JPS63118023A - チタンの溶解方法 - Google Patents
チタンの溶解方法Info
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- JPS63118023A JPS63118023A JP26637986A JP26637986A JPS63118023A JP S63118023 A JPS63118023 A JP S63118023A JP 26637986 A JP26637986 A JP 26637986A JP 26637986 A JP26637986 A JP 26637986A JP S63118023 A JPS63118023 A JP S63118023A
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Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、チタンを溶解する方法に関するものである。
（従来の技術）
現在工業的にもっとも普及しているチタンの溶解方法は
、消耗電極式真空アーク再溶解法である。
、消耗電極式真空アーク再溶解法である。
そして、この）容解原料には主にスポンジチタンをコン
パクト成形し、それを溶接した電極を用いている。とこ
ろで、このスポンジチタンの製造は、エネルギー消費壇
が多く高価となるため、スクラップを効率よく消化する
ことが必要となってくる。
パクト成形し、それを溶接した電極を用いている。とこ
ろで、このスポンジチタンの製造は、エネルギー消費壇
が多く高価となるため、スクラップを効率よく消化する
ことが必要となってくる。
しかし、スクラップを利用するには、スクラップ原料に
混入するおそれのある異種金属による材料欠陥の発生防
止対策を溶解システム中で考慮しなければならない。
混入するおそれのある異種金属による材料欠陥の発生防
止対策を溶解システム中で考慮しなければならない。
しかして、このスクラップ源のひとつとして、チタンイ
ンゴットやチタン製品の旋削やフライス加工などの切削
加工によって生成する切屑があげられる。ところが、チ
タンは鋼に比べ熱転Ｗ度が小さくまた単位体積当たりの
比熱も小さいため、切削時に発生した熱が被削材を通し
て解放されにくい。このため工具先端温度は容易に１０
００ ’ｃ近くまで上昇する。
ンゴットやチタン製品の旋削やフライス加工などの切削
加工によって生成する切屑があげられる。ところが、チ
タンは鋼に比べ熱転Ｗ度が小さくまた単位体積当たりの
比熱も小さいため、切削時に発生した熱が被削材を通し
て解放されにくい。このため工具先端温度は容易に１０
００ ’ｃ近くまで上昇する。
（発明が解決しようとする問題点）
従って、上記した理由によりチタンの切削工具としては
超硬工具（ＷＣ−ＣＯ）が通常使用されているが、この
ような材質の切削工具を使用した場合には１０００℃付
近でチタンは鉄族元素と共晶を作り、もろい金属間化合
物を生成して欠損を生じる為、切屑中に工具材質が混入
することになる。しかして、この切屑を再溶解原料とし
て利用した場合には、超硬成分が溶解しきらず高密度介
在物として残り、材料に態形習を及ぼすため切削切屑は
再溶解スクラップとしてほとんど利用されていないのが
現状である。
超硬工具（ＷＣ−ＣＯ）が通常使用されているが、この
ような材質の切削工具を使用した場合には１０００℃付
近でチタンは鉄族元素と共晶を作り、もろい金属間化合
物を生成して欠損を生じる為、切屑中に工具材質が混入
することになる。しかして、この切屑を再溶解原料とし
て利用した場合には、超硬成分が溶解しきらず高密度介
在物として残り、材料に態形習を及ぼすため切削切屑は
再溶解スクラップとしてほとんど利用されていないのが
現状である。
本発明、は上述した問題点を解決するために成されたも
のであり、材料欠陥となるような異物の偉人のないチタ
ン切屑を効率的に用いて再溶解する方法を提供するもの
である。
のであり、材料欠陥となるような異物の偉人のないチタ
ン切屑を効率的に用いて再溶解する方法を提供するもの
である。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、チタン切屑中への超硬成分の混入をさけ
るため種々の工具材質の切削性及びチタン溶湯中への溶
解性を調査したところ、チタンの密度との関係から、密
度が４．５ｇ／ｃｆｆｌ以下の酸化物、窒化物あるいは
酸窒化物セラミックスを主成分とする工具にて切削した
純チタンあるいはチタン合金の切屑を再溶解原料として
用いることが、材料欠陥のない溶製材を得るのに有効で
あることを見いだし本発明を成立させたのである。
るため種々の工具材質の切削性及びチタン溶湯中への溶
解性を調査したところ、チタンの密度との関係から、密
度が４．５ｇ／ｃｆｆｌ以下の酸化物、窒化物あるいは
酸窒化物セラミックスを主成分とする工具にて切削した
純チタンあるいはチタン合金の切屑を再溶解原料として
用いることが、材料欠陥のない溶製材を得るのに有効で
あることを見いだし本発明を成立させたのである。
すなわち本発明は、酸化物、窒化物あるいは酸窒化物セ
ラミックスを主成分とし、密度が４．５ｇ／ｃｌｌ！以
下の工具を用いて純チタンあるいはチタン合金の切削屑
を得、この切削屑を再溶解原料とすることを要旨とする
ものである。
ラミックスを主成分とし、密度が４．５ｇ／ｃｌｌ！以
下の工具を用いて純チタンあるいはチタン合金の切削屑
を得、この切削屑を再溶解原料とすることを要旨とする
ものである。
ここで、本発明に適用できる工具材質としてはＡＩ！０
．３、Ｓｉ３Ｎ４ 、Ｃ−ＢＮ （立方晶ＢＮ）、サイ
アロン（Ｓｉ−ＡＩ−０−Ｎ系）などを主成分とするセ
ラミックスをあげることができる。
．３、Ｓｉ３Ｎ４ 、Ｃ−ＢＮ （立方晶ＢＮ）、サイ
アロン（Ｓｉ−ＡＩ−０−Ｎ系）などを主成分とするセ
ラミックスをあげることができる。
ところで本発明において、酸化物、窒化物あるいは酸窒
化物セラミックスを主成分とする工具により切削して得
られた切屑が、再溶解原料として有効であるのは、切屑
中に混入したこれらの工具材質が、チタン溶湯に容易に
溶解するためである。
化物セラミックスを主成分とする工具により切削して得
られた切屑が、再溶解原料として有効であるのは、切屑
中に混入したこれらの工具材質が、チタン溶湯に容易に
溶解するためである。
これはチタン中への酸素及び窒素の固溶量が大なること
に寄囚すると考えられる。たとえばＳｉＪ。
に寄囚すると考えられる。たとえばＳｉＪ。
は５ｉＪ４−３ Ｓｉ ＋ ４ Ｎなる分解反応により
Ｔｉ１容湯中に溶解する。
Ｔｉ１容湯中に溶解する。
一方ＷＣのような炭化物やＴｉＢ２のような硼化物から
なる工具材質はＴｉ中への炭素や硼素の固溶量が小さい
ため溶解しに＜＜、高密度介在物とじて残存する。
なる工具材質はＴｉ中への炭素や硼素の固溶量が小さい
ため溶解しに＜＜、高密度介在物とじて残存する。
また、本発明において工具材質の密度を４．５ｇ ／
ｃｎｔ以下と限定したのは、４．５ｇ／ｃ＋Ｊを超える
と工具材質はチタン溶湯中を沈降してゆくため、溶解時
間を十分にかせぐことができずに溶は残ることがあるか
らである。しかし４．５ｇ／ｃＪ以下であると溶湯中に
浮くため、溶解に十分な時間をとることができるととも
に、万一、溶は残りがあっても浮上分離することができ
る。
ｃｎｔ以下と限定したのは、４．５ｇ／ｃ＋Ｊを超える
と工具材質はチタン溶湯中を沈降してゆくため、溶解時
間を十分にかせぐことができずに溶は残ることがあるか
らである。しかし４．５ｇ／ｃＪ以下であると溶湯中に
浮くため、溶解に十分な時間をとることができるととも
に、万一、溶は残りがあっても浮上分離することができ
る。
（作 用）
本発明は、酸化物、窒化物あるいは酸窒化物セラミック
スを主成分とし、密度が４．５ｇ／ｃＩ１１以下の工具
を用いて純チタンあるいはチタン合金の切削屑を得、こ
の切削屑を再溶解原料とするものである為、チタン切屑
中に材料欠陥となるような異物の混入がない。
スを主成分とし、密度が４．５ｇ／ｃＩ１１以下の工具
を用いて純チタンあるいはチタン合金の切削屑を得、こ
の切削屑を再溶解原料とするものである為、チタン切屑
中に材料欠陥となるような異物の混入がない。
（実 施 例）
次に本発明方法の高価を確認するために行った実験の結
果について述べる。
果について述べる。
Ｓｉ□Ｎ４基工具及び超硬工具にて純チタンを切削して
得られた切屑を各々粉砕、酸洗した。そして、このうち
の超硬工具による切削で得られたチタン切屑については
さらに磁選により超硬成分をとりのぞいた。しかして、
それぞれの切屑をコンパクト成形し、溶接して電極とし
て真空アーク溶解し、約１トンのインゴットを得た。ま
た、比較材としてスポンジチタンを原料としたインゴッ
トも溶製した。
得られた切屑を各々粉砕、酸洗した。そして、このうち
の超硬工具による切削で得られたチタン切屑については
さらに磁選により超硬成分をとりのぞいた。しかして、
それぞれの切屑をコンパクト成形し、溶接して電極とし
て真空アーク溶解し、約１トンのインゴットを得た。ま
た、比較材としてスポンジチタンを原料としたインゴッ
トも溶製した。
その結果、超硬工具による切削切屑を溶解したインゴッ
トには磁選工程を経たにもかかわらず顕微鏡下で異物が
認められた。
トには磁選工程を経たにもかかわらず顕微鏡下で異物が
認められた。
この異物をＸ線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）で調
査したところＷＣと判明した。
査したところＷＣと判明した。
一方、５ｉｌＮ４基工具による切削で得た切屑を溶解し
たインゴット及びスポンジチタンを溶解したインゴット
には高密度介在物が全く認められなかった。
たインゴット及びスポンジチタンを溶解したインゴット
には高密度介在物が全く認められなかった。
これらの溶製材を圧延処理したＴｉの薄板（Ｌ３ｍｍ）
を超音波探傷した結果、超硬工具による切削で得た切屑
を溶解し、圧延処理した薄板には１０ｍにつき３ケ所の
不良部が検出され、この不良部には約７０μｍ程度のＷ
Ｃが存在した。
を超音波探傷した結果、超硬工具による切削で得た切屑
を溶解し、圧延処理した薄板には１０ｍにつき３ケ所の
不良部が検出され、この不良部には約７０μｍ程度のＷ
Ｃが存在した。
これに対して、５ｉＪ４基工具による切削で得た切屑お
よびスポンジチタンを溶解し圧延処理した７１板には不
良部が検出されなかった。
よびスポンジチタンを溶解し圧延処理した７１板には不
良部が検出されなかった。
なお、本実施例では消耗式真空アーク再溶解法を用いた
ものを示したが、これに限らず非消耗式真空アーク再）
容解決、プラズマビーム溶解法、エレクトロンビーム溶
解法等を用いてもよいことは勿論である。
ものを示したが、これに限らず非消耗式真空アーク再）
容解決、プラズマビーム溶解法、エレクトロンビーム溶
解法等を用いてもよいことは勿論である。
（発明の効果）
以上説明したように本発明は、酸化物、窒化物あるいは
酸窒化物セラミックスを主成分とし、密度が４．５ｇ／
ｃｎ！以下の工具を用いて純チタンあるいはチタン合金
の切削屑を得、この切削屑を再溶解原料とするものであ
る為、チタン切屑中に材料欠陥となるような異物の混入
がない。すなわら、本発明方法に使用する切屑は高品位
なチタンスクラップである為、磁選等の不純物除去工程
を径ずに効率的に再溶解することができる。
酸窒化物セラミックスを主成分とし、密度が４．５ｇ／
ｃｎ！以下の工具を用いて純チタンあるいはチタン合金
の切削屑を得、この切削屑を再溶解原料とするものであ
る為、チタン切屑中に材料欠陥となるような異物の混入
がない。すなわら、本発明方法に使用する切屑は高品位
なチタンスクラップである為、磁選等の不純物除去工程
を径ずに効率的に再溶解することができる。
Claims (1)
- （１）酸化物、窒化物あるいは酸窒化物セラミックスを
主成分とし、密度が４．５ｇ／ｃｍ＾３以下の工具を用
いて純チタンあるいはチタン合金の切削屑を得、この切
削屑を再溶解原料とすることを特徴とするチタンの溶解
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26637986A JPS63118023A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | チタンの溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26637986A JPS63118023A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | チタンの溶解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63118023A true JPS63118023A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH0442459B2 JPH0442459B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=17430117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26637986A Granted JPS63118023A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | チタンの溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63118023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4837100B2 (ja) * | 2006-09-11 | 2011-12-14 | アルファマイクロン インコーポレイテッド | 光学装置と併用される電気配線タブ |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26637986A patent/JPS63118023A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4837100B2 (ja) * | 2006-09-11 | 2011-12-14 | アルファマイクロン インコーポレイテッド | 光学装置と併用される電気配線タブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442459B2 (ja) | 1992-07-13 |
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