真空消耗式アーク炉を使用してチタンおよびチタン合金のインゴットを精錬する場合、特定の要因が適切に制御されていない場合、コールドシャット、介在物、気孔などの欠陥がインゴットの表面に形成される可能性があります。 これらの欠陥を防止し、チタンおよびチタン合金インゴットの冶金的品質を向上させるには、製造時に次の 4 つの側面に特別な注意を払う必要があります。
チタンおよびチタン合金インゴットの製造における4つの側面
さまざまな合金元素の含有量が標準要件を満たすだけでなく、最適なレベルで一貫して制御された均一な化学組成を保証します。
Fe、Oなどの主要な不純物の含有量を適切な範囲内に管理し、その他の不純物が規格要件を満たしていることを確認します。
インゴット内に不純物、偏析、ガス多孔性、亀裂、収縮、および緩みがないことを確認します。
コールドシャット、しわ、その他の表面欠陥のない、インゴットの滑らかな表面を実現します。 ヘッド収縮量を最小限に抑え、完成インゴットの高い歩留まりを実現します。
上記4つの観点から各製造工程の品質管理を確実に行うためには、製造工程のあらゆる段階での品質管理に重点を置くことが不可欠です。
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原材料の選択
チタン合金鋳塊の主原料はスポンジチタンとその中間合金です。 製造時には、ふるい分け法を使用して過度に大きすぎるスポンジチタン粒子と小さすぎるスポンジチタン粒子を除去し、より均一な粒度分布を確保します。
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ブレンド
まず、インゴットの化学組成を決定する必要があります。 主な元素の比率は上限と下限の両方を考慮し、目標値にできる限り近づけるように努める必要があります。 不純物元素はできる限り少なくし、規定値を超えないようにしてください。
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混合と圧縮
同一インゴット内の化学組成を可能な限り均一にするためには、原料を混合して均一化する必要があります。 均一に混合された原料は、オイルプレス機を使用して電極ブロックに圧縮されます。
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電極の準備
電極ブロックは、組み立てと溶接の後、一次溶解プロセス用の消耗電極となります。 溶接方法には主に水素アーク溶接やプラズマ溶接があります。 溶接中は、耐火性の酸化物や窒化物の形成を防ぐために、できれば不活性ガス雰囲気下または溶接室内で適切な保護を適用する必要があります。
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溶解プロセス
溶解プロセスは、チタンおよびチタン合金インゴットの製造全体において重要な段階となります。 溶解中のインゴットの品質に大きな影響を与える主なプロセスパラメータには、電流、電圧、安定したアーク電流の大きさ、および安定したアーク撹拌の持続時間が含まれます。
