[发明专利]由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对由钛或者钛合金构成的板坯进行连续铸造的、由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法。

背景技术

将通过真空电弧熔化、电子束熔化而熔融的金属注入到无底的铸模内，一边使其凝固一边向下方拉拔，由此连续地铸造铸锭。

在专利文献1中公开了自动控制等离子熔化铸造方法，其中，将钛或者钛合金在非活性气体环境中进行等离子电弧熔化，注入到铸模内并使之凝固。对于在非活性气体环境中进行的等离子电弧熔化，与在真空中进行的电子束熔化不同，不仅能够铸造纯钛，还能够铸造钛合金。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3077387号公报

然而，若在铸造出的铸锭的铸件表面上存在凹凸、瑕疵，则需要在轧制之前进行切削表面等的预处理，成为成品率降低、作业工时增加的原因。因此，要求铸造出铸件表面没有凹凸、瑕疵的铸锭。

在此，考虑通过等离子电弧熔化来连续铸造例如250×750mm、250×1000mm、250×1500mm这类尺寸的薄板坯的情况。此时，由于等离子枪的加热范围存在极限，因此需要使等离子枪沿着截面矩形的铸模在水平方向上移动，抑制铸模附近的初始凝固部的生长。

然而，由于在铸模的长边侧，等离子枪的滞留时间较长，因此，向初始凝固部输入的热量大，凝固坯壳变薄。另一方面，由于在铸模的短边侧、拐角部，等离子枪的滞留时间短，因此，向初始凝固部输入的热量不足，凝固坯壳生长(变厚)。这样，凝固行为因薄板坯的位置不同而不均匀，导致铸件表面性质的恶化。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种能够铸造出铸件表面状态良好的板坯的、由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法。

用于解决课题的手段

在本发明的由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法中，将熔化钛或者钛合金而成的熔融金属注入到截面为矩形且无底的铸模内而使其凝固，并且向下方拉拔，从而连续地铸造由钛或者钛合金构成的板坯，其中，在所述铸模内的所述熔融金属的液面上使等离子枪在水平方向上旋转，通过电磁搅拌在所述铸模内的所述熔融金属的至少液面处产生在水平方向上旋转的流动。

根据上述结构，在等离子枪的旋转移动的基础上，通过电磁搅拌在铸模内的熔融金属的至少液面处产生在水平方向上旋转的流动。由此，滞留在铸模的长边侧的热的熔融金属向铸模的短边侧、拐角部移流，因而铸模的长边侧的初始凝固部的熔融、以及铸模的短边侧、拐角部的初始凝固部的生长得到缓和。因此，能够使板坯整体均匀地凝固，因而能够铸造出铸件表面的状态良好的板坯。

另外，在本发明的由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法的基础上，也可以构成为，在沿长边方向设置将所述板坯的长边的长度设为L且将所述板坯的长边的中央设为0的坐标轴x时，将所述铸模的长边侧的铸壁附近的、位于－2L/5≤x≤2L/5的范围内的所述熔融金属的液面处的x轴方向的流速的平均值的绝对值设为300mm/sec以上。根据上述结构，能够使滞留在铸模的长边侧的热的熔融金属适当地向铸模的短边侧、拐角部移流。

另外，在本发明的由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法的基础上，也可以构成为，所述铸模的长边侧的铸壁附近是与所述铸模的长边侧的铸壁相距10mm的位置。根据上述结构，能够使滞留在铸模的长边侧的热的熔融金属适当地向铸模的短边侧、拐角部移流。

另外，在本发明的由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法的基础上，也可以构成为，使所述熔融金属的所述x轴方向的流速的绝对值的、与位置以及时刻的变动相关的标准偏差σ处于50mm/sec≤σ≤85mm/sec的范围。根据上述结构，能够使熔融金属与板坯接触的接触区域中的板坯的表面温度的变动幅度的最大值在板坯整周上处于400℃以下。

另外，在本发明的由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法的基础上，也可以构成为，在所述熔融金属的至少液面处产生在与所述等离子枪的旋转方向相反的方向上旋转的流动。根据上述结构，能够减小板坯的表面温度的变动幅度。由此，能够使板坯整体均匀地凝固。

发明效果

根据本发明的由钛或者钛合金构成的板坯的连续铸造方法，缓和了铸模的长边侧的初始凝固部的熔融、以及铸模的短边侧、拐角部的初始凝固部的生长。由此，能够使板坯整体均匀地凝固，因而能够铸造出铸件表面状态良好的板坯。

附图说明

图1是示出连续铸造装置的立体图。

图2是示出连续铸造装置的剖视图。

图3A是表示表面缺陷的产生机理的说明图。