極低酸素Ti-Al金属間化合物の溶解製造法

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電子ビーム溶解法(EB法)による脱酸実験純Ti線材とAl角材を電子ビーム溶解炉の垂直フィーダーに取り付け、回転しながら降下し連続鋳造することが可能となった。組成の制御についても、予備実験により確認したアルミニウムの蒸発による歩留まり(約75%)を考慮することによって容易にできるようになった。酸素濃度が50ppm程度の金属間化合物を製造することができた。さらに電子ビーム溶解することにより極低酸素化することが可能となった。たとえばTi-44mass%Al試料を2分間溶解すると、酸素濃度は50ppmから3ppm以下まで減少した。溶解中のAlの蒸発量から溶融合金中のAlの活量を推定した。その結果γAl=0.06〜0.09であることがわかった。また、脱酸機構については、Tiのみでは酸素をO_2分子として除去できないことから、アルミニウム酸化物として除去されていると考えられる。実測した溶融Ti中のAlの活量から蒸気圧を求めると、Ti中の酸素は、2Al+O(in Ti)→Al_2Oのような反応によって除去できている可能性が高いと考えられる。プラズマ溶解法による溶解実験金属間化合物の溶解製造を容易に行うことが可能となったが、酸素量はEB法に比較して高いことがわかった。