JP2003145249A - 微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造するための鋳型 - Google Patents

微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造するための鋳型

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JP2003145249A
JP2003145249A JP2001346890A JP2001346890A JP2003145249A JP 2003145249 A JP2003145249 A JP 2003145249A JP 2001346890 A JP2001346890 A JP 2001346890A JP 2001346890 A JP2001346890 A JP 2001346890A JP 2003145249 A JP2003145249 A JP 2003145249A
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Kenichi Taniguchi
兼一 谷口
Toshio Sakamoto
敏夫 坂本
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向凝固柱状晶の成長方向に対して垂直な断
面の組織が微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴ
ットを製造ための鋳型を提供する。 【解決手段】鋳型１内部の底面に穴２を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一方向凝固柱状
晶の成長方向に対して垂直な断面の組織が微細な一方向
凝固柱状晶組織（以下、微細な一方向凝固柱状晶組織と
いう）を有するインゴットを製造するための鋳型、特に
微細な一方向凝固柱状晶組織を有する純度９９．９９％
以上の高純度金属インゴットを製造するための鋳型に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋳型を徐々に加熱炉内から引き
下げるかまたは加熱炉を徐々に引き上げることにより鋳
型キャビティ内の溶湯を下部から上部に向かって徐々に
冷却し、それによって溶湯の凝固界面を底部から上方に
向かって上昇させることにより一方向凝固柱状晶組織を
有するインゴットを形成する方法は、ブリッジマン法と
呼ばれており、一般に知られている。この方法で高純度
金属、特に９９.９９％以上の高純度金属インゴットを製
造すると、溶湯が高純度であることおよび凝固速度が遅
い等の理由により結晶粒が粗大に成長し、粗大な断面結
晶粒を有する一方向凝固柱状晶組織を有するインゴット
が得られることも知られている。
【０００３】一方、ＩＣ，ＬＳＩ，ＵＬＳＩなどの半導
体装置を製造する際に形成する導電性付与膜として高純
度銅薄膜を形成することが知られており、この高純度銅
薄膜は高純度銅ターゲットをスパッタリングすることに
より形成されることが知られている。しかし、スパッタ
リングして得られる高純度銅薄膜の厚さが均一でしかも
スパッタリング時にパーティクルの発生を少なくするに
は、微細な結晶粒を有するターゲットを使用しなければ
ならない。前述のブリッジマン法により製造した高純度
銅インゴットは一般に高純度が保証されるものの結晶粒
が粗大となるところから、このブリッジマン法により製
造した高純度銅インゴットをそのまま切断してターゲッ
トを作製することはできない。したがって、ブリッジマ
ン法により製造した高純度銅インゴットからスパッタリ
ングターゲットを製造するには、粗大な断面結晶粒を有
する一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを一方向
凝固柱状晶組織の成長方向に平行に少なくとも１回熱間
鍛造したのち、この熱間鍛造方向に対して直角な方向に
冷間鍛造し、これを繰り返して微細な結晶粒を有するス
パッタリングターゲットを製造している(特開２００１
−２４０９４９号公報参照)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、粗大な断面結
晶粒を有する一方向凝固柱状晶組織を有するインゴット
に圧延または鍛造などの塑性加工を施すと、塑性加工中
に割れが発生しやすく、そのために歩留まりが悪くな
り、また微細な結晶粒を有する塑性加工体を製造するに
は塑性加工回数を増やさなければならず、塑性加工回数
を増やすほどコストがかかる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
微細な断面結晶粒を有する一方向凝固柱状晶組織を有す
るインゴットを製造すべく研究を行った。その結果、 （イ）鋳型内の溶湯の凝固界面を底部から上方に向かっ
て上昇させるブリッジマン法において、鋳型内部の少な
くとも底面に複数の穴を設けた鋳型を使用すると、ま
ず、穴に充填された溶湯が凝固して複数の微細な初晶を
生成し、この複数の微細な初晶が一方向凝固して微細な
一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを生成し、そ
のために従来のブリッジマン法により得られたインゴッ
トに較べて一層微細な一方向凝固柱状晶組織を有するイ
ンゴットを製造することができる、 （ロ）前記鋳型内部の底面に設けた複数の穴は、溶湯が
穴の底部にまで達することのできるに十分な広さの開口
部開口面積を有する穴であることが必要であり、その穴
は、穴の深さＤ、穴の開口面積をＳ、鋳型底部の厚さを
Ｔとすると、 １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する穴であることが
一層好ましい、 （ハ）前記鋳型内部の底面に設けた穴の開口部の形状は
三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形、その
他、星形、＋型などいかなる形状であっても良いが、穴
は鋳型内部の底面にドリルなどで開けた円形の穴である
ことが加工しやすいので最も好ましく、穴の壁面は鋳型
からのインゴットの離脱性をよくするために、鋳型内の
底部に設けられた穴は、開口部から穴底部に向かって面
積が小さくなるテーパーを有する穴であることが好まし
く、これらの穴は前記のドリルで設けた円形の穴に、穴
の開口部の面積が最も大きくなるように、リーマーでテ
ーパー角をつけるか、予めテーパー角を付けたドリルで
穴を開けることが好ましい。 （ニ）ブリッジマン法において鋳型は必ず冷却板の上に
置くところから、前記鋳型内部の底面に設けた複数の穴
は鋳型の底を貫通する貫通穴であっても鋳型内の溶湯は
貫通穴を通って冷却板に達した時には即座に凝固し、外
に漏洩することはない、などの研究結果が得られたので
ある。
【０００６】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、（１）鋳型内部の底面に穴を設け
た微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製
造するための鋳型、（２）鋳型内部の底面に、開口部か
ら穴底部に向かって面積が小さくなるテーパーを有する
穴が設けられている微細な一方向凝固柱状晶組織を有す
るインゴットを製造するための鋳型、（３）前記鋳型内
部の底面に設けられた穴は、穴の深さＤ、穴の開口面積
をＳ、鋳型底部の厚さをＴとすると、 １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する穴である前記
（１）または（２）記載の微細な一方向凝固柱状晶組織
を有するインゴットを製造するための鋳型、（４）前記
鋳型内部の底面に設けられている穴は、有底の穴または
鋳型の底を貫通する貫通穴である前記（１）、（２）ま
たは（３）記載の微細な一方向凝固柱状晶組織を有する
インゴットを製造するための鋳型、に特徴を有するもの
である。
【０００７】また、鋳型内部の底面に穴を設けた鋳型を
使用して微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴッ
トを製造する際に、鋳型内部の側壁から成長する結晶粒
は粗大化することがある。これを避けるために鋳型内部
の側壁にも有底の穴を設けることが好ましい。したがっ
てこの発明は、（５）鋳型内部の底面および側壁に穴を
設けた微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴット
を製造するための鋳型、（６）鋳型内部の底面および側
壁に、開口部から穴底部に向かって面積が小さくなるテ
ーパーを有する穴が設けられている微細な一方向凝固柱
状晶組織を有するインゴットを製造するための鋳型、
（７）前記鋳型内部の底面に設けられた穴は、穴の深さ
Ｄ、穴の開口面積をＳ、鋳型底部の厚さをＴとすると、 １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する有底の穴または
貫通穴であり、一方、側壁に設けられた穴は １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］＜Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する有底の穴である
前記（５）または（６）記載の微細な一方向凝固柱状晶
組織を有するインゴットを製造するための鋳型、（８）
前記鋳型内部の底面に設けられている穴は有底の穴また
は鋳型の底を貫通する貫通穴であり、側壁に設けられた
穴は有底の穴である前記（５）、（６）または（７）記
載の微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを
製造するための鋳型、に特徴を有するものである。
【０００８】鋳型内部の底面に有底の穴を有する前記
（１）〜（８）記載の鋳型を用いてブリッジマン法によ
り微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製
造しようとすると、少なくとも穴の数と同じ数の初晶が
発生する。したがって、鋳型内部の底面に形成する穴の数
は多いほど発生する初晶の数は多くなるので好ましく、
鋳型内部の底面に形成する有底の穴の数は１個／ｃｍ2
以上は必要である。しかし、５０個／ｃｍ2を越えると、
形成する穴の径が微細になりすぎて溶湯が穴の中まで入
り込むことができなくなって、かえって初晶の発生数が
少なくなり、微細な一方向凝固柱状晶組織を有するイン
ゴットを製造することができなくなるので好ましくな
い。したがって、この発明は、（９）前記鋳型内部の底面
に設けられた有底の穴および貫通穴、並びに前記鋳型内
部の側壁に設けられた有底の穴の数は、１〜５０個／ｃ
ｍ2を有する（１）〜（８）の内のいずれかに記載の微
細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造す
るための鋳型、に特徴を有するものである。
【０００９】この発明の鋳型内部に設けられた穴は、い
ずれも一個一個が独立した穴でなければならない。鋳型
内面で隣の穴とつながっているような形状の穴では微細
な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを得ること
ができない。
【００１０】前記(１)〜(９)記載の鋳型は鋳型内部の少
なくとも底部に穴が形成されているが、鋳型内部に穴を
形成することはコストがかかり、特に深い鋳型の底部に
穴をあけるにはコストがかかる。したがって、穴をあけ
た底部と筒部が着脱自在な分割可能な構造とすることが
好ましい。したがって、この発明は、（１０）前記鋳型は、
穴をあけた底部と筒部が着脱自在な分割可能な構造を有
する（１）〜（９）の内のいずれかに記載の微細な一方
向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造するための
鋳型、に特徴を有するものである。
【００１１】この発明の微細な一方向凝固柱状晶組織を
有するインゴットを製造するための鋳型を図面に基づい
て説明する。図１は、この発明の前記(１)〜(３)記載の
微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造
するための鋳型に溶湯を装入し冷却板の上に置いた状態
を示す断面正面図である。図１において１は鋳型、２は鋳
型内部の底面に設けられた穴、３は冷却板、４は溶湯で
ある。鋳型に注入された溶湯４は冷却板３により冷却さ
れて穴２に充填された溶湯から凝固が始まり、穴の数以
上に多くの初晶(図示せず)が形成され、その後ブリッジ
マン法により一方向凝固柱状晶組織を有するインゴット
を製造すると、前記多くの初晶が成長して通常のブリッ
ジマン法によりも一層微細な一方向凝固柱状晶組織を有
するインゴットが形成される。穴２は、いかなる開口部形
状を有しても良いが、開口面積が小さいと溶融金属の表
面張力のために溶湯が穴の底まで到達できず、初晶の発
生が少なくなる。したがって、溶融金属が充填されるに十
分な大きさの開口面積を有する穴が設けることが必要で
あり、その開口面積は穴の深さと関係があり、小さい開
口面積を有する穴は深さが小さくてよく、一方、開口面積
の大きな穴は深さが深くないと微細な一方向凝固柱状晶
組織を有するインゴットは得られない。
【００１２】図２は、この発明の前記（４）記載の微細
な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造する
ための鋳型に溶湯を装入し冷却板の上に置いた状態を示
す断面正面図である。図２において１は鋳型、２１は鋳型
内部の底面に設けられた貫通穴、３は冷却板、４は溶湯
である。鋳型１内部の底面に設けた穴は鋳型の底を貫通
する貫通穴２１であっても貫通穴内の溶湯４は冷却板３
により冷却されて凝固し、外に漏洩することはない。
【００１３】鋳型内部の底面に設けられた穴２は、いか
なる開口部形状を有しても良いが、その穴は、穴の深さ
Ｄ、穴の開口面積をＳ、鋳型底部の厚さをＴとすると、 １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する有底の穴または
貫通穴であり、一方、側壁に設けられた穴は １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］＜Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する有底の穴である
ことが一層好ましい。この発明の微細な一方向凝固柱状
晶組織を有するインゴットを製造するための鋳型の内部
に穴が形成されていれば微細な一方向凝固柱状晶組織を
有するインゴットを製造することができるが、穴の深
さ：Ｄは１ｍｍを越えることが一層好ましいのでＤ＞１
ｍｍとした。また、この式において、（Ｓ／π）1/2は任
意の形状の穴の開口面積Ｓをπで割った値の平方根であ
る。これは穴の開口が円形である場合は（Ｓ／π）1/2
は円形穴の半径であり、それを２倍した２（Ｓ／π）
1/2は円形穴の内径に相当する。一方、穴の開口形状が非
円形、例えば四角形である場合は、この四角形の面積を
Ｓとすると、（Ｓ／π）1/2は四角形を仮想円形に直し
たときの半径に相当し、それを２倍した２（Ｓ／π）1/2
は仮想円形穴の内径に相当する。鋳型内部の底面に設け
られた穴の深さ：Ｄは仮想円形穴の内径より大きいこと
が必要であるので１＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］でなけ
ればならない。しかし、鋳型内部の底面に設けられた穴
は鋳型の底を貫通する貫通穴であってもよいから、鋳型
底部の厚さをＴとすると、穴の深さは鋳型底部の厚さを
Ｔ以下でなければならない。したがって鋳型内部の底面
に設けられた穴は貫通穴となることもあり得るのでＤ＝
Ｔとなることもあり得るから、１＜［Ｄ／２（Ｓ／π）
1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）1/2（ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の
式が成り立つのである。ところが、鋳型内部の側面に設
けられた穴は貫通穴となることはあり得ないから、１＜
［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］＜Ｔ／２（Ｓ／π）1/2（ただ
し、Ｄ＞１ｍｍ）の式が成り立つのである。
【００１４】図３は、この発明の前記(５)〜(７)記載の
微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造
するための鋳型の断面正面図である。図３において１は
鋳型、２は鋳型内部の底面に設けられた穴であり、穴２
は鋳型内部の側壁にも設けられており、側壁に穴２を設
けることにより鋳型内部の側壁から成長する結晶粒の粗
大化を避けることができる。
【００１５】図４は、この発明の前記（８）記載の微細
な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造する
ための鋳型の断面正面図である。図４において１は鋳型、
２は有底の穴、２１は鋳型内部の底面に設けられた貫通
穴である。鋳型１内部の底面に設けた穴は鋳型の底を貫
通する貫通穴２１であっても貫通穴内の溶湯は冷却板に
より冷却されて凝固し、外に漏洩することはない
【００１６】図５は、この発明の前記(１０)記載の穴を
あけた底部と筒部が着脱自在な分割可能な構造を有する
微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造
するための鋳型の断面正面図である。図５において１０
は穴２を設けた底部であり、１１は筒部であり、筒部１
１が底部１０にはめ込まれて着脱自在で分割可能な構造
を有している。かかる着脱自在な分割可能な構造を有す
ることにより、インゴットを鋳型から抜けやすくし、さ
らに最も消耗の激しい穴２をあけた底部１０のみを交換
可能とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施例１ 内径：１１０ｍｍ、深さ：１５０ｍｍを有するカーボン
製鋳型を用意し、この鋳型１の内部の底面に、内径：４
ｍｍ、深さ：５ｍｍ、テーパー角：２°の寸法を有する
有底の穴２を４個／ｃｍ2の割合で形成して図１に示さ
れる鋳型を作製した。この鋳型を加熱炉内に保持して１
１００℃に熱した後、純度９９．９９％の純銅溶湯を注
ぎ込み、鋳型を徐々に加熱炉から引き下げることにより
下方から上方に向かって一方向凝固させ、一方向凝固柱
状晶組織を有するインゴットを作製した。この一方向凝
固柱状晶組織を有するインゴットを凝固方向に対して直
角に切断し、その切断面の平均結晶粒径を測定したとこ
ろ、０．９ｃｍであった。
【００１８】実施例２ 実施例１で用意した内径：１１０ｍｍ、深さ：１５０ｍ
ｍを有するカーボン製鋳型の底面に内径：４ｍｍ、深
さ：１０ｍｍの貫通穴２１を４個／ｃｍ2の割合で形成
して図２に示される鋳型を作製した。この鋳型を冷却板
の上に載置し、加熱炉内に保持して１１００℃に熱した
後、純度９９．９９％の純銅溶湯を注ぎ込み、鋳型を徐
々に加熱炉から引き下げることにより下方から上方に向
かって一方向凝固させ、一方向凝固柱状晶組織を有する
インゴットを作製した。この一方向凝固柱状晶組織を有
するインゴットを凝固方向に対して直角に切断し、その
切断面の平均結晶粒径を測定したところ、０．８ｃｍで
あった。
【００１９】実施例３ 実施例１で用意した内径：１１０ｍｍ、深さ：１５０ｍ
ｍを有するカーボン製鋳型を用意し、この鋳型１の内部
の底面および側壁に、内径：４ｍｍ、深さ：５ｍｍ、テ
ーパー角：２°の寸法を有する有底の穴２を４個／ｃｍ
2の割合で形成して図３に示される鋳型を作製した。こ
の鋳型を加熱炉内に保持して１１００℃に熱した後、純
度９９．９９％の純銅溶湯を注ぎ込み、鋳型を徐々に加
熱炉から引き下げることにより下方から上方に向かって
一方向凝固させ、一方向凝固柱状晶組織を有するインゴ
ットを作製した。この一方向凝固柱状晶組織を有するイ
ンゴットを凝固方向に対して直角に切断し、その切断面
の平均結晶粒径を測定したところ、０．９ｃｍであっ
た。
【００２０】実施例４ 実施例１で用意した内径：１１０ｍｍ、深さ：１５０ｍ
ｍを有するカーボン製鋳型の底面に内径：４ｍｍ、深
さ：１０ｍｍの貫通穴２１を４個／ｃｍ2の割合で形成
し、さらに側壁に内径：４ｍｍ、深さ：５ｍｍ、テーパ
ー角：２°の寸法を有する有底の穴２を４個／ｃｍ2の
割合で形成して図４に示される鋳型を作製した。この鋳
型を冷却板の上に載置し、加熱炉内に保持して１１００
℃に熱した後、純度９９．９９％の純銅溶湯を注ぎ込
み、鋳型を徐々に加熱炉から引き下げることにより下方
から上方に向かって一方向凝固させ、一方向凝固柱状晶
組織を有するインゴットを作製した。この一方向凝固柱
状晶組織を有するインゴットを凝固方向に対して直角に
切断し、その切断面の平均結晶粒径を測定したところ、
０．９ｃｍであった。
【００２１】従来例１ 実施例１で用意した内径：１１０ｍｍ、深さ：１５０ｍ
ｍを有するカーボン製鋳型に穴を形成することなくその
まま用いて実施例１と同様にして一方向凝固柱状晶組織
を有するインゴットを作製した。この一方向凝固柱状晶
組織を有するインゴットを凝固方向に対して直角に切断
し、その切断面の平均結晶粒径を測定したところ、５ｃ
ｍであった。
【００２２】実施例１〜４および従来例１からも明らか
なように、鋳型内部の底面または底面および側壁に穴を
設けた鋳型を用いることにより一層微細な一方向凝固柱
状晶組織を有するインゴットを製造することができるこ
とが分かる。なお、実施例１〜４および従来例１では、
通常のブリッジマン法により一方向凝固柱状晶組織を有
するインゴットを製造したが、鋳型に回転振動を加えな
がら一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造し
たところ、さらに一層微細な一方向凝固柱状晶組織を有
するインゴットを製造することができることが分かっ
た。
【００２３】
【発明の効果】この発明の鋳型を用いて製造したインゴ
ットは、全体に亘って一層微細な一方向凝固柱状晶組織
を有するインゴットを提供することができるので、結晶
粒微細化のための塑性加工工程を減らすことができてコ
ストを削減することができ、産業上優れた効果をもたら
すものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の微細な一方向凝固柱状晶組織を有す
るインゴットを製造するための鋳型に溶湯を装入し冷却
板の上に置いた状態を示す断面正面図である。
【図２】この発明の微細な一方向凝固柱状晶組織を有す
るインゴットを製造するための鋳型に溶湯を装入し冷却
板の上に置いた状態を示す断面正面図である。
【図３】この発明の微細な一方向凝固柱状晶組織を有す
るインゴットを製造するための鋳型の断面正面図であ
る。
【図４】この発明の微細な一方向凝固柱状晶組織を有す
るインゴットを製造するための鋳型の断面正面図であ
る。
【図５】この発明の穴をあけた底部と筒部が着脱自在な
分割可能な構造を有する微細な一方向凝固柱状晶組織を
有するインゴットを製造するための鋳型の断面正面図で
ある。
【符号の説明】
１：鋳型、 ２：穴、 ２１：貫通穴、 ３：冷却板、 ４：溶湯、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 27/04 Ｂ２２Ｄ 27/04 Ａ Ｃ２３Ｃ 14/34 Ｃ２３Ｃ 14/34 Ａ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】鋳型内部の底面に穴を設けたことを特徴と
    する微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを
    製造するための鋳型。
  2. 【請求項２】鋳型内部の底面に、開口部から穴底部に向
    かって面積が小さくなるテーパーを有する穴が設けられ
    ていることを特徴とする微細な一方向凝固柱状晶組織を
    有するインゴットを製造するための鋳型。
  3. 【請求項３】前記鋳型内部の底面に設けられた穴は、穴
    の深さＤ、穴の開口面積をＳ、鋳型底部の厚さをＴとす
    ると、 １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）1/2 （ただし、Ｄ＞１ｍｍ）の式を満足する穴であることを
    特徴とする請求項１または２記載の微細な一方向凝固柱
    状晶組織を有するインゴットを製造するための鋳型。
  4. 【請求項４】前記鋳型内部の底面に設けられている穴
    は、有底の穴または鋳型の底を貫通する貫通穴であるこ
    とを特徴とする請求項１、２または３記載の微細な一方
    向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造するための
    鋳型。
  5. 【請求項５】鋳型内部の底面および側壁に穴を設けたこ
    とを特徴とする微細な一方向凝固柱状晶組織を有するイ
    ンゴットを製造するための鋳型。
  6. 【請求項６】鋳型内部の底面および側壁に、開口部から
    穴底部に向かって面積が小さくなるテーパーを有する穴
    が設けられていることを特徴とする微細な一方向凝固柱
    状晶組織を有するインゴットを製造するための鋳型。
  7. 【請求項７】前記鋳型内部の底面に設けられた穴は、穴
    の深さＤ、穴の開口面積をＳ、鋳型底部の厚さをＴとす
    ると、 １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］≦Ｔ／２（Ｓ／π）
    1/2（ただし、Ｄ＞１ｍｍ） の式を満足する有底の穴または貫通穴であり、一方、側
    壁に設けられた穴は １＜［Ｄ／２（Ｓ／π）1/2］＜Ｔ／２（Ｓ／π）
    1/2（ただし、Ｄ＞１ｍｍ） の式を満足する有底の穴であることを特徴とする請求項
    ５または６記載の微細な一方向凝固柱状晶組織を有する
    インゴットを製造するための鋳型。
  8. 【請求項８】前記鋳型内部の底面に設けられている穴
    は、有底の穴または鋳型の底を貫通する貫通穴であり、
    側壁に設けられた穴は有底の穴であることを特徴とする
    請求項５、６または７記載の微細な一方向凝固柱状晶組
    織を有するインゴットを製造するための鋳型。
  9. 【請求項９】前記鋳型内部の底面に設けられた有底の穴
    または貫通穴、および前記鋳型内部の側壁に設けられた
    有底の穴の数は、１〜５０個／ｃｍ2を有することを特
    徴とする請求項１〜８の内のいずれかに記載の微細な一
    方向凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造するため
    の鋳型。
  10. 【請求項１０】前記鋳型は、底部と筒部が分割可能な構
    造を有することを特徴とする請求項１〜９の内のいずれ
    かに記載の微細な一方向凝固柱状晶組織を有するインゴ
    ットを製造するための鋳型。
  11. 【請求項１１】前記鋳型は、純度：９９．９９％以上の
    高純度金属を鋳造するための鋳型であることを特徴とす
    る請求項１〜１０の内のいずれかに記載の微細な一方向
    凝固柱状晶組織を有するインゴットを製造するための鋳
    型。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007009060A3 (en) * 2005-07-12 2007-10-25 Alcoa Inc Method of unidirectional solidification of castings and associated apparatus
US8448690B1 (en) 2008-05-21 2013-05-28 Alcoa Inc. Method for producing ingot with variable composition using planar solidification
JP2014100731A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Ihi Corp 鋳型及びその製造方法、精密鋳造装置並びに精密鋳造方法
JP5984126B1 (ja) * 2015-05-28 2016-09-06 Ｒｔｍ 株式会社 ダイカスト金型
CN114799092A (zh) * 2022-05-06 2022-07-29 上海交通大学 一种液态喷凝加速冷却的液体增材铸造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007009060A3 (en) * 2005-07-12 2007-10-25 Alcoa Inc Method of unidirectional solidification of castings and associated apparatus
EP2218527A1 (en) * 2005-07-12 2010-08-18 Alcoa Inc. Apparatus for unidirection solidification of castings
EP2295167A1 (en) * 2005-07-12 2011-03-16 Alcoa Inc. Apparatus for unidirection solidification of castings
US7951468B2 (en) 2005-07-12 2011-05-31 Alcoa Inc. Method of unidirectional solidification of castings and associated apparatus
KR101367539B1 (ko) 2005-07-12 2014-03-12 알코아, 인크. 주물의 일방향 응고 방법 및 장치
US8448690B1 (en) 2008-05-21 2013-05-28 Alcoa Inc. Method for producing ingot with variable composition using planar solidification
US8997833B2 (en) 2008-05-21 2015-04-07 Aloca Inc. Method of producing ingot with variable composition using planar solidification
JP2014100731A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Ihi Corp 鋳型及びその製造方法、精密鋳造装置並びに精密鋳造方法
JP5984126B1 (ja) * 2015-05-28 2016-09-06 Ｒｔｍ 株式会社 ダイカスト金型
CN114799092A (zh) * 2022-05-06 2022-07-29 上海交通大学 一种液态喷凝加速冷却的液体增材铸造方法

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