JPS60228631A - チタン合金の製造方法 - Google Patents
チタン合金の製造方法Info
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- JPS60228631A JPS60228631A JP60050722A JP5072285A JPS60228631A JP S60228631 A JPS60228631 A JP S60228631A JP 60050722 A JP60050722 A JP 60050722A JP 5072285 A JP5072285 A JP 5072285A JP S60228631 A JPS60228631 A JP S60228631A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (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】
発明の技術分野
本発明は、予備合金を使用してチタン以外に合金要素S
n、 Zr5M□および八fを含んたチタン合金の製造
方法に閏する。特に組成Ti−6^−2Sn−42r−
flMoのチタン合金に閏する(八M54981参照)
このようなチタン合金は、特に航空機および宇宙船に使
われる。多くの用途についてこれらチタン合金には、合
金要素の割合と純度とに関して極度の要求が課される。
n、 Zr5M□および八fを含んたチタン合金の製造
方法に閏する。特に組成Ti−6^−2Sn−42r−
flMoのチタン合金に閏する(八M54981参照)
このようなチタン合金は、特に航空機および宇宙船に使
われる。多くの用途についてこれらチタン合金には、合
金要素の割合と純度とに関して極度の要求が課される。
従来技術
前記組成のチタン合金を作るため一般に海綿状ブータン
を、例えばパノおよびMoをベースにした2物質P備合
金およびdσ綿状ZrとしたZrおよびSnのような金
層成分と混合する。混合物は加工され、溶融電極になり
、これら溶融電極は真空アーク炉内において溶融され、
インゴットになる。十分な均一度のチタン合金を得るた
めには、くり返し溶融が必要である(メタル3B、19
82059 Mから)。もちろんチタン合金製造のため
、パノの他に要素ZrlMo、 Tiおよび残りとして
通常の添加物を含んだ予備合金も周知である。しかしと
れら周知の予備合金は、合金要素に関するチタン合金共
通の要素をカバーしているわけではない。従ってチタン
合金を作るためには別の要素を加えなければならない。
を、例えばパノおよびMoをベースにした2物質P備合
金およびdσ綿状ZrとしたZrおよびSnのような金
層成分と混合する。混合物は加工され、溶融電極になり
、これら溶融電極は真空アーク炉内において溶融され、
インゴットになる。十分な均一度のチタン合金を得るた
めには、くり返し溶融が必要である(メタル3B、19
82059 Mから)。もちろんチタン合金製造のため
、パノの他に要素ZrlMo、 Tiおよび残りとして
通常の添加物を含んだ予備合金も周知である。しかしと
れら周知の予備合金は、合金要素に関するチタン合金共
通の要素をカバーしているわけではない。従ってチタン
合金を作るためには別の要素を加えなければならない。
また予備合金内の合金要素は、チタン合金内の合金要素
の比にはなっていない。製造はテルミット法で行われる
(ドイツ連邦共和国特許出願公開箱2821400号明
細書)。あらゆる公知の処置に対して、でき上ったチタ
ン合金は、しばしば合金要素の割合についてかつ純度に
ついて要素を満たしていないということがあてはまる。
の比にはなっていない。製造はテルミット法で行われる
(ドイツ連邦共和国特許出願公開箱2821400号明
細書)。あらゆる公知の処置に対して、でき上ったチタ
ン合金は、しばしば合金要素の割合についてかつ純度に
ついて要素を満たしていないということがあてはまる。
特に障害になる程多量の窒化物包含物が検出される。予
備合金ではカバーされない別の合金要素を加えた場合、
その」二さらにひんばんにチタン合金中に酸素が混入し
てしまい、それにより直接または酸化物包含物の形成に
より支障がある。
備合金ではカバーされない別の合金要素を加えた場合、
その」二さらにひんばんにチタン合金中に酸素が混入し
てしまい、それにより直接または酸化物包含物の形成に
より支障がある。
発明の]−1的
本発明の課題は、どのようにして前記組成のおよびその
他のチタン合金が、極めて正確な合金要素の割合および
極めてわずかな不純物台イf量で製造できるかを示すこ
とにある。特に窒化物包含物が支障ないように、かつ酸
素含有量が多すぎないようにする。
他のチタン合金が、極めて正確な合金要素の割合および
極めてわずかな不純物台イf量で製造できるかを示すこ
とにある。特に窒化物包含物が支障ないように、かつ酸
素含有量が多すぎないようにする。
発明の構成
この課題を解決するため、本発明は次のことを示してい
る。すなわち予備合金から構成した溶融電極を用いた真
空アーク炉内で、合金要素パノ、Sn、 Moを含んだ
チタン合金を製造方法において、 5nlO〜12市Iit%、 7、r 21〜23市量重重 M(132〜34重量%、 残り合計0.5重量%を越えない不可避の添加物 の組成の予備合金を使用し、また予備合金中のチタンを
除いたチタン合金のすべての合金要素を、チタン合金中
の合金要素の重量%の比に相当する割合で含ませる。ア
ルミニウム含有量は、添加物を考慮して、前記重量%が
全体で100%になるようになっている。本発明による
予備合金を使用する場合、通常の混合規則に注意するこ
とは明らかである。さらに本発明の範囲内において時に
はチタン合金に合金要素をわずかに修正添加するととが
あるが、これは結果に影響ないことは明らかである。
る。すなわち予備合金から構成した溶融電極を用いた真
空アーク炉内で、合金要素パノ、Sn、 Moを含んだ
チタン合金を製造方法において、 5nlO〜12市Iit%、 7、r 21〜23市量重重 M(132〜34重量%、 残り合計0.5重量%を越えない不可避の添加物 の組成の予備合金を使用し、また予備合金中のチタンを
除いたチタン合金のすべての合金要素を、チタン合金中
の合金要素の重量%の比に相当する割合で含ませる。ア
ルミニウム含有量は、添加物を考慮して、前記重量%が
全体で100%になるようになっている。本発明による
予備合金を使用する場合、通常の混合規則に注意するこ
とは明らかである。さらに本発明の範囲内において時に
はチタン合金に合金要素をわずかに修正添加するととが
あるが、これは結果に影響ないことは明らかである。
予備合金がチタンのもの以下の溶融点を有するように、
予備合金内の要素(パノも含めて)を調節することは容
易に可能である。それにより真空アーク炉内で予備合金
から出た要素を添加することが容易になり、かつ極めて
均一な製品が得られる。これに関連して予備合金が均一
な組成とどこでも同じ粒度をイ「することも有利である
。01「記予備合金の溶融点は、14.00ないし14
50°Cである。
予備合金内の要素(パノも含めて)を調節することは容
易に可能である。それにより真空アーク炉内で予備合金
から出た要素を添加することが容易になり、かつ極めて
均一な製品が得られる。これに関連して予備合金が均一
な組成とどこでも同じ粒度をイ「することも有利である
。01「記予備合金の溶融点は、14.00ないし14
50°Cである。
特にガス含有量の少ないチタン合金を作るため例えば、
0.001ないし0.005%のNおよび0.04ない
し0.06%の0の特にわずかなガス含有量を有しかつ
特殊な方法で作られた予備合金を使用すると有利である
。そのため本発明によれば、2段法で作られた予備合金
を使用し、その際第1段階でMoと パノから成る中間
合金を原料からテルミット法で作り、パノ含有量は少な
くとも15重量%であり、かつその際中間合金と予備合
金の別の要素とを、場合によってはそれ以」−のへil
含有量のチタン合金も含めて真空誘導炉に装入し、かつ
それにより予備合金を溶融し、ガス抜きし、かつ酸化ア
ルミニウム包含物を除去する。予備合金を八1203/
Mに0/尖晶石−るっぽ内で溶融し、かつ誘導による
浴運動およびほぼ1400℃の溶融温度でガス抜き後酸
化アルミニウム包含物を分RIするまで液状に維持する
ことは有利である。
0.001ないし0.005%のNおよび0.04ない
し0.06%の0の特にわずかなガス含有量を有しかつ
特殊な方法で作られた予備合金を使用すると有利である
。そのため本発明によれば、2段法で作られた予備合金
を使用し、その際第1段階でMoと パノから成る中間
合金を原料からテルミット法で作り、パノ含有量は少な
くとも15重量%であり、かつその際中間合金と予備合
金の別の要素とを、場合によってはそれ以」−のへil
含有量のチタン合金も含めて真空誘導炉に装入し、かつ
それにより予備合金を溶融し、ガス抜きし、かつ酸化ア
ルミニウム包含物を除去する。予備合金を八1203/
Mに0/尖晶石−るっぽ内で溶融し、かつ誘導による
浴運動およびほぼ1400℃の溶融温度でガス抜き後酸
化アルミニウム包含物を分RIするまで液状に維持する
ことは有利である。
得られた利点は次の通りである。すなわち特別の条件に
注意して前記予備合金を使用した場合、極めて正確な割
合で合金要素が含まれ、かつ不純物を極めてわずかしか
含まない点で優れており、特にもはや障害となる窒化物
を含まないおどろくべきチタン合金が得られた。
注意して前記予備合金を使用した場合、極めて正確な割
合で合金要素が含まれ、かつ不純物を極めてわずかしか
含まない点で優れており、特にもはや障害となる窒化物
を含まないおどろくべきチタン合金が得られた。
本発明は前記予備合金にも関する。
実施例
12.38 kgのMoA/72.22%M。
5.40 kg tv A?粒状金w499.7 %へ
j2.89 kgのSn金属 99.9 %Sn5.8
3 kgのZr金属 99.0 %Z「を真空誘導炉に
挿入する。
j2.89 kgのSn金属 99.9 %Sn5.8
3 kgのZr金属 99.0 %Z「を真空誘導炉に
挿入する。
挿入物を溶融し、ガス抜きし、かつアルゴン保護ガス中
で1/2時間にわたって液状に維持する。
で1/2時間にわたって液状に維持する。
その際液状洛中の温度はほぼ1450°Cに調節する。
アルゴン保護ガス中1450°Cで注ぎ出ず。冷却は、
アルゴン200トルで2時間以1 行’l。
アルゴン200トルで2時間以1 行’l。
作られたもの:
25.0 kgのAIAl−5n−Zr−(f−2−4
−G、32.3 % (7) AI 0.008 %0
) C11,1%のSn 0.003%の B22.5
%f) Zr O,002%ノW31.7 % (7
) Mo 0.002 %(7) Pb0.11 %(
DFe O,00%(7) 00.04 % (7)
Si O,001%ノNを含む。
−G、32.3 % (7) AI 0.008 %0
) C11,1%のSn 0.003%の B22.5
%f) Zr O,002%ノW31.7 % (7
) Mo 0.002 %(7) Pb0.11 %(
DFe O,00%(7) 00.04 % (7)
Si O,001%ノNを含む。
(Si合金iA 99.7%のSiを添加するととによ
り、合金のSi含有量は管理された値に調節できる。)
これら予備合金から作られた溶融電極により真空アーク
炉内ニオイテAMS 4975 n (19(i8)
* タLetへMS 4976A (+9f18)によ
る初めに述べたようなチタン合金が、極めて高純度でか
つ特に支障ある酸素含イ1−量を含まずかつ支障ある窒
化物包含物を含まずに溶融できる。
り、合金のSi含有量は管理された値に調節できる。)
これら予備合金から作られた溶融電極により真空アーク
炉内ニオイテAMS 4975 n (19(i8)
* タLetへMS 4976A (+9f18)によ
る初めに述べたようなチタン合金が、極めて高純度でか
つ特に支障ある酸素含イ1−量を含まずかつ支障ある窒
化物包含物を含まずに溶融できる。
個別的には次のように作業する。予備合金の製造のため
第1段階において、特殊な燃焼容器内のテルミット法還
元によりMoパノ合金が作られる。そのため99.9%
以上のM o O3を含む純粋な酸化モリブテン(Vl
)を、99.8%Atの純度のアルミニウムと親密に混
合しかつ初期点火によって燃焼容器内で反応させる。発
熱反応によって金属とコランダトスラグの支障ない分離
が確実に行われる、。スラグの粘度を低下させる付加的
な融剤はなくともよい。このことは、融剤を添加すれば
合金を汚染する危険が排除されないので有利である。還
元のため理論混合比のアルミニウム充てんの他に、72
〜75%Moと25〜28%A7を含む合金を牛しるよ
うに過剰量の添加を見積る。とのMoAA 75:25
合金の製造は、500kgまでの金属重量のブロックの
大きさで行う。
第1段階において、特殊な燃焼容器内のテルミット法還
元によりMoパノ合金が作られる。そのため99.9%
以上のM o O3を含む純粋な酸化モリブテン(Vl
)を、99.8%Atの純度のアルミニウムと親密に混
合しかつ初期点火によって燃焼容器内で反応させる。発
熱反応によって金属とコランダトスラグの支障ない分離
が確実に行われる、。スラグの粘度を低下させる付加的
な融剤はなくともよい。このことは、融剤を添加すれば
合金を汚染する危険が排除されないので有利である。還
元のため理論混合比のアルミニウム充てんの他に、72
〜75%Moと25〜28%A7を含む合金を牛しるよ
うに過剰量の添加を見積る。とのMoAA 75:25
合金の製造は、500kgまでの金属重量のブロックの
大きさで行う。
それから第2段階において、真空誘導炉内で予備合金溶
融を行う。そのため支障なく清潔なMo八へ75 :
25、アルミニウム99.7%Aノ、ジル′:1ノ金属
、純ずず、および場合によってはクロム全屈99.3%
Crから成りテルミット法生成物から成る使用材料を、
真空ゲートを介して^/’203/ MgO/尖晶石−
るつぼ内で溶融する。ガス抜き後100トルのアルゴン
保護ガスふん囲気において長時間液相に維持し、かつ誘
導名運動により精製効果が得られ、それによりテルミッ
ト法合金からA/203包含物を除去することができる
。さらにこの渦運動によって最適な均一度が得られる。
融を行う。そのため支障なく清潔なMo八へ75 :
25、アルミニウム99.7%Aノ、ジル′:1ノ金属
、純ずず、および場合によってはクロム全屈99.3%
Crから成りテルミット法生成物から成る使用材料を、
真空ゲートを介して^/’203/ MgO/尖晶石−
るつぼ内で溶融する。ガス抜き後100トルのアルゴン
保護ガスふん囲気において長時間液相に維持し、かつ誘
導名運動により精製効果が得られ、それによりテルミッ
ト法合金からA/203包含物を除去することができる
。さらにこの渦運動によって最適な均一度が得られる。
これらすべての溶融過程は正確に管理され、かつその際
特に溶融温度に注意して、テルミット法反応の際どうし
ても生じる過熱を避けるようにする。この第2段階では
還元処理は行わない。100トルのアルゴン保護ガス中
で銅鋳型に注ぎ出す。合金の冷却は、200トルのアル
ゴン中で行う。作られた多物質合金は1問題なく粉砕で
き、かつ溶融電極に加工できる。
特に溶融温度に注意して、テルミット法反応の際どうし
ても生じる過熱を避けるようにする。この第2段階では
還元処理は行わない。100トルのアルゴン保護ガス中
で銅鋳型に注ぎ出す。合金の冷却は、200トルのアル
ゴン中で行う。作られた多物質合金は1問題なく粉砕で
き、かつ溶融電極に加工できる。
特許用E1 人 ゲー・エフ番ニー、ゲゼルシャフト、
フユール、エレクトロメタルルギー、ミツト、ベシュレ
ンクテル、ハフノング 代理人 弁理士 1) 代 蒸 治 IAI−
フユール、エレクトロメタルルギー、ミツト、ベシュレ
ンクテル、ハフノング 代理人 弁理士 1) 代 蒸 治 IAI−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 0)予備合金から構成した溶融電極を用いた真空アーク
炉内で、合金要素A1Al15n1を含んだチタン合金
を製造方法において、 Sn ICl−12重 量 % 、 Zr 21〜23重量%、 Mo 32〜34重量%、 AI 残り合R1−0,5重量%を越えない不可避の添加物 の組成の予備合金を使用し、また予備合金中のチタンを
除いたチタン合金のすべての合金要素を、チタン合金中
の合金要素の重量%の比に相当する割合で含まぜること
を特徴とする、チタン合金の製造方法。 C)チタンのものより低い溶敗点を有する予備合金を特
徴する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)2段法で作られた予備合金を使用し、その際第1
段階でMoと AIから成る中間合金を脂材からテルミ
ット法で作り、^l含有量は少なくとも15重量%であ
り、かつその際中間合金と予備合金の別の要素とを、場
合によってはそれ以上の^ll含有量チタン合金も含め
て真空誘導炉に装入し、かつそれにより予備合金を溶融
し、ガス抜きし、かつ酸化アルミニウム包含物を特徴す
る特許請求の範囲第1または第2項記載の方法。 (4)^1203/ MgO/尖晶石−るつぼ内で溶融
した予備合金を使用し、誘導による浴運動の際ガス抜き
後酸化アルミニウム包含物を分離するまで液状に維持す
る、特許請求の範囲第3項記載のの方法。 (5)合金要素AI、Sn、 Moを含み、5nlO〜
12重量%、 Zr 21〜23重量%、 Mo 32〜34重量%、 パノ− 残り合!10.5市量%を越えない不可避の添加物 の組成であることを特徴とする、チタン合金を製造する
ための予備合金。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843409615 DE3409615A1 (de) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Vorlegierung fuer die herstellung einer titanlegierung |
DE3409615.9 | 1984-03-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60228631A true JPS60228631A (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=6230655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60050722A Pending JPS60228631A (ja) | 1984-03-16 | 1985-03-15 | チタン合金の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4585474A (ja) |
JP (1) | JPS60228631A (ja) |
DE (1) | DE3409615A1 (ja) |
GB (1) | GB2155956B (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4952236A (en) * | 1988-09-09 | 1990-08-28 | Pfizer Hospital Products Group, Inc. | Method of making high strength, low modulus, ductile, biocompatible titanium alloy |
US5316723A (en) * | 1992-07-23 | 1994-05-31 | Reading Alloys, Inc. | Master alloys for beta 21S titanium-based alloys |
EP0801138A3 (en) * | 1996-04-12 | 1998-05-27 | Reading Alloys, Inc. | Producing titanium-molybdenum master alloys |
US6004368A (en) * | 1998-02-09 | 1999-12-21 | Hitchiner Manufacturing Co., Inc. | Melting of reactive metallic materials |
CN110408806B (zh) * | 2019-08-22 | 2020-12-18 | 承德天大钒业有限责任公司 | 一种铝铌钽中间合金及其制备方法 |
CN112647003B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-05-20 | 立中四通轻合金集团股份有限公司 | 一种航空级钼铝中间合金及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4871713A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-28 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2640860A (en) * | 1949-10-21 | 1953-06-02 | Allegheny Ludlum Steel | Apparatus for melting titanium to form ingots |
US3005246A (en) * | 1958-12-24 | 1961-10-24 | Union Carbide Corp | Method of producing high-quality ingots of reactive metals |
-
1984
- 1984-03-16 DE DE19843409615 patent/DE3409615A1/de active Granted
- 1984-06-15 US US06/621,040 patent/US4585474A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-03-14 GB GB08506601A patent/GB2155956B/en not_active Expired
- 1985-03-15 JP JP60050722A patent/JPS60228631A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4871713A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-28 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3409615C2 (ja) | 1989-03-09 |
GB2155956B (en) | 1988-05-05 |
DE3409615A1 (de) | 1985-09-19 |
US4585474A (en) | 1986-04-29 |
GB8506601D0 (en) | 1985-04-17 |
GB2155956A (en) | 1985-10-02 |
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