JPH03199330A - ＴｉＡｌ基金属間化合物合金の製造及び造塊方法 - Google Patents
ＴｉＡｌ基金属間化合物合金の製造及び造塊方法Info
- Publication number
- JPH03199330A JPH03199330A JP33865689A JP33865689A JPH03199330A JP H03199330 A JPH03199330 A JP H03199330A JP 33865689 A JP33865689 A JP 33865689A JP 33865689 A JP33865689 A JP 33865689A JP H03199330 A JPH03199330 A JP H03199330A
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- JP
- Japan
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- raw material
- intermetallic compound
- tial
- based intermetallic
- crucible
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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ＩＭＡＩ基金属間化合物合金の製造及び造塊方
法に関する。本合金は比重が３．８（ＴｉＡｌ）〜４．
２（Ｔｉ２Ａｌ）と軽量であり、５００℃から９００℃
の高温域における比強度が優れていることから、軽量で
かつ耐熱性を求められる航空機部材、一般産業用高速回
転体等の用途が期待されているものである。
法に関する。本合金は比重が３．８（ＴｉＡｌ）〜４．
２（Ｔｉ２Ａｌ）と軽量であり、５００℃から９００℃
の高温域における比強度が優れていることから、軽量で
かつ耐熱性を求められる航空機部材、一般産業用高速回
転体等の用途が期待されているものである。
［従来の技術］
ＴｉＡｌ基金属間化合物合金をるつぼ溶解するには、Ｔ
ｉが極めて酸素との親和力の強い金属であることから、
るつぼ材質にはカルシア（Ｃａｂ）を用い、真空中又は
Ａｒガス雰囲気中で溶解されるのが一般的である。カル
シアるつぼにＴｔ及びＡＩの原料を装入して溶解する場
合に、低融点のＡＩが先に溶解し、次いで高融点のＴｉ
が溶解するが、ＴＩ原料は一般に多量の水素ガスを含有
（２０〜４０ｐｐｍ） しており、ＡＩの水素溶解度が
小さい（第２図参照）ので、Ｔｉが溶解する際に激しく
水素ガスを発生し、突沸による溶湯の飛散、るつぼ壁へ
の地金の付着、棚吊り等の障害を生じ易い。又水素ガス
発生に伴う溶湯の激しい動揺により、るつぼ壁の侵蝕を
生じ、溶湯中へのカルシア系介在物の混入および溶湯酸
素量の増加の原因ともなっている。
ｉが極めて酸素との親和力の強い金属であることから、
るつぼ材質にはカルシア（Ｃａｂ）を用い、真空中又は
Ａｒガス雰囲気中で溶解されるのが一般的である。カル
シアるつぼにＴｔ及びＡＩの原料を装入して溶解する場
合に、低融点のＡＩが先に溶解し、次いで高融点のＴｉ
が溶解するが、ＴＩ原料は一般に多量の水素ガスを含有
（２０〜４０ｐｐｍ） しており、ＡＩの水素溶解度が
小さい（第２図参照）ので、Ｔｉが溶解する際に激しく
水素ガスを発生し、突沸による溶湯の飛散、るつぼ壁へ
の地金の付着、棚吊り等の障害を生じ易い。又水素ガス
発生に伴う溶湯の激しい動揺により、るつぼ壁の侵蝕を
生じ、溶湯中へのカルシア系介在物の混入および溶湯酸
素量の増加の原因ともなっている。
本合金の造塊に際してはＴｉが酸素との親和力の高い金
属であることから、シリカを含んだ耐火物を押湯部に用
いることができず、通常は耐火物製の押湯枠は用いずに
、金型鋳型に注湯される。この場合、溶湯が凝固する際
の体積収縮に伴う収縮孔が鋳塊本体部にまで残存し、鋳
塊の歩留りが大幅に低下している。
属であることから、シリカを含んだ耐火物を押湯部に用
いることができず、通常は耐火物製の押湯枠は用いずに
、金型鋳型に注湯される。この場合、溶湯が凝固する際
の体積収縮に伴う収縮孔が鋳塊本体部にまで残存し、鋳
塊の歩留りが大幅に低下している。
［発明が解決しようとする課題］
本発明はＴｉＡｌ基金属間化合物合金のるつぼ溶解過程
及び金型による造塊過程の上記問題点を解決しようとす
るものである。
及び金型による造塊過程の上記問題点を解決しようとす
るものである。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の
範囲に記載したとおりである。その特徴を要約すれば、 １、Ｔｉ原料をあらかじめカルシアるつぼ中で７００〜
１０００℃の温度、かつ１０’ ｍｇ＋ＩＩｇより高い
真空度で数時間加熱してチタン原料中の水素ガスを十分
に放出させた後に、上記るつぼ中でＡＩ原料と共に真空
又はＡｒ雰囲気中で溶解することで、Ｔｉ原料の溶解時
にガス発生がなくなり、突沸、地金付着、棚吊り、溶湯
汚染等の障害を防止しようとするものである。
範囲に記載したとおりである。その特徴を要約すれば、 １、Ｔｉ原料をあらかじめカルシアるつぼ中で７００〜
１０００℃の温度、かつ１０’ ｍｇ＋ＩＩｇより高い
真空度で数時間加熱してチタン原料中の水素ガスを十分
に放出させた後に、上記るつぼ中でＡＩ原料と共に真空
又はＡｒ雰囲気中で溶解することで、Ｔｉ原料の溶解時
にガス発生がなくなり、突沸、地金付着、棚吊り、溶湯
汚染等の障害を防止しようとするものである。
２、カルシア粉末をメタノール又はエタノールで混練、
成形固化後、９００〜１０００℃で焼成して作製したス
リーブ状の押湯枠を用いることで溶湯を汚染することな
く、鋳塊の凝固過程での収縮孔の発生を防止しようとす
るものである。
成形固化後、９００〜１０００℃で焼成して作製したス
リーブ状の押湯枠を用いることで溶湯を汚染することな
く、鋳塊の凝固過程での収縮孔の発生を防止しようとす
るものである。
［実施例］
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。
実施例１
ＪＩ８２種純・Ｔ ｉ ５１原子％及び高純度Ａ１４９
原子％を原料とし、１０ｋｇ高周波真空誘導溶解炉を用
い、９９％カルシアるつぼにより溶解し、ＴｉＡｌ基金
属間化合物合金を溶解した。溶解中の真空度はアルミニ
ウムの溶落ちまでは２〜５ Ｘ １０’ ｍ５１１ｇと
し、それ以降は１０〜１５厘ｍ１１ｇのＡｒ雰囲気中で
溶解した。
原子％を原料とし、１０ｋｇ高周波真空誘導溶解炉を用
い、９９％カルシアるつぼにより溶解し、ＴｉＡｌ基金
属間化合物合金を溶解した。溶解中の真空度はアルミニ
ウムの溶落ちまでは２〜５ Ｘ １０’ ｍ５１１ｇと
し、それ以降は１０〜１５厘ｍ１１ｇのＡｒ雰囲気中で
溶解した。
ロットＡはＴｉ原料に７００℃Ｘ ５ＨｒＸ １０’
〜１０’ ｉｍＨｇの真空熱処理を施し、ロットＢは
９００℃Ｘ ２Ｈｒ Ｘ １０’ 〜１０−’ ｇｇｍ
Ｈｇの熱処理を施した。
〜１０’ ｉｍＨｇの真空熱処理を施し、ロットＢは
９００℃Ｘ ２Ｈｒ Ｘ １０’ 〜１０−’ ｇｇｍ
Ｈｇの熱処理を施した。
ロットＣは未処理のＴｉ原料を用いて溶解した。
各ロフトのＴｉ原料について、脱［Ｈ］処理前後の残留
水素量測定値を示す。
水素量測定値を示す。
各ロフトは各々新しいるつぼから出発し、溶解重量は１
回当り約３．７ｋｇで各々１０回から１４回の溶解を行
った。第１図に上記各試料に関する溶解回数と酸素量の
関係を示す。
回当り約３．７ｋｇで各々１０回から１４回の溶解を行
った。第１図に上記各試料に関する溶解回数と酸素量の
関係を示す。
表１ 脱［旧処理前後のＴｉ原料［旧量測定例実施例２
上記ロットＡの条件で溶解した溶湯をカルシア押湯枠を
用いた鋳鉄製金型（底部直径Ｂｏｘ’ｓ、上部直径７０
−■深さ８５■■）に注いで鋳造した鋳塊は押湯枠内部
に引け巣が生じたが、金型内の部分に引け巣は生じなか
った。
用いた鋳鉄製金型（底部直径Ｂｏｘ’ｓ、上部直径７０
−■深さ８５■■）に注いで鋳造した鋳塊は押湯枠内部
に引け巣が生じたが、金型内の部分に引け巣は生じなか
った。
これに対して同温を金型のみで鋳造した鋳塊は金型内の
部分に引け巣が生じていた。
部分に引け巣が生じていた。
【発明の効果］
以上説明したように、本発明の製造方法によって、突沸
、地金付着、棚吊り等の溶解時の障害がなく、また酸素
汚染が少ないＴｉＡｌ基金属間化合物合金を製造するこ
とができる。
、地金付着、棚吊り等の溶解時の障害がなく、また酸素
汚染が少ないＴｉＡｌ基金属間化合物合金を製造するこ
とができる。
又、本体に収縮孔（引け巣）が残存していない鋳塊を得
ることができる。
ることができる。
第１図はカルシアるつぼ中で溶解した
ＴｌＡｌ鋳塊の酸素分析値を示す図表、第２図はＡＩの
温度ε水素溶解度の関係を示す図表である。
温度ε水素溶解度の関係を示す図表である。
Claims (2)
- （１）チタン４８〜７０原子％、アルミニウム３０〜５
２原子％からなる原料をカルシアるつぼで溶解し、Ｔｉ
Ａｌ基金属間化合物合金を溶製する場合に、あらかじめ
チタン原料を真空中で加熱し脱ガス処理を行った後にチ
タン及びアルミニウム原料を上記るつぼに装入し、真空
誘導溶解法で溶解することを特徴とするＴｉＡｌ基金属
間化合物合金の製造方法。 - （２）上記請求項（１）におけるＴｉＡｌ基金属間化合
物合金の溶湯を、鋳鉄、銅等の金属製鋳型に鋳込む際に
、カルシア押湯枠を用いて鋳塊頂部の凝固を遅らせ、鋳
塊本体部の引け巣（収縮孔）の発生を防止することを特
徴とするＴｉＡｌ基金属間化合物合金の造塊方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33865689A JPH03199330A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ＴｉＡｌ基金属間化合物合金の製造及び造塊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33865689A JPH03199330A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ＴｉＡｌ基金属間化合物合金の製造及び造塊方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199330A true JPH03199330A (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=18320232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33865689A Pending JPH03199330A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ＴｉＡｌ基金属間化合物合金の製造及び造塊方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03199330A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102312111A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-11 | 上海交通大学 | 采用真空自耗电弧炉熔炼TiAl合金的方法 |
| CN103639408A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-19 | 北京科技大学 | 一种以氢化钛铝合金粉末短流程制备钛铝金属间化合物的方法 |
| WO2023182413A1 (ja) | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | ＴｉＡｌ合金鋳造材の製造方法、ＴｉＡｌ合金鋳造材、ジェットエンジン用動翼およびタービンホイール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223172A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-03 | Natl Res Inst For Metals | 金属間化合物ＴｉＡｌ基合金の製造法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP33865689A patent/JPH03199330A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223172A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-03 | Natl Res Inst For Metals | 金属間化合物ＴｉＡｌ基合金の製造法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102312111A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-11 | 上海交通大学 | 采用真空自耗电弧炉熔炼TiAl合金的方法 |
| CN103639408A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-19 | 北京科技大学 | 一种以氢化钛铝合金粉末短流程制备钛铝金属间化合物的方法 |
| CN103639408B (zh) * | 2013-12-10 | 2017-01-04 | 北京科技大学 | 一种以氢化钛铝合金粉末短流程制备钛铝金属间化合物的方法 |
| WO2023182413A1 (ja) | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | ＴｉＡｌ合金鋳造材の製造方法、ＴｉＡｌ合金鋳造材、ジェットエンジン用動翼およびタービンホイール |
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