JPH02241663A - クロムおよびクロム合金の造塊方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クロムおよびクロム合金の造塊方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

一般に、クロムまたはクロム合金（以下単にクロムと言
う）は、融点が高く、また融点に近い温度での蒸気圧が
高く、さらに酸素との親和力が強いことから、溶製する
ことが賀しいとされ、これまでのクロム製品、例えばス
パッタリングターゲット材料等は、主として電解クロム
粉を原料とする粉末冶金法により製造されていた。

しかしながら、粉末冶金法では、金属粉末を焼結して製
品を製造することから、製造される製品の大きさに限界
があり、クロムが耐高温酸化性等の優れた特性を具備し
ているにもかかわらず実用範囲が制限されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、本発明者等は、クロムが具備する耐高温酸化性
等の優れた特性をより広い用途、例えば構造材等の大型
製品に適用すべく造塊を試みた。

その結果、クロムの溶解については、減圧アルゴンガス
雰囲気の下で溶解すると、クロムの１発が抑制されると
同時に、酸化が防止され歩留のよい溶解が行えることを
知見したが、この溶解されたクロム溶湯を、溶解した時
と同様に減圧アルゴンガス雰囲気の下で造塊したところ
、鋳塊に内部割れが見出された。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、鋳塊に内部割れの無い造塊方法
を提供することを目的として、さらに鋭意研究を重ねた
結果、鋳塊に発生する内部割れの原因が金型の抜熱力、
引いては金型の壁部体積と関係があることをつきとめ本
発明を完成するに至ったもので、その要旨は、溶製され
たクロムまたはクロム合金溶湯を減圧不活性雰囲気下で
鋳造するに際し、鋳型比が０．４〜１．１の造塊用金型
を用いるクロムおよびクロム合金の造塊方法である。

〔作　　用〕

溶製されたクロム溶湯を減圧不活性雰囲気下で鋳造する
に際し、鋳型比が０．４〜１．１の造塊用金型を用いる
ことにより、鋳造時、特には注湯初期の抜熱が所望通り
に行え、造塊後のクロム鋳塊の内部割れを防止したクロ
ムの造塊ができる。

次に、鋳型比を０．４〜１．１に特定した具体的理由に
ついて述べる。

鋳型比が０．４未満では、クロム鋳塊の内部割れの防止
効果ををするものの、注湯されるクロム溶湯温度が極め
て高温（約１８７５’Ｃ前後）であるため金型全体が早
期に昇温し、金型の温度制御Ｊができず金型の溶損が起
こり、クロム溶湯中に不純物として混入し好ましくない
上に、金型の寿命も短くなり金型コストが高（なるので
、鋳型比の下限を０．４以上とした。一方決型比が１．
１を超えると、鋳造時、特には注湯初期の抜熱力が強く
なり、凝固時の鋳塊内部と表面との温度差が大きくなる
ことからクロム鋳塊に内部割れが生じるので、鋳型比の
上限を１．１以下とした。

尚、溶製されたクロム溶湯を減圧不活性雰囲気下で鋳造
するので、クロムの蒸発が抑制されると同時に、酸化が
防止され歩留のよい造塊ができるそしてこの減圧不活性
雰囲気は、造塊用金型を設けた容器内を所定圧の真空に
した後、アルゴンまたは窒素等の不活性ガスを投入し、
所定の減圧不活性雰囲気とすることにより得られるが、
残存酸素量をより低減させるためには、この操作を繰り
返し行うとよい。

〔実　施　例〕

以下に、本発明に係わる実施例について比較例と合わせ
て説明する。

真空誘導溶解炉を使用し、減圧アルゴンガス雰囲気の下
で金属クロムを溶解し、このクロム溶湯を真空鋳造装置
を使用し、２００Ｔｏｒｒの減圧アルゴンガス雰囲気の
下で、下表に示す鋳型比で構成された造塊用金型に注湯
し、約２４０ｍ５径×約４３０１Ｉ１１高さのクロム鋳
塊を得た。鋳造後、得られたクロム鋳塊の内部割れと金
型の溶損状態を調査した。

この調査結果を併せて下表に示す。

（以　下　余　白） 尚、上表中、隘１〜隘７まではストレート金型を、麹８
は上広テーバ金型を、海９は押湯部に加熱装置を備えた
上広テーバ金型をそれぞれ使用した。

上表によれば、８１１１の比較例は、鋳型比が０．３と
小さいために、金型の内表面に一部溶損が見られた。但
し鋳塊には、内部割れは無かった。

弘２〜顯５までの発明例では、金型の内表面の溶損およ
び鋳塊の内部割れは全く無かった。

阻６の比較例は、鋳型比が１．２と大きいために、第１
図に示す鋳塊（１）の下から約２５０ｍ１１の高さ（Ａ
−Ａ断面）の所に、第２図に示す形状の内部割れ（２）
が認められた。

Ｎα７の比較例は、鋳型比が１．５と上記随６の比較例
より大きい金型を使用して行った。結果は、阻６の比較
例とほぼ同じ位置にほぼ同じ大きさの内部割れが認めら
れた。

律８の発明例は、鋳型比が０．６の上広テーバ金型を使
用したもので、淘２〜隘５までのストレート金型の発明
例と比較して、金型の内表面の溶損および鋳塊の内部割
れの結果は同じであったが、第３図に示すように押湯部
（３）の引は巣（４）が小さく、歩留が良くなる結果が
得られた。

阻９の発明例は、鋳型比が０．６で且つ押湯部に加熱装
置を備えた上広テーパ金型を使用したもので、結果は、
上記阻８の発明例の押湯部（３）の引は巣（４）よりも
より小さい引は巣となり総合的に最も良い結果が得られ
た。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明のクロムおよびクロム合金の造
塊方法によれば、クロムの蒸発が抑制されると同時に、
酸化が防止され、さらに鋳塊に発生する内部割れを防止
した造塊が行え、歩留良くクロムおよびクロム合金の鋳
塊が得られる。またこれによりクロムおよびクロム合金
を、構造材等の大型製品にも適用できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わるクロム鋳塊の正面図、第２図
は、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は、本発明に係わる
別態様のクロム鋳塊の正面図である。 （１）鋳塊　　　　　　　（２）内部割れ（３）押湯部
　　　　　　（４）引は巣特許出願人　株式会社神戸製
鋼所 代理人　弁理士　金　丸　章　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶製されたクロムまたはクロム合金溶湯を減圧不
   活性雰囲気下で鋳造するに際し、鋳型比が０．４〜１．
   １の造塊用金型を用いることを特徴とするクロムおよび
   クロム合金の造塊方法。 ［但し、前記鋳型比は、造塊用金型の造塊部容積に対す
   る金型の壁部体積の比率による。］