JPS61245960A - 滴下式鋳造装置 - Google Patents
滴下式鋳造装置Info
- Publication number
- JPS61245960A JPS61245960A JP8955385A JP8955385A JPS61245960A JP S61245960 A JPS61245960 A JP S61245960A JP 8955385 A JP8955385 A JP 8955385A JP 8955385 A JP8955385 A JP 8955385A JP S61245960 A JPS61245960 A JP S61245960A
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- mold
- electrode
- additive
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- Pending
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- 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〕
この発明は、微細な結晶組織を有する鋳片・鋳塊を製造
することができる滴下式鋳造装置に関する。
することができる滴下式鋳造装置に関する。
通常、金属製品の中間素材である鋳片又は鋳塊は溶融金
属を連続鋳造鋳を又は造塊用鋳型に注入して凝固させる
ことによシ、製造されている。
属を連続鋳造鋳を又は造塊用鋳型に注入して凝固させる
ことによシ、製造されている。
しかしながら、この技術においては、完全に溶けた金属
を鋳型に鋳込むので、製造される鋳片又は鋳塊はその凝
固組織の結晶粒径が比較的大きい。このため、機械的特
性を確保するために、鋳片等に圧下を加える場合に、大
圧下を加えると鋳片等に割れが発生してしまう。従って
多数回に分けて圧下刃を印加する必要があるが、これは
長時間の処理を必要とし、また必要な熱エネルギも多く
なり、処理コストが高い。このような凝固組織の結晶粒
径が粗大化することによる割れ敏感性は、特に、Ｎ１基
超耐熱合金において著しく、この種の合金を製造する場
合に、その製造工程が極めて複雑になる。
を鋳型に鋳込むので、製造される鋳片又は鋳塊はその凝
固組織の結晶粒径が比較的大きい。このため、機械的特
性を確保するために、鋳片等に圧下を加える場合に、大
圧下を加えると鋳片等に割れが発生してしまう。従って
多数回に分けて圧下刃を印加する必要があるが、これは
長時間の処理を必要とし、また必要な熱エネルギも多く
なり、処理コストが高い。このような凝固組織の結晶粒
径が粗大化することによる割れ敏感性は、特に、Ｎ１基
超耐熱合金において著しく、この種の合金を製造する場
合に、その製造工程が極めて複雑になる。
このような一般的な鋳造技術における欠点を解消すべく
、近時、ＶＡＤＥＲ（Ｖａｃｕｕｍ Ａｒｃ Ｄｏｕｂ
ｌ＠Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ真空アー
ク２電極溶解）法と称される鋳造技術が提案されている
（特開昭５５−１６５２７１号） 、 コＯＶＡＤＥＲ
法においては、第４図に示すように、製造せんとする鋳
片と同一組成の金属からなる１対の電極１間にアーク２
を形成し、電極１の対向端部を溶融させる。この溶融金
属の液滴４は鋳型３内に落下し、鋳型３によシ冷却され
て凝固し、鋳塊５が製造される。
、近時、ＶＡＤＥＲ（Ｖａｃｕｕｍ Ａｒｃ Ｄｏｕｂ
ｌ＠Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ真空アー
ク２電極溶解）法と称される鋳造技術が提案されている
（特開昭５５−１６５２７１号） 、 コＯＶＡＤＥＲ
法においては、第４図に示すように、製造せんとする鋳
片と同一組成の金属からなる１対の電極１間にアーク２
を形成し、電極１の対向端部を溶融させる。この溶融金
属の液滴４は鋳型３内に落下し、鋳型３によシ冷却され
て凝固し、鋳塊５が製造される。
この場合に、溶融金属の液滴４は電極１から鋳型３内に
落下する過程で若干冷却され、半溶融状態になる。この
ため、鋳型３内の半溶融金属６は固液共存相が均一に存
在する状態で凝固するので、鋳塊５の凝固組織の結晶粒
径は小さい。従って、大圧下を加えても鋳塊に割れが発
生することはない。
落下する過程で若干冷却され、半溶融状態になる。この
ため、鋳型３内の半溶融金属６は固液共存相が均一に存
在する状態で凝固するので、鋳塊５の凝固組織の結晶粒
径は小さい。従って、大圧下を加えても鋳塊に割れが発
生することはない。
しかしながら、従来の滴下式鋳造装置においては、製造
せんとする鋳塊と同一組成の電極を予め製造しておく必
要があり、種々の鋼種についてこのような電極を用意す
ることは、多大の時間と熱エネルギーの損失であシ、コ
ストを高める要因となっている。また、電極の溶解中に
電極に含まれている蒸発しやす（へ成分が蒸発してしま
い、製造された鋳塊において、その成分の濃度が所定値
よ）低下する場合がある。
せんとする鋳塊と同一組成の電極を予め製造しておく必
要があり、種々の鋼種についてこのような電極を用意す
ることは、多大の時間と熱エネルギーの損失であシ、コ
ストを高める要因となっている。また、電極の溶解中に
電極に含まれている蒸発しやす（へ成分が蒸発してしま
い、製造された鋳塊において、その成分の濃度が所定値
よ）低下する場合がある。
この発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、
微細な結晶組織を有すると共に、所定の組成を有する鋳
片・鋳塊を簡易且つ迅速に製造することができ、また、
蒸発しやすい成分の濃度も高精度で所定値に調整するこ
とができる滴下式鋳造装置を提供することを目的とする
。
微細な結晶組織を有すると共に、所定の組成を有する鋳
片・鋳塊を簡易且つ迅速に製造することができ、また、
蒸発しやすい成分の濃度も高精度で所定値に調整するこ
とができる滴下式鋳造装置を提供することを目的とする
。
この発明に係る滴下式鋳造装置は、鋳型と、１対の電極
と、電極間にアークを形成して電極を溶融させその液滴
を鋳型内に落下させるアーク形成手段と、アークに成分
調整用の添加剤を連続的に供給してアーク熱により溶融
させる添加剤供給手段と、を有することを特徴とする。
と、電極間にアークを形成して電極を溶融させその液滴
を鋳型内に落下させるアーク形成手段と、アークに成分
調整用の添加剤を連続的に供給してアーク熱により溶融
させる添加剤供給手段と、を有することを特徴とする。
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施例につい
て具体的に説明する。第１図はこの発明の実施例に係る
滴下式鋳造装置を示す。製造せんとする鋳塊の基本的な
成分を含む組成の金属からなる１対の電極１１が水平に
対向して適長間隔をおいて設置されている。この電極１
１には電流が供給され、電極１１間にアーク１２が形成
されるようになっている。このアーク１２により、電極
１１０対向端部が溶融し、液滴１３となって落下する。
て具体的に説明する。第１図はこの発明の実施例に係る
滴下式鋳造装置を示す。製造せんとする鋳塊の基本的な
成分を含む組成の金属からなる１対の電極１１が水平に
対向して適長間隔をおいて設置されている。この電極１
１には電流が供給され、電極１１間にアーク１２が形成
されるようになっている。このアーク１２により、電極
１１０対向端部が溶融し、液滴１３となって落下する。
棒状の添加材１４は、電極１ノの基本組成に添加して所
定の製品組成にするための添加成分を含有しており、こ
の添加材１４はアーク１２の直上域において適宜の供給
装置（図示せず）によシ下方に連続的に供給されるよう
になっている。連続的に降下する添加材１４はその下端
がアーク１２の熱により溶融し、電極１１の対向端部と
同様に液滴１３となって落下する。
定の製品組成にするための添加成分を含有しており、こ
の添加材１４はアーク１２の直上域において適宜の供給
装置（図示せず）によシ下方に連続的に供給されるよう
になっている。連続的に降下する添加材１４はその下端
がアーク１２の熱により溶融し、電極１１の対向端部と
同様に液滴１３となって落下する。
電極１１及び添加材１４が溶融して生ずる液滴１３は鋳
型１５内に落下す石。鋳型１５は断面が円形の鋳塊を製
造する場合は底付き円筒状の、又断面が矩形の鋳塊の場
合は庭付角筒状の形状を有し、窒化ゲロン、窒化ケイ素
又は−・イアルミナ等の耐火物でつくられている。なお
、鋳型１５を水冷の銅製鋳壁で構成することも可能であ
る。
型１５内に落下す石。鋳型１５は断面が円形の鋳塊を製
造する場合は底付き円筒状の、又断面が矩形の鋳塊の場
合は庭付角筒状の形状を有し、窒化ゲロン、窒化ケイ素
又は−・イアルミナ等の耐火物でつくられている。なお
、鋳型１５を水冷の銅製鋳壁で構成することも可能であ
る。
巻回軸を鉛直にしたコイル１６が鋳型１５を取ル囲むよ
うにして設置されておシ、このコイルＪ６は昇降移動可
能に適宜の支持手段にょシ支持されている。コイル２２
は１例えば、周波数が２００ ｋＨｚの高周波電流を供
給する高周波電源（図示せず）に接続されている。
うにして設置されておシ、このコイルＪ６は昇降移動可
能に適宜の支持手段にょシ支持されている。コイル２２
は１例えば、周波数が２００ ｋＨｚの高周波電流を供
給する高周波電源（図示せず）に接続されている。
このように構成される滴下式鋳造装置においては、先ず
、電極１１間に通電してアーク１２が形成されると、電
極Ｊ１の対向端部が溶融して溶融金属の液滴１３が落下
する。アーク１２の形成と同時に添加剤１４を適宜の速
度で降下させると、添加剤１４の下端はアーク１２の熱
により溶融し、液滴１３となって落下する。この液滴１
３はアーク１２から鋳型１５内に落下するまでの間に空
冷され、半溶融状態で鋳型１５に鋳込まれる。この半溶
融金属１７は、鋳歴ノ５内で固液共存相が均一に存在す
る状態で鋳型１５により冷却され凝固する。従って、得
られる鋳塊１８の凝固組織の結晶粒径は小さい。
、電極１１間に通電してアーク１２が形成されると、電
極Ｊ１の対向端部が溶融して溶融金属の液滴１３が落下
する。アーク１２の形成と同時に添加剤１４を適宜の速
度で降下させると、添加剤１４の下端はアーク１２の熱
により溶融し、液滴１３となって落下する。この液滴１
３はアーク１２から鋳型１５内に落下するまでの間に空
冷され、半溶融状態で鋳型１５に鋳込まれる。この半溶
融金属１７は、鋳歴ノ５内で固液共存相が均一に存在す
る状態で鋳型１５により冷却され凝固する。従って、得
られる鋳塊１８の凝固組織の結晶粒径は小さい。
この場合に、電極１１に通電する電力を調整して電極１
１の溶融速度を調節し、添加剤１４の断面積及び電極１
４を降下させる供給速度を調節することにより、鋳型１
５内に鋳込まれる電極１１の量と、添加剤１４の量とを
適切に配合して鋳塊の組成を所定の製品組成に調整する
ことができる。
１の溶融速度を調節し、添加剤１４の断面積及び電極１
４を降下させる供給速度を調節することにより、鋳型１
５内に鋳込まれる電極１１の量と、添加剤１４の量とを
適切に配合して鋳塊の組成を所定の製品組成に調整する
ことができる。
鋳型１５内の半溶融金属１７の温度が低くすぎる場合は
均一な合金化が困難になることがある。この場合には、
コイル１６に高周波電流を供給すると共に、このコイル
１６を半溶融金属１７のメニスカスの位置に合わせて上
昇移動させる。これにより鋳型ノ５内の半溶融金属１７
、のメニスカス部分が、高周波誘導加熱され、電極１１
の基本組成と、添加剤１４の添加成分とによる合金化が
容易になシ、偏析のない均質な鋳塊を得ることができる
。
均一な合金化が困難になることがある。この場合には、
コイル１６に高周波電流を供給すると共に、このコイル
１６を半溶融金属１７のメニスカスの位置に合わせて上
昇移動させる。これにより鋳型ノ５内の半溶融金属１７
、のメニスカス部分が、高周波誘導加熱され、電極１１
の基本組成と、添加剤１４の添加成分とによる合金化が
容易になシ、偏析のない均質な鋳塊を得ることができる
。
第２図はこの発明の第２の実施例に係る滴下式鋳造装置
の電極周囲の模式図である。水平に対向した一対の電極
１１間に添加剤１４が連続的に降下するように配設され
ておシ、各電極１１と添加剤１４との間に電極１ノを正
電位にして直流電源１９が接続されている。この実施例
においては、各電極１１と添加剤１４と間に直流電源１
９によるアーク２０が形成され、各電極１１と添加剤１
４との対向端部がアーク２０によシ溶融する。このよう
にして溶融した電極１１及び添加剤１４は第１の実施例
と同様に液滴１３となりて鋳型１５内に鋳込まれる（第
１図参照）。
の電極周囲の模式図である。水平に対向した一対の電極
１１間に添加剤１４が連続的に降下するように配設され
ておシ、各電極１１と添加剤１４との間に電極１ノを正
電位にして直流電源１９が接続されている。この実施例
においては、各電極１１と添加剤１４と間に直流電源１
９によるアーク２０が形成され、各電極１１と添加剤１
４との対向端部がアーク２０によシ溶融する。このよう
にして溶融した電極１１及び添加剤１４は第１の実施例
と同様に液滴１３となりて鋳型１５内に鋳込まれる（第
１図参照）。
次に、第３図に基いて、この発明の第３の実施例につい
て説明する。基本組成を有する電極１１の上方に、ホッ
パ２１が設置されておシ、このホッパ４２１内には基本
組成に添加して所定の製品組成にするだめの添加成分を
含有する粉状又は塊状の添加剤２２が貯留されている。
て説明する。基本組成を有する電極１１の上方に、ホッ
パ２１が設置されておシ、このホッパ４２１内には基本
組成に添加して所定の製品組成にするだめの添加成分を
含有する粉状又は塊状の添加剤２２が貯留されている。
この添加剤２２は、ホッパｆ２ノから所定量づつ切シ出
されて、適宜の案内手段２３によシ、電極１１間のアー
ク１２形成領域に落下される。
されて、適宜の案内手段２３によシ、電極１１間のアー
ク１２形成領域に落下される。
このようにして構成される滴下式鋳造装置においては、
電極１１間にアーク１２を形成し、アーク１２が形成さ
れると同時にホッパ４２１から添加剤２２をアーク１２
領域に落下させる。
電極１１間にアーク１２を形成し、アーク１２が形成さ
れると同時にホッパ４２１から添加剤２２をアーク１２
領域に落下させる。
これによシ添加剤２２はアーク１２の熱によって溶融し
、電極１１の溶融液滴と共に液滴１３となって鋳型１５
内に落下する。この液滴１３は、第１の実施例と同様に
、鋳型１５によシ冷却されて鋳塊１８が製造される。
、電極１１の溶融液滴と共に液滴１３となって鋳型１５
内に落下する。この液滴１３は、第１の実施例と同様に
、鋳型１５によシ冷却されて鋳塊１８が製造される。
これらの各実施例において、電極１１は種々の鋼種に適
用できる基本的な成分を含有する基本的組成の金属を使
用し、添加剤１４．２２はこの基本的組成の電極に添加
して鋳塊を種々の鋼種の所定の組成にするための添加成
分を含有する金属を使用する。しかしながら、特に蒸発
しやすい成分を含む鋳塊を製造する場合には、添加剤１
４．２２としてこの蒸発しやすい成分を含有する金属を
使用し、蒸発損失分を添加剤１４．２２の溶融によって
補うようにしてもよい。
用できる基本的な成分を含有する基本的組成の金属を使
用し、添加剤１４．２２はこの基本的組成の電極に添加
して鋳塊を種々の鋼種の所定の組成にするための添加成
分を含有する金属を使用する。しかしながら、特に蒸発
しやすい成分を含む鋳塊を製造する場合には、添加剤１
４．２２としてこの蒸発しやすい成分を含有する金属を
使用し、蒸発損失分を添加剤１４．２２の溶融によって
補うようにしてもよい。
尚、上記各実施例は造塊型の鋳造装置についてのもので
あるが、鋳片を連続的に引き抜く連続鋳造型の鋳造装置
に適用することも可能である。この場合は高周波加熱コ
イル１６を上昇移動させる必要はなく、一定のメニスカ
ス位置に設けておけばよい。
あるが、鋳片を連続的に引き抜く連続鋳造型の鋳造装置
に適用することも可能である。この場合は高周波加熱コ
イル１６を上昇移動させる必要はなく、一定のメニスカ
ス位置に設けておけばよい。
更にまた。この実施例はＶＡＤＥＲ法による滴下式鋳造
装置についてのものであるが、この発明はＶＡＤＥＲ法
に限らず、他の滴下式鋳造技術に適用することが可能で
あることはもちろんである。
装置についてのものであるが、この発明はＶＡＤＥＲ法
に限らず、他の滴下式鋳造技術に適用することが可能で
あることはもちろんである。
この発明によれば、種々の鋼種について、基本的な組成
を有する金属からなる電極を用意しておくだけで添加剤
の種類及び供給量を調整すれば所望の製品組成の鋳片・
鋳塊を得ることができるので、鋼種に合せて種々の組成
を有する電極を用意する必要がなく微細な結晶粒を有す
る鋳片・鋳塊を簡易且つ迅速に製造することができる。
を有する金属からなる電極を用意しておくだけで添加剤
の種類及び供給量を調整すれば所望の製品組成の鋳片・
鋳塊を得ることができるので、鋼種に合せて種々の組成
を有する電極を用意する必要がなく微細な結晶粒を有す
る鋳片・鋳塊を簡易且つ迅速に製造することができる。
また、蒸発しやすい成分を有する鋼種についても、この
成分を含む添加剤を使用すれば、このような成分の蒸発
損失分を補充して製きる。
成分を含む添加剤を使用すれば、このような成分の蒸発
損失分を補充して製きる。
第１図はこの発明の第１の実施例に係る滴下式鋳造装置
を示す模式図、第２図はこの発明の第２の実施例に係る
滴下式鋳造装置を示す模式図、第３図はこの発明の第３
の実施例に係る滴下式鋳造装置を示す模式図、第４図は
従来の滴下式鋳造装置を示す模式図である。 １１・・・電極、１２・・・アーク、１３・・・液滴、
１４．２２・・・添加剤、１５・・・鋳型、１７・・・
半溶融金属、１８・・・鋳塊。
を示す模式図、第２図はこの発明の第２の実施例に係る
滴下式鋳造装置を示す模式図、第３図はこの発明の第３
の実施例に係る滴下式鋳造装置を示す模式図、第４図は
従来の滴下式鋳造装置を示す模式図である。 １１・・・電極、１２・・・アーク、１３・・・液滴、
１４．２２・・・添加剤、１５・・・鋳型、１７・・・
半溶融金属、１８・・・鋳塊。
Claims (1)
- 鋳型と、１対の電極と、電極間にアークを形成して電極
を溶融させその液滴を鋳型内に落下させるアーク形成手
段と、アークに成分調整用の添加剤を連続的に供給して
アーク熱により溶融させる添加剤供給手段と、を有する
ことを特徴とする滴下式鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8955385A JPS61245960A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 滴下式鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8955385A JPS61245960A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 滴下式鋳造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245960A true JPS61245960A (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13974012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8955385A Pending JPS61245960A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 滴下式鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001293552A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-10-23 | General Electric Co <Ge> | 鋳造物に粉末を添加する核生成鋳造システムおよび方法 |
| JP2017003337A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 大同特殊鋼株式会社 | 濡れ性試験装置 |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP8955385A patent/JPS61245960A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001293552A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-10-23 | General Electric Co <Ge> | 鋳造物に粉末を添加する核生成鋳造システムおよび方法 |
| JP2017003337A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 大同特殊鋼株式会社 | 濡れ性試験装置 |
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