＭｏ
線が数多く観察された。このときの条件において、前述
の（１）式で計算した溶解時間ｔの値は約４分間である
から、この式のｔよりも滞留時間が短かったためにモリ
ブデンの融け残りが生じたものと推測された。
【００２６】次に、同じ条件で滞留時間を６分間なるよ
うに溶解速度をコントロ−ルして同様にインゴットを溶
製した結果、モリブデンの融け残りがない直径１３６mm
φの均質なＴｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットが一回の溶
解作業で溶製された。
うに溶解速度をコントロ−ルして同様にインゴットを溶
製した結果、モリブデンの融け残りがない直径１３６mm
φの均質なＴｉ−２０％Ｍｏ合金インゴットが一回の溶
解作業で溶製された。
【００２７】ＥＢの溶解出力を１００〜１５０kWの範囲
で変化させて、（１）式から計算される溶解時間ｔを変
化させ、滞留時間を変化させたところ、図２に示すよう
な結果が得られた。図２は、横軸に（１）式で計算した
溶解時間ｔをとり、縦軸に実際のハ−ス内滞留時間をと
ったグラフであり、（１）式と未溶解物の有無との関係
を示すものである。図中、○はモリブデンの融け残りが
生じず、均質なインゴットが一回の溶製作業で溶製され
たものを示し、×はモリブデンの融け残りが生じたもの
を示す。
で変化させて、（１）式から計算される溶解時間ｔを変
化させ、滞留時間を変化させたところ、図２に示すよう
な結果が得られた。図２は、横軸に（１）式で計算した
溶解時間ｔをとり、縦軸に実際のハ−ス内滞留時間をと
ったグラフであり、（１）式と未溶解物の有無との関係
を示すものである。図中、○はモリブデンの融け残りが
生じず、均質なインゴットが一回の溶製作業で溶製され
たものを示し、×はモリブデンの融け残りが生じたもの
を示す。
【００２８】この図に示すように、ハ−ス内滞留時間が
（１）式で求めた溶解時間ｔよりも長ければ、モリブデ
ンの融け残りが生じず均質なインゴットを一回の溶製作
業で溶製することができることが確認された。これに対
し、滞留時間がｔよりも短かければモリブデンの融け残
りが生じ、一回の溶製作業では均質なインゴットが得難
いことが確認された。なお、上記実施例ではＴｉ−Ｍｏ
合金を例にとって説明したが、他の高融点金属を含有す
る高活性金属でも本発明が適用できることは言うまでも
ない。
（１）式で求めた溶解時間ｔよりも長ければ、モリブデ
ンの融け残りが生じず均質なインゴットを一回の溶製作
業で溶製することができることが確認された。これに対
し、滞留時間がｔよりも短かければモリブデンの融け残
りが生じ、一回の溶製作業では均質なインゴットが得難
いことが確認された。なお、上記実施例ではＴｉ−Ｍｏ
合金を例にとって説明したが、他の高融点金属を含有す
る高活性金属でも本発明が適用できることは言うまでも
ない。
【００２９】
【発明の効果】この発明によれば、融け残りのない均質
なインゴットを経済的に得ることができる高融点金属を
含有する高活性合金の溶製方法が提供される。
なインゴットを経済的に得ることができる高融点金属を
含有する高活性合金の溶製方法が提供される。
【図１】この発明に係る溶製方法を実施するための溶解
炉の一例を示す図。
炉の一例を示す図。
【図２】（１）式と未溶解物の有無との関係を示す図。
１；気密容器、２；消耗電極、３；ハ−ス、４；モ−ル
ド、５，６；電子銃、７；電子線照射範囲、８；溶湯、
９；高活性合金。
ド、５，６；電子銃、７；電子線照射範囲、８；溶湯、
９；高活性合金。
Claims (5)
- 【請求項１】 溶製せんとする合金を構成する各純金属
を溶解原料として用い、これらを電子ビ−ム又はプラズ
マを加熱源として溶解し、その溶湯を所定時間ハ−ス内
で溶融状態で滞留させ、次いでその溶湯をモ−ルド内に
注入することを特徴とする高融点金属元素を含有する高
活性合金の製造方法。 - 【請求項２】 前記ハ−スにおける溶解原料の滞留時間
は以下の式で表される溶解時間ｔよりも長いことを特徴
とする請求項１に記載の高融点金属元素を含有する高活
性合金の溶製方法。 ｔ＝Ｘ／２（ρl ／ρs ）（Ｄ／δ）ｌｎ｛（ＣO −ＣL ）／（ＣO −ＣS ）｝ ここでＣO ＝（ρl ／ρs ）ＣO ´ ただし、Ｘ：溶解原料の厚みないしは直径、ρl ：液相
の密度、ρs ：固相の密度、Ｄ：拡散定数、δ：濃度境
界層の厚み、ＣL ：バルク濃度、 ＣS ：操業温度での
液相線濃度、ＣO ´：固相中の濃度である。 - 【請求項３】 前記各純金属をプレス成形して作成した
コンパクトを溶接した消耗電極を溶解原料とし、この溶
解原料を溶解して前記ハ−ス内にその溶融物を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の高融点金属元素を含
有する高活性合金の溶製方法。 - 【請求項４】 前記溶解原料を純金属の状態でハ−ス内
に直接添加することを特徴とする請求項１に記載の高融
点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法。 - 【請求項５】 前記高融点金属は融点が１６５０℃以上
の金属であることを特徴とする請求項１に記載の高融点
金属を含有する高活性合金の溶製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21758891A JPH0559465A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 高融点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21758891A JPH0559465A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 高融点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559465A true JPH0559465A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16706645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21758891A Pending JPH0559465A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 高融点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559465A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103017559A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-04-03 | 云南钛业股份有限公司 | Eb炉预热过程中电子束扫描图案的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-08-28 JP JP21758891A patent/JPH0559465A/ja active Pending
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