JPH0583623B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0583623B2 JPH0583623B2 JP941588A JP941588A JPH0583623B2 JP H0583623 B2 JPH0583623 B2 JP H0583623B2 JP 941588 A JP941588 A JP 941588A JP 941588 A JP941588 A JP 941588A JP H0583623 B2 JPH0583623 B2 JP H0583623B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- titanium
- melting
- melting point
- particle size
- Prior art date
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
この発明はタンタル、モリブデン、バナジウム
等の高融点で難溶性の元素を含むチタン合金を
VAR（真空アーク溶解炉）、EB（エレクトロンビ
ーム炉）といつた消耗電極式の溶解炉で溶製する
際のチタン合金のコンパクトからなる消耗電極に
関する。
等の高融点で難溶性の元素を含むチタン合金を
VAR（真空アーク溶解炉）、EB（エレクトロンビ
ーム炉）といつた消耗電極式の溶解炉で溶製する
際のチタン合金のコンパクトからなる消耗電極に
関する。
一般にチタン合金のコンパクトからなる消耗電
極は、チヤンバー内で溶解されると同時に、その
下方に配した水冷銅鋳型内に集積し下方から順次
凝固し、最終的にチタン合金鋳塊となる。しか
し、タンタル、モリブデン、タングステンのよう
にチタンより密度がかなり大きく融点の高い元素
は、消耗電極の溶解から銅鋳型での凝固に至る間
で十分に溶融されないまま溶け残りとなつて鋳塊
に残存することがしばしば起る。チタン合金の鋳
塊はプロセス上さらに二次、三次と溶解して偏析
を防止するのが一般的であるが、一次の鋳塊でこ
のような溶け残りを生じると二次、三次の鋳塊に
おいても解消されない場合が多く、ひいては成品
上ハイデンシテイインクルージヨン（高密度介在
物）として問題となる。 このような問題に対処するため、従来より種々
の手法が実施されている。 一般的には添加元素を含む低融点化した母合
金を純成分の代りに配合する方法、スポンジチ
タンと合金添加元素の粉末状のものを混合してコ
ンパクトを作製する方法等がある。の方法とし
ては、例えば80〜400メツシユの添加元素の粉末
体とチタンスポンジを均一に混合して合金溶製用
消耗電極を作製するする方法が知られている（特
公昭46−17413号公報）。
極は、チヤンバー内で溶解されると同時に、その
下方に配した水冷銅鋳型内に集積し下方から順次
凝固し、最終的にチタン合金鋳塊となる。しか
し、タンタル、モリブデン、タングステンのよう
にチタンより密度がかなり大きく融点の高い元素
は、消耗電極の溶解から銅鋳型での凝固に至る間
で十分に溶融されないまま溶け残りとなつて鋳塊
に残存することがしばしば起る。チタン合金の鋳
塊はプロセス上さらに二次、三次と溶解して偏析
を防止するのが一般的であるが、一次の鋳塊でこ
のような溶け残りを生じると二次、三次の鋳塊に
おいても解消されない場合が多く、ひいては成品
上ハイデンシテイインクルージヨン（高密度介在
物）として問題となる。 このような問題に対処するため、従来より種々
の手法が実施されている。 一般的には添加元素を含む低融点化した母合
金を純成分の代りに配合する方法、スポンジチ
タンと合金添加元素の粉末状のものを混合してコ
ンパクトを作製する方法等がある。の方法とし
ては、例えば80〜400メツシユの添加元素の粉末
体とチタンスポンジを均一に混合して合金溶製用
消耗電極を作製するする方法が知られている（特
公昭46−17413号公報）。
しかし、従来の方法には以下に示すような問題
があつた。 従来の方法において、母合金を用いようとする
と、β型合金のように高融点元素を多量に含む場
合、従来のような市販のAl−Mo母合金等の利用
が不可能となる。また、特別にこれらの合金に適
合するように母合金を作製するには多大な工数と
費用を要し、したがつて添加元素の純成分での配
合を行なう方法が有利である。 また、純成分の配合方法としては、前記に示
すように添加元素の金属粉末とスポンジチタンの
混合による方法が有効であると考えられるが、一
般に純金属の粉末体は粒度が小さくなるほど高価
で、しかも酸素等の不純物が混入し易くなる。一
方、添加元素の配合量が多くなれば、低濃度の合
金系では比較的大きな粒径のものでも溶融できた
ものが溶け残りを生じることがしばしば起る。ま
た、80〜400メツシユと一律に添加元素の粒度を
決めた場合、添加元素によつては溶け残りを生じ
ることがある。 この発明は従来の前記課題を解決するためにな
されたもので、チタン合金の消耗電極を構成する
チタンコンパクトへの高融点成分元素を溶け残り
が生じることがないように配合したチタン合金消
耗電極を提案せんとするものである。
があつた。 従来の方法において、母合金を用いようとする
と、β型合金のように高融点元素を多量に含む場
合、従来のような市販のAl−Mo母合金等の利用
が不可能となる。また、特別にこれらの合金に適
合するように母合金を作製するには多大な工数と
費用を要し、したがつて添加元素の純成分での配
合を行なう方法が有利である。 また、純成分の配合方法としては、前記に示
すように添加元素の金属粉末とスポンジチタンの
混合による方法が有効であると考えられるが、一
般に純金属の粉末体は粒度が小さくなるほど高価
で、しかも酸素等の不純物が混入し易くなる。一
方、添加元素の配合量が多くなれば、低濃度の合
金系では比較的大きな粒径のものでも溶融できた
ものが溶け残りを生じることがしばしば起る。ま
た、80〜400メツシユと一律に添加元素の粒度を
決めた場合、添加元素によつては溶け残りを生じ
ることがある。 この発明は従来の前記課題を解決するためにな
されたもので、チタン合金の消耗電極を構成する
チタンコンパクトへの高融点成分元素を溶け残り
が生じることがないように配合したチタン合金消
耗電極を提案せんとするものである。
この発明は添加元素の種類、濃度によつてそれ
ぞれ溶け残りなく溶解できる最大の粒径を求め、
これを配合するのが最も効果的であるとの知見に
基づいて、高融点添加元素の純成分の粉末体の最
大粒径を下記(1)式で求まる値以下とすることを特
徴とするものである。
ぞれ溶け残りなく溶解できる最大の粒径を求め、
これを配合するのが最も効果的であるとの知見に
基づいて、高融点添加元素の純成分の粉末体の最
大粒径を下記(1)式で求まる値以下とすることを特
徴とするものである。
【化】
ｄ：添加元素の金属粉末の最大粒径（μm）
ρA：添加元素の密度（ｇ／cm3）
ρO：チタンの密度（ｇ／cm3）
CO A：鋳塊の合金成分の目標濃度（wt％）
C※A：チタンと合金成分よりなる二元素系合金
において液相線温度が2000℃となる合金成分
の濃度（wt％） DA：2000℃のチタン溶湯中での合金成分の拡
散係数（cm2／sec） Ｋ：溶解炉により定まる係数 なお、(1)式の導出根拠は次のとおりである。 Ti溶湯と添加元素金属粒子の境界層において、 Tiと添加元素の相互拡散量を添加元素の物質
移動として求め、これを添加元素粒子の溶解量に
等しいとし、添加元素金属粉末の粒子径をdAとお
くと(2)式の関係が成り立つ。 ρAｄ（１／６πd3／A）／dt＝−α・πd2 A（C※A−C
O A）……(2) ここで、Ti中の添加元素の拡散係数をDAとす
ると理論上、シヤーウツド数Shは(3)式で与えら
れる。 Sh＝α・dA／DA＝2.0 ……(3) (2)，(3)式より粒子径の時間的変化は(4)式で求ま
る。 dA＝√A
において液相線温度が2000℃となる合金成分
の濃度（wt％） DA：2000℃のチタン溶湯中での合金成分の拡
散係数（cm2／sec） Ｋ：溶解炉により定まる係数 なお、(1)式の導出根拠は次のとおりである。 Ti溶湯と添加元素金属粒子の境界層において、 Tiと添加元素の相互拡散量を添加元素の物質
移動として求め、これを添加元素粒子の溶解量に
等しいとし、添加元素金属粉末の粒子径をdAとお
くと(2)式の関係が成り立つ。 ρAｄ（１／６πd3／A）／dt＝−α・πd2 A（C※A−C
O A）……(2) ここで、Ti中の添加元素の拡散係数をDAとす
ると理論上、シヤーウツド数Shは(3)式で与えら
れる。 Sh＝α・dA／DA＝2.0 ……(3) (2)，(3)式より粒子径の時間的変化は(4)式で求ま
る。 dA＝√A
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高融点金属を含有するチタン合金溶製用消耗
電極であつて、高融点添加元素の金属粉末の粒径
を下記(1)式で求まる値以下とすることを特徴とす
る高融点金属を含むチタン合金消耗電極。 【化】 ｄ：添加元素の金属粉末の最大粒径（μm） ρA：添加元素の密度（ｇ／cm3） ρO：チタンの密度（ｇ／cm3） CO A：鋳塊の合金成分の目標濃度（wt％） C※A：チタンと合金成分よりなる二元素系合金
において液相線温度が2000℃となる合金成分
の濃度（wt％） DA：2000℃のチタン溶湯中での合金成分の拡
散係数（cm2／sec） Ｋ：溶解炉により定まる係数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP941588A JPH01184239A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 高融点金属を含むチタン合金消耗電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP941588A JPH01184239A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 高融点金属を含むチタン合金消耗電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184239A JPH01184239A (ja) | 1989-07-21 |
| JPH0583623B2 true JPH0583623B2 (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=11719754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP941588A Granted JPH01184239A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 高融点金属を含むチタン合金消耗電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01184239A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559465A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | Nkk Corp | 高融点金属元素を含有する高活性合金の溶製方法 |
| US7416697B2 (en) | 2002-06-14 | 2008-08-26 | General Electric Company | Method for preparing a metallic article having an other additive constituent, without any melting |
| US7897103B2 (en) | 2002-12-23 | 2011-03-01 | General Electric Company | Method for making and using a rod assembly |
| JP2005298855A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | チタン合金とチタン合金製品およびそれらの製造方法 |
| US7531021B2 (en) | 2004-11-12 | 2009-05-12 | General Electric Company | Article having a dispersion of ultrafine titanium boride particles in a titanium-base matrix |
| JP2007084888A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | チタン合金の製造方法 |
| CN113462904B (zh) * | 2021-07-22 | 2022-12-09 | 西安汉唐分析检测有限公司 | 一种高Mo含量Ti-Mo合金真空自耗电极棒的压制方法 |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP941588A patent/JPH01184239A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01184239A (ja) | 1989-07-21 |
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