JPS6061159A - Νｉ又はＣｕ−Νｉ合金の鋳塊内気孔防止法 - Google Patents
Νｉ又はＣｕ−Νｉ合金の鋳塊内気孔防止法Info
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- JPS6061159A JPS6061159A JP16893883A JP16893883A JPS6061159A JP S6061159 A JPS6061159 A JP S6061159A JP 16893883 A JP16893883 A JP 16893883A JP 16893883 A JP16893883 A JP 16893883A JP S6061159 A JPS6061159 A JP S6061159A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/003—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using inert gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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
本発明は金属ニッケル又はＣｕ−Ｎｉ合金の鋳塊内気孔
の発生を防止する方法に関する。 近年、海水淡水化などの海水用機器、化学工業用耐酸耐
食機器はますます大型化しているが、この結果海水淡水
化、化学工業用材料例えば金属ニッケル、Ｃｕ−Ｎｉ合
金の厚肉大型化の需要に対応するため、大型鋳塊の溶製
方法が必要となっている。 しかし、この種の金属ニッケル及びＣｕ−Ｎ１合金は鋳
造後の凝固時に発生するＧｏ、Ｎ２．Ｎ２ガスによる気
孔によシ、鋳塊に熱間加工を加えても、その気孔が完全
に圧着しないため、製品における超音波探傷試験の結果
、欠陥の内在があり製品としての品質を欠いている。こ
のような鋳塊の凝固時に発生するガスによる気孔は鋳塊
が大型化するにつれて増大するため金属ニッケル及びＣ
ｕ −Ｎ１合金の大型鋳塊から厚肉大型の板又は鍛錬材
を製造する際の大きな制約となっていた。 本発明者らはか＼る欠点を除去すべく鉛量研究の結果、
Ｎｌを少くとも５０％含有する純ニッケルを包含する金
属ニッケル及びＣｕ−Ｎ１合金より鋳塊を大気溶解後真
空脱ガス処理するか或は真空溶解後アルゴンガス雰囲気
中にて鋳造して製造するに当シ、鋳造前の溶湯中のガス
成分を限定すれば鋳塊内気孔を防止できることを見い出
した。即ち鋳塊中の気孔は、溶湯中に溶は込んでいるガ
ス成分が凝固過程の温度低下に伴い溶解度が減少するた
め、ガスを生成して気孔を発生する。しかし、たとえ溶
湯中のガス成分が溶解度以下であったとしても凝固前面
に生ずる溶質濃化によって局部的に溶解度以上となシガ
スを生成することもあシ得るので、本発明においては特
に鋳造前の溶湯中のガス成分を特許請求の範囲に示すよ
うに限定することにより鋳塊内気孔を防止したものであ
る。鋳造前溶湯（ｚ／、’Ｉ！；Ｏ”０）中のガス成分
は少なければ少ないほど気孔の発生が防止されることは
論を俟たないが、極少にすることはそれだけ経済釣上不
利を招くために本発明においては実験によシその許容範
囲を規制することに成功したものである。以下その実験
結果の概略について説明する。 （ハ （Ｃ％］ Ｘ （Ｏｐｐｍ ） 第１図ａは〔Ｃ％〕と（Ｏｐｐｍ ）の変化に伴う鋳塊
の気孔の発生状況を調査した結果を示したもので、これ
より明らかなように〔Ｃ％〕×〔０１）ｌ）ｍ ］がの
９以上では気孔が発生するが、０．９以下では気孔は発
生しない。 （λ）［）ｉｐｐｍ〕 第１図すに示すように〔Ｃ％〕×〔０ρ呻〕り０．９の
とき（ｌ（０９ｍ ］が１５以上では気孔が発生するが
、１５以下では発生しない。 １．７１ （Ｎ Ｉ）ｌ）ｍ ） 同様に第１図すに示すように〔Ｃ％〕×〔０１）ｌ）ｍ
） ＜ ０．９のとき（Ｎ ｐｐｍ ）が６以上では
気孔が発生するが、６以下の場合は発生しない。 上記実験結果により本発明においては鋳塊を製造するに
当り、鋳造前の溶湯中のガス成分を〔０％）Ｘ（Ｏｆ）
ｐｍ〕＜（７，９ （Ｈｐｐｍ ） ＜ ／ ！； （Ｎｐｐｍ） ＜ｘ とするが、Ｃの含有量が０．３％以上になると酸素の活
量係数が著しく減少するため上記の〔Ｃ〕×
の発生を防止する方法に関する。 近年、海水淡水化などの海水用機器、化学工業用耐酸耐
食機器はますます大型化しているが、この結果海水淡水
化、化学工業用材料例えば金属ニッケル、Ｃｕ−Ｎｉ合
金の厚肉大型化の需要に対応するため、大型鋳塊の溶製
方法が必要となっている。 しかし、この種の金属ニッケル及びＣｕ−Ｎ１合金は鋳
造後の凝固時に発生するＧｏ、Ｎ２．Ｎ２ガスによる気
孔によシ、鋳塊に熱間加工を加えても、その気孔が完全
に圧着しないため、製品における超音波探傷試験の結果
、欠陥の内在があり製品としての品質を欠いている。こ
のような鋳塊の凝固時に発生するガスによる気孔は鋳塊
が大型化するにつれて増大するため金属ニッケル及びＣ
ｕ −Ｎ１合金の大型鋳塊から厚肉大型の板又は鍛錬材
を製造する際の大きな制約となっていた。 本発明者らはか＼る欠点を除去すべく鉛量研究の結果、
Ｎｌを少くとも５０％含有する純ニッケルを包含する金
属ニッケル及びＣｕ−Ｎ１合金より鋳塊を大気溶解後真
空脱ガス処理するか或は真空溶解後アルゴンガス雰囲気
中にて鋳造して製造するに当シ、鋳造前の溶湯中のガス
成分を限定すれば鋳塊内気孔を防止できることを見い出
した。即ち鋳塊中の気孔は、溶湯中に溶は込んでいるガ
ス成分が凝固過程の温度低下に伴い溶解度が減少するた
め、ガスを生成して気孔を発生する。しかし、たとえ溶
湯中のガス成分が溶解度以下であったとしても凝固前面
に生ずる溶質濃化によって局部的に溶解度以上となシガ
スを生成することもあシ得るので、本発明においては特
に鋳造前の溶湯中のガス成分を特許請求の範囲に示すよ
うに限定することにより鋳塊内気孔を防止したものであ
る。鋳造前溶湯（ｚ／、’Ｉ！；Ｏ”０）中のガス成分
は少なければ少ないほど気孔の発生が防止されることは
論を俟たないが、極少にすることはそれだけ経済釣上不
利を招くために本発明においては実験によシその許容範
囲を規制することに成功したものである。以下その実験
結果の概略について説明する。 （ハ （Ｃ％］ Ｘ （Ｏｐｐｍ ） 第１図ａは〔Ｃ％〕と（Ｏｐｐｍ ）の変化に伴う鋳塊
の気孔の発生状況を調査した結果を示したもので、これ
より明らかなように〔Ｃ％〕×〔０１）ｌ）ｍ ］がの
９以上では気孔が発生するが、０．９以下では気孔は発
生しない。 （λ）［）ｉｐｐｍ〕 第１図すに示すように〔Ｃ％〕×〔０ρ呻〕り０．９の
とき（ｌ（０９ｍ ］が１５以上では気孔が発生するが
、１５以下では発生しない。 １．７１ （Ｎ Ｉ）ｌ）ｍ ） 同様に第１図すに示すように〔Ｃ％〕×〔０１）ｌ）ｍ
） ＜ ０．９のとき（Ｎ ｐｐｍ ）が６以上では
気孔が発生するが、６以下の場合は発生しない。 上記実験結果により本発明においては鋳塊を製造するに
当り、鋳造前の溶湯中のガス成分を〔０％）Ｘ（Ｏｆ）
ｐｍ〕＜（７，９ （Ｈｐｐｍ ） ＜ ／ ！； （Ｎｐｐｍ） ＜ｘ とするが、Ｃの含有量が０．３％以上になると酸素の活
量係数が著しく減少するため上記の〔Ｃ〕×
〔０〕の規
定条件が成立しなくなるので、本発明において使用する
Ｎｌ又はＣｕ −Ｎ１合金におけるＣの含有量は０．３
％以下とし、而もＣｕ−Ｎ１合金においてＣｕ ３１が
５θ％以上のものは０．Ｎ、Ｈの溶解度及び固溶限特性
が、Ｎ１量が３θ％以上のＣｕ−Ｎ１合金と全く異なり
、Ｃｕ量の増加に伴いＣ溶解度が減少し、上記の（ｃ）
ｘ（Ｏ）の規定条件が成立しなくなるので本発明におい
て使用するＣｕ−Ｎ１合金は少くとも３０％のＮ１を含
有するものとする。その他、本発明においては脱酸元素
であるＳｌ 、 Ｍｎ 、 Ｆｅを含有することがある
が、Ｓｌ。 Ｍｎ 、 Ｆｅが多量に含有するとＮ、Ｈの溶解度及び
固溶限が著しく変化する可能性が想像されるので５７０
、！；％以下、Ｍｎ、、２．０％以下、Ｆｅ ：１．ｊ
；％以下とする。 又溶解に当っては大気溶解時の平衡値よりも真空処理し
たものは第２図よシ明らかなように（０）、〔Ｈ〕、〔
Ｎ〕が低下しているので気孔発生防止には真空処理が有
利であるため、真空溶解するか又は大気溶解ならば溶解
後真空脱ガスを施してガス成分の低減を図シ、さらに鋳
造に当シ大気中にて鋳造するとガス成分の吸収による気
孔の生成が認められるのでＡ「気流中又はＡｒ雰囲気中
で鋳造を行なう。 第２図は■ＯＤ装置にて真空脱ガス処理を施した実操業
時のＯ，Ｈ，Ｎの挙動を示したものである。図面におい
て、横軸は操業工程を順に追って示しており、図中丸印
は分析値であシ、実線はその推移を表わし、一方、破線
と一点鎖線は大気圧下及びｖＯ雰囲気中における千両計
算値の推移金夫々示したものである。 次に本発明の実施例を示す。 下記第７表に示すＮ１又はＣｕ −Ｎ１合金を３０トン
電気炉にて溶解後、真空脱ガス処理（ＶＤ工：ｏｒｒ ／り分、ＶＤ、；／θ分、真空度／ ）を施し、その後
Ａｒ気流中（流量！； ＯＮｊ／ｍｌｎ ）にて３．５
トン鋳塊を鋳造する。 なお、比較例として示されている表中のＨａ／／〜、２
０は真空脱ガス処理を行なったが、その処理時間が短か
いとか、真空度が悪いか或は鋳造時のＡｒ雰囲気が不十
分であったため、鋳造前の溶湯中のガス成分が本発明の
特許請求の範囲に示す所定の条件を満たすことのできな
かった例である。 続く随２／〜２乙は真空脱ガス処理を実施しない従来法
による場合である。 その結果は下表よ）明らかなように本発明法の場合はＮ
１又はＣｕ−Ｎ１合金とも気孔の発生はなく、又第３図
（顕微鏡写真）ｂに示すように鋳塊頭部（押消部）を除
いて気孔は殆んど見られないのに対し、比較法、従来法
の場合には気孔の発生があシ、又第３図ａに示すような
気孔が発生している。
定条件が成立しなくなるので、本発明において使用する
Ｎｌ又はＣｕ −Ｎ１合金におけるＣの含有量は０．３
％以下とし、而もＣｕ−Ｎ１合金においてＣｕ ３１が
５θ％以上のものは０．Ｎ、Ｈの溶解度及び固溶限特性
が、Ｎ１量が３θ％以上のＣｕ−Ｎ１合金と全く異なり
、Ｃｕ量の増加に伴いＣ溶解度が減少し、上記の（ｃ）
ｘ（Ｏ）の規定条件が成立しなくなるので本発明におい
て使用するＣｕ−Ｎ１合金は少くとも３０％のＮ１を含
有するものとする。その他、本発明においては脱酸元素
であるＳｌ 、 Ｍｎ 、 Ｆｅを含有することがある
が、Ｓｌ。 Ｍｎ 、 Ｆｅが多量に含有するとＮ、Ｈの溶解度及び
固溶限が著しく変化する可能性が想像されるので５７０
、！；％以下、Ｍｎ、、２．０％以下、Ｆｅ ：１．ｊ
；％以下とする。 又溶解に当っては大気溶解時の平衡値よりも真空処理し
たものは第２図よシ明らかなように（０）、〔Ｈ〕、〔
Ｎ〕が低下しているので気孔発生防止には真空処理が有
利であるため、真空溶解するか又は大気溶解ならば溶解
後真空脱ガスを施してガス成分の低減を図シ、さらに鋳
造に当シ大気中にて鋳造するとガス成分の吸収による気
孔の生成が認められるのでＡ「気流中又はＡｒ雰囲気中
で鋳造を行なう。 第２図は■ＯＤ装置にて真空脱ガス処理を施した実操業
時のＯ，Ｈ，Ｎの挙動を示したものである。図面におい
て、横軸は操業工程を順に追って示しており、図中丸印
は分析値であシ、実線はその推移を表わし、一方、破線
と一点鎖線は大気圧下及びｖＯ雰囲気中における千両計
算値の推移金夫々示したものである。 次に本発明の実施例を示す。 下記第７表に示すＮ１又はＣｕ −Ｎ１合金を３０トン
電気炉にて溶解後、真空脱ガス処理（ＶＤ工：ｏｒｒ ／り分、ＶＤ、；／θ分、真空度／ ）を施し、その後
Ａｒ気流中（流量！； ＯＮｊ／ｍｌｎ ）にて３．５
トン鋳塊を鋳造する。 なお、比較例として示されている表中のＨａ／／〜、２
０は真空脱ガス処理を行なったが、その処理時間が短か
いとか、真空度が悪いか或は鋳造時のＡｒ雰囲気が不十
分であったため、鋳造前の溶湯中のガス成分が本発明の
特許請求の範囲に示す所定の条件を満たすことのできな
かった例である。 続く随２／〜２乙は真空脱ガス処理を実施しない従来法
による場合である。 その結果は下表よ）明らかなように本発明法の場合はＮ
１又はＣｕ−Ｎ１合金とも気孔の発生はなく、又第３図
（顕微鏡写真）ｂに示すように鋳塊頭部（押消部）を除
いて気孔は殆んど見られないのに対し、比較法、従来法
の場合には気孔の発生があシ、又第３図ａに示すような
気孔が発生している。
第１図は気孔生成に及ぼすガス成分の影響について調査
した結果で、ａは［Ｃ％］ Ｘ ［Ｏｐｌ）ｍ ）、ｂ
は（Ｈｐｐｒｌ、（Ｎｐｐｍ１を示し、第２図は真空脱
ガス処理を施した操業時におけるガス成分の挙動を示し
たものである。 第３図は３．５トン鋳塊の頭部縦断面の顕微鏡写真であ
り、ａは従来法、ｂは本発明法によるものである。 （ｕｕｄｄ）回
した結果で、ａは［Ｃ％］ Ｘ ［Ｏｐｌ）ｍ ）、ｂ
は（Ｈｐｐｒｌ、（Ｎｐｐｍ１を示し、第２図は真空脱
ガス処理を施した操業時におけるガス成分の挙動を示し
たものである。 第３図は３．５トン鋳塊の頭部縦断面の顕微鏡写真であ
り、ａは従来法、ｂは本発明法によるものである。 （ｕｕｄｄ）回
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＣＯ，３％以下を含有するＮ１又は少くとも５０％のＮ
１を含有し残部Ｃｕより成るＣｕ−Ｎｉ合金の鋳塊の製
造方法において、大気溶解後真空脱〃ス処理するか或は
真空溶解後アルゴンガス雰囲気中にて鋳造するに当り、 鋳造前の溶湯中のガス成分を 〔Ｃ％〕×〔Ｏｐｐｍ〕〈０．９ 〔Ｈｐｐｍ〕〈／Ｓ （Ｎ ｌ）Ｉ）ｍ ） ＜６ とすることを特徴とするＮ１又はＣｕ −Ｎｉ合金の鋳
塊内気孔防止法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16893883A JPS6061159A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | Νｉ又はＣｕ−Νｉ合金の鋳塊内気孔防止法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16893883A JPS6061159A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | Νｉ又はＣｕ−Νｉ合金の鋳塊内気孔防止法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6061159A true JPS6061159A (ja) | 1985-04-08 |
| JPH0318535B2 JPH0318535B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=15877321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16893883A Granted JPS6061159A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | Νｉ又はＣｕ−Νｉ合金の鋳塊内気孔防止法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6061159A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4419866Y1 (ja) * | 1967-04-27 | 1969-08-26 | ||
| JPS49123127A (ja) * | 1973-03-30 | 1974-11-25 | ||
| JPS5521634A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-15 | Hitachi Ltd | Service system for still picture |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP16893883A patent/JPS6061159A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4419866Y1 (ja) * | 1967-04-27 | 1969-08-26 | ||
| JPS49123127A (ja) * | 1973-03-30 | 1974-11-25 | ||
| JPS5521634A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-15 | Hitachi Ltd | Service system for still picture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0318535B2 (ja) | 1991-03-12 |
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