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JPS5836657B2 - Manufacturing method of titanium-manganese alloy - Google Patents
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JPS5836657B2 - Manufacturing method of titanium-manganese alloy - Google Patents

Manufacturing method of titanium-manganese alloy

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JPS5836657B2
JPS5836657B2 JP54044917A JP4491779A JPS5836657B2 JP S5836657 B2 JPS5836657 B2 JP S5836657B2 JP 54044917 A JP54044917 A JP 54044917A JP 4491779 A JP4491779 A JP 4491779A JP S5836657 B2 JPS5836657 B2 JP S5836657B2
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melting
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manufacturing
phase
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孝治 蒲生
勉 岩城
敏夫 山下
良夫 森脇
伸行 柳原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チタンTiとマンガンMnを主戊分とするT
i−Mn系合金の中で、合金相が実質的にM g Z
n 2型ラーバス( Laves )相である合金の製
造法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a T
In the i-Mn alloy, the alloy phase is substantially M g Z
The present invention relates to a method for producing an alloy having an n2 type Laves phase.

最近、MgZn,型ラーバス相を形或するTi−Mn系
合金が、水素貯蔵用材料として実用性のあることが明ら
かとなってきた。
Recently, it has become clear that a Ti--Mn alloy having a MgZn-type larvous phase has practical utility as a hydrogen storage material.

それらの代表的な合金材料例を示せば、T +Mn1.
5 ( 2元系)、’rtO,9 ZrO.I Mnl
,7 yTIO.g IF”eo.I Mn1.2 t
Tio.9Coo.1Mn1.3,Tio.9Cuo.
1Mn1.3(3元系)、TI0.8Zr0.2Mn1
.2CrO.g l T’i0,8Zr.2Mn1.g
MO.2 ( 4元系)、’I”tO.t)zro,I
Mn1.4■o.2Cro.4(5元系)などがある。
Typical examples of these alloy materials are T + Mn1.
5 (binary system), 'rtO, 9 ZrO. I Mnl
,7 yTIO. g IF”eo.I Mn1.2 t
Tio. 9Coo. 1Mn1.3, Tio. 9 Cuo.
1Mn1.3 (ternary system), TI0.8Zr0.2Mn1
.. 2CrO. g l T'i0,8Zr. 2Mn1. g
M.O. 2 (four-element system),'I"tO.t)zro,I
Mn1.4■o. 2 Cro. 4 (quinary system), etc.

本発明は、これらのMg Z n 2型ラーバス相Ti
−Mn系合金の実用的な製造方法を提供するものである
The present invention utilizes these Mg Z n 2 type larvous phase Ti
- A practical method for producing Mn-based alloys is provided.

従来からTiを主或分とする合金の溶解法としては、ア
ーク溶解法が一般的な方法であった。
Conventionally, arc melting has been a common method for melting alloys containing Ti as a main component.

アーク溶解法はるつぼとの反応が無い事や、容易に高温
が得られる事などの特徴があり、活性金属や高融点金属
などの溶解によく用いられる方法である。
The arc melting method has characteristics such as no reaction with the crucible and the ability to easily obtain high temperatures, and is a method often used for melting active metals and high melting point metals.

このアーク溶解法は、一般に消耗電極式と、非消耗電極
式とに大別できる。
This arc melting method can generally be divided into a consumable electrode method and a non-consumable electrode method.

先にあげたMg Z n 2型ラーバス相T i−Mn
系合金の溶解は、このうち非消耗電極によるアーク溶解
法で従来から製造されていた。
The Mg Z n type 2 larvae phase Ti-Mn listed earlier
Conventionally, alloys have been produced by arc melting using non-consumable electrodes.

一方消耗電極による方法は;大量生産に適した方法では
あるが、本T i−Mn系合金の溶解法としては、電極
にひび割れなどを生ずるため不適当であった。
On the other hand, the method using consumable electrodes is suitable for mass production, but is not suitable for melting the present Ti--Mn alloy because it causes cracks in the electrode.

非消耗電極式アーク溶解法は、不純物の混入の心配が少
ない事や、合金の均質性が良い事などから、少量溶解す
る場合には極めて効果的な方法であった。
The non-consumable electrode type arc melting method was an extremely effective method for melting small amounts because there was little concern about contamination with impurities and the alloy had good homogeneity.

ところがこの方法で大量に溶解してみると、方法が同じ
で単にスケールアップを図っても合金の均質性が低下し
たり、量産性が悪いなどの問題があり、適当な方法では
ないことがわかった。
However, when we melted a large amount using this method, we found that even if we simply scaled up the method, there were problems such as a decrease in the homogeneity of the alloy and poor mass production, so it was found that it was not an appropriate method. Ta.

非消耗電極による連続鋳造法などを含めたその他の方法
によるアーク溶解法も試みたが、合金の均質性、製造コ
スト、再現性などに問題が多いことが認められた。
Other methods of arc melting, including continuous casting using non-consumable electrodes, were also attempted, but they were found to have many problems with alloy homogeneity, manufacturing cost, and reproducibility.

またアーク溶解法以外の方法として、一般的には抵抗加
熱溶解法や、誘導加熱溶解法が実用的製造法としてある
が、これらの溶解法は、いずれもM g Z n z型
ラーバス相Ti−Mn系合金の溶解法としては均質性、
るつぼ等からの不純物の混入などの問題により、これら
も不適当な方法であることがわかった。
In addition, as methods other than the arc melting method, there are generally resistance heating melting method and induction heating melting method as practical manufacturing methods, but both of these melting methods are Homogeneity,
These methods were also found to be unsuitable due to problems such as contamination of impurities from crucibles and the like.

なお、Ti二Fe系合金では、一般的な誘導加熱溶解法
で量産化されている。
Note that Ti2Fe alloys are mass-produced by a general induction heating melting method.

このTi−Fe系合金は、溶解の際のるつぼとの反応性
がTi−Mn系合金よりも弱い事や、Feの蒸気圧がM
nの蒸気圧と比べてよりTiの蒸気圧に近いので溶解時
の蒸発による組威のずれが少ない事、また最も異なる点
としては、TiMn系合金は、広い組或範囲にわたって
同一のラーバス相Mg Z n 2型合金相が存在する
ために、その合金相内でも特に均質化を図る必要がある
が、Ti−Fe系合金は、原子比1:1の化学量論的な
組戊を持つ金属間化合物である事などのために、誘導加
熱溶解法により比較的均質なものが得られるのである。
This Ti-Fe alloy has weaker reactivity with a crucible during melting than a Ti-Mn alloy, and the vapor pressure of Fe is M
The vapor pressure of TiMn alloys is closer to that of Ti than that of Ti, so there is less deviation in composition due to evaporation during melting. Due to the presence of the Zn2 type alloy phase, it is necessary to particularly homogenize the alloy phase, but Ti-Fe alloys are metals with a stoichiometric composition of 1:1 atomic ratio. Because it is an intermediate compound, a relatively homogeneous product can be obtained by the induction heating melting method.

本発明の製造法は、この様な問題点を解決し、コストパ
ーフオマンスに優れた実用的で新規な前記Ti−Mn系
合金の製造法を提供するものである。
The manufacturing method of the present invention solves these problems and provides a practical and novel method for manufacturing the Ti--Mn alloy with excellent cost performance.

本発明の製造法は、TiとMnを主威分とするTi−M
n系合金の中で、合金相が実質的にMgZn2型ラーバ
ス相である合金の製造において、誘導加熱による溶解と
次いで鋳造を行なう事を特徴とするものである。
The production method of the present invention is based on Ti-M containing Ti and Mn as main components.
Among n-based alloys, this method is characterized by melting by induction heating and then casting in the production of an alloy whose alloy phase is essentially a MgZn2 type larvae phase.

本発明者らは、従来から困難であった合金の均質性の確
保や、不純物の混入の防止などの問題点の解決のために
種々検討した結果、製造条件を厳密にコントロールする
事により実用的な製造法を見出したものである。
The inventors of the present invention have conducted various studies to solve problems such as ensuring the homogeneity of the alloy and preventing the contamination of impurities, which have been difficult in the past, and have found that it is possible to achieve practical results by strictly controlling the manufacturing conditions. We have discovered a new manufacturing method.

この製造条件としては、まず雰囲気として不活性ガスを
用い、ついで誘導加熱に用いるるつぼとしては、気密質
、特に見掛気孔率1係以下の金属酸化物るつぼを用いる
As for the manufacturing conditions, an inert gas is first used as the atmosphere, and then an airtight metal oxide crucible with an apparent porosity of 1 factor or less is used as the crucible for induction heating.

つぎに加熱のための昇温スピードは比較的遅くし、融点
以上の温度で溶解する。
Next, the rate of temperature increase for heating is relatively slow, and the material is melted at a temperature above its melting point.

また鋳造時の冷却は比較的速く行なう。このような誘導
加熱および鋳造法により均質で不純物の混入がなく、し
かも犬量にこのMg Z n 2型ラーバン相をもつT
i−Mn系合金の製造ができることを見出した。
Also, cooling during casting is performed relatively quickly. Through such induction heating and casting methods, T.
It has been discovered that an i-Mn alloy can be produced.

さらにこれらの条件中、最適な値を示すと、まず、誘導
加熱溶解では、(1)不活性ガス雰囲気圧:0.1 〜
2atm、(2)るつぼ材料:気密質(見掛気孔率1多
以下)のマグネシア質又はアルミナ質、(3)昇温スピ
ード:100℃/分以下、(4)溶解温度:1400〜
1600℃の条件を、また溶解後の鋳造では、(5)冷
却スピード:200℃/分(但し500℃以上の温度域
において)以上などである。
Furthermore, among these conditions, the optimum values for induction heating melting are: (1) Inert gas atmosphere pressure: 0.1 ~
2 atm, (2) Crucible material: Airtight (apparent porosity 1 or less) magnesia or alumina, (3) Temperature rising speed: 100°C/min or less, (4) Melting temperature: 1400 ~
The conditions of 1600° C. and casting after melting are (5) cooling speed: 200° C./min or more (however, in a temperature range of 500° C. or higher).

この条件の限定理由を以下に記す。The reason for limiting this condition is described below.

(1)不活性ガス雰囲気圧 通常の真空溶解によると特にMnの蒸発が激しく、組成
ずれなどの問題を起こすため、その蒸発をなるべくおさ
えるために雰囲気圧を高める方が良く、アルゴン、ヘリ
ウムなどの不活性ガス又は水素などの還元性ガスを真空
炉内に導入し、その雰囲気圧を少なくとも0.1atm
以上に保つ事が蒸発量を減少させるために必要である。
(1) Inert gas atmospheric pressure When ordinary vacuum melting is used, Mn in particular evaporates rapidly, causing problems such as compositional deviation. Therefore, it is better to increase the atmospheric pressure in order to suppress the evaporation as much as possible. A reducing gas such as an inert gas or hydrogen is introduced into the vacuum furnace, and the atmospheric pressure is adjusted to at least 0.1 atm.
It is necessary to maintain the temperature above this level in order to reduce the amount of evaporation.

しかし雰囲気圧をあまり高めると炉の安全上好ましくな
いので最高を2atmとし、0.1〜2atmの範囲が
よい。
However, if the atmospheric pressure is increased too much, it is not desirable for the safety of the furnace, so the maximum is set at 2 atm, and a range of 0.1 to 2 atm is preferable.

(2)るつぼ材料 Ti−Mn系合金の溶解では、特に合金材料の活性度が
強いため、るつぼ材料を限定しなければるつぼとの反応
が起こり、るつぼ中の不純物が混入したり、溶湯がるつ
ぼ外に浸透したりする。
(2) Crucible material When melting a Ti-Mn alloy, the activity of the alloy material is particularly strong. Penetrate outside.

本T i−Mn系合金溶解用るつぼ材料として各種材料
を検討した結果、最も良い結果が得られたのは、気密質
(見掛気孔率1多以下のもの)のマグネシア質又はアル
ミナ質のるつぼを用いた場合であった。
As a result of examining various materials for the crucible material for melting this Ti-Mn alloy, the best results were obtained using an airtight (apparent porosity of 1 or less) magnesia or alumina crucible. This was the case when .

これらのるつぼを用いる場合には、溶湯との反応を防止
する事が可能であった。
When using these crucibles, it was possible to prevent reaction with the molten metal.

一般的材料の溶解に良く用いられる多孔質(見掛気化率
10〜40φのもの)のアルミナ又はマグネシアるつぼ
等は、るつぼとの反応や、溶湯の浸透などの問題がある
ため、使用する事が出来なかった。
Porous alumina or magnesia crucibles, which are often used for melting general materials (apparent vaporization rate of 10 to 40 φ), cannot be used because of problems such as reactions with the crucible and penetration of molten metal. I could not do it.

ただし、溶湯が接触する面(るつぼ内面)のみを見掛気
孔率の低い気密質の材料を用いて、その外側を多孔質の
材料にする様な構威から成るるつぼは、本Ti−Mn系
合金の溶解るつぼとして用いる事ができる。
However, this Ti-Mn-based crucible is constructed in such a way that only the surface in contact with the molten metal (the inner surface of the crucible) is made of an airtight material with low apparent porosity, and the outside is made of a porous material. It can be used as a melting crucible for alloys.

なお、カーボンるつぼ、ボロンナイトライドるつぼなど
、先の金属酸化物系以外のるつぼについては検討した結
果、るつぼとの反応や、合金の溶解性に問題があり好−
ましくない。
In addition, as a result of examining crucibles other than the metal oxide type mentioned above, such as carbon crucibles and boron nitride crucibles, we found that they are not preferable because they have problems with the reaction with the crucible and the solubility of the alloy.
Not good.

(3)昇温スピード 溶解温度までの昇温スピードを比較的遅く、例えば10
0℃/分以下としたのは、本題の目的には直接関係ない
が、るつぼのひび割れの危険性を防止するためである。
(3) Temperature rising speed The temperature rising speed to the melting temperature is relatively slow, for example 10
The reason for setting the temperature to be 0° C./min or less is not directly related to the purpose of this topic, but is to prevent the risk of cracking of the crucible.

すなわち気密質るつぼはヒートショックfこ弱い事から
、なるべく緩やかな昇温か望ましい。
That is, since an airtight crucible is weak in heat shock, it is desirable to increase the temperature as slowly as possible.

また、原材料の形状も小さくする方がヒートショックに
よるるつぼのひび割れを防止する点で有効であるからで
ある。
This is also because making the shape of the raw material smaller is more effective in preventing cracks in the crucible due to heat shock.

(4)溶解温度 Mg Z n 2型ラーバス相Ti−Mn系合金は合金
組或も関係するが、最適範囲として1400’C〜16
00℃の溶解温度が適当であった。
(4) Melting temperature Mg Z n Type 2 larvae phase Ti-Mn alloys are related to the alloy composition, but the optimum range is 1400'C to 16
A melting temperature of 0.000C was suitable.

この温度範囲では、誘導加熱の特徴である溶湯の撹拌作
用も相まって、非常に均質な合金相を得る事ができた。
In this temperature range, combined with the stirring action of the molten metal, which is a characteristic of induction heating, it was possible to obtain a very homogeneous alloy phase.

あまり低い温度では溶解性が悪く、そのたゆ合金の均質
度が低下するという問題が生じ、また1600℃を大き
く越える温度では溶解性は良好となるが、Mn等の蒸発
が激しくなる事や、場合によってはるつぼとの反応の心
配などの問題が生じる。
If the temperature is too low, the solubility will be poor and the homogeneity of the Tayu alloy will be reduced.If the temperature is much higher than 1,600°C, the solubility will be good, but the evaporation of Mn etc. will increase, In some cases, problems such as concerns about reactions with the crucible may arise.

(5)冷却スピード 鋳造での冷却スピードは、本合金の主用途である水素貯
蔵材料としての特性(主として、水素の吸蔵・放出能力
)と非常に関連があることがわかった。
(5) Cooling speed It has been found that the cooling speed during casting is closely related to the properties of this alloy as a hydrogen storage material (mainly its ability to absorb and release hydrogen).

すなわち、冷却スピードが遅くなると前記特性が低下し
、逆に冷却スピードが速くなると前記特性は向上すると
いう傾向があることを見出したのである。
In other words, the inventors have found that as the cooling speed becomes slower, the above-mentioned properties tend to deteriorate, and conversely, as the cooling speed becomes faster, the above-mentioned properties tend to improve.

従ってこの冷却スピードは、速くする必要があり、合金
温度が500℃以上の温度域において、鋳込みからの冷
却スピードが例えば200℃/分以上であれば前記の特
性も良好であった。
Therefore, this cooling speed needs to be fast, and the above characteristics were also good if the cooling speed from casting was, for example, 200° C./min or more in the alloy temperature range of 500° C. or more.

このような製造条件をコントロールする事により、本発
明の製造法は非常に有好な方法となる。
By controlling such manufacturing conditions, the manufacturing method of the present invention becomes a very advantageous method.

次に実施例について示す。Next, examples will be shown.

Tiど陥を主威分とするM g Z n 2型ラーバス
相Ti−Mn系合金は、合金への添加元素を変える事?
よって種々の組或のものが得られるが、この合金系は用
途的に主として水素貯蔵用材料としての利用がある。
Is it possible to change the additive elements to the MgZn type 2 larvous phase Ti-Mn alloy, which has Ti-depression as its main component?
Although various combinations are available, this alloy system is primarily used as a hydrogen storage material.

従ってこの実施例では、多くの検討品の中から合金組成
として一番単純な形であるTi−Mn2元系合金を選び
、代表してT+Mn1.5の組或のものと、種々の元素
を添加した場合の複雑な組或を代表してT i −Mn
5元系合金、T+0.gzro,I Mn1,4vo
,2 Cro.4の2種類の本発明による合金製造例と
その結果を示す。
Therefore, in this example, we selected a Ti-Mn binary alloy, which has the simplest alloy composition, from among many products under consideration, and selected a representative combination of T+Mn1.5 and various elements added to it. As a representative of the complex set in the case where T i −Mn
Quintessential alloy, T+0. gzro,I Mn1,4vo
, 2 Cro. 4 shows two examples of manufacturing alloys according to the present invention and their results.

まずT i. , Mn原材料でTiMn1,5、およ
び、Ti,Zr,Mn,V,Crの原材料で’r+0,
g ZrO.IMn1.4■o.2Cro.4の組戊に
なるように、しかも全量が各々lkyになる様秤量した
First, Ti. , TiMn1,5 for Mn raw materials and 'r+0, for Ti, Zr, Mn, V, Cr raw materials.
g ZrO. IMn1.4■o. 2 Cro. They were weighed so that there were 4 parts, and the total amount was 1ky.

この場合、原材料はスポンジ状や板状のもので一辺が1
0闘以下Iこなる様な細かい形状で純度99.5%以上
のものを使用した。
In this case, the raw material is sponge-like or plate-like, and each side is 1
A material with a purity of 99.5% or more was used with a fine shape of less than 0 resistance.

秤量された原材料は適当に混合して、溶解るつぼである
気密質マグネシアるつぼ(外径807n7ILφ、内径
68闘φ、高さ2ooms)に入れ、さらにその外面を
多孔質アルミナ外るつぼで保護した二重るつぼ構造とし
、高周波誘導加熱溶解炉にセットした。
The weighed raw materials were mixed appropriately and placed in an airtight magnesia crucible (outer diameter 807n7ILφ, inner diameter 68mmφ, height 2ooms), which was a melting crucible, and the outer surface was further protected by a double-walled alumina crucible. It had a crucible structure and was set in a high-frequency induction heating melting furnace.

炉内は真空脱ガス処理後、高純度アルゴンガスによって
ほぼ1 atmになる様tこガス置換を行なった。
After vacuum degassing, the inside of the furnace was replaced with high-purity argon gas to bring the pressure to approximately 1 atm.

そして試料の誘導加熱を開始した。この時の昇温スピー
ドは、約500C/分にコントロールしつつ、溶解温度
まで昇温した。
Then, induction heating of the sample was started. At this time, the temperature was raised to the melting temperature while controlling the heating speed to about 500 C/min.

溶解温度は、TiMnl.5は1450゜C1また’I
” i0.g zrO.IMn,.4■o.2Cro.
4は1500℃になる様に調整し、それぞれ20分間溶
解させた。
The melting temperature is TiMnl. 5 is 1450°C1 or 'I
” i0.g zrO.IMn,.4■o.2Cro.
4 was adjusted to 1500°C and dissolved for 20 minutes.

なおこの溶解に使用した出力周波数は40KHzである
Note that the output frequency used for this melting was 40 KHz.

溶解中には、るつぼ内の試料がうまく溶解され均一な溶
湯になっている状態を、炉体ののぞき窓から観祭する事
が出来た。
During the melting process, I was able to observe through the observation window of the furnace body that the sample in the crucible had been successfully melted into a uniform molten metal.

溶解が終了すれば加熱電源を切り、直ちにその不活性雰
囲気の状態を保持したまま、鋳鉄鋳型に溶融合金を鋳込
んだ。
When melting was completed, the heating power was turned off, and the molten alloy was immediately poured into a cast iron mold while maintaining the inert atmosphere.

鋳造時の湯流れも良く容易に鋳造する事が出来た。The melt flow during casting was good and casting was easy.

鋳造での冷却スピードは500℃以上の温度域において
約300℃/分であった。
The cooling speed during casting was approximately 300°C/min in a temperature range of 500°C or higher.

この様にして得られた、TiMn1.5とTt.gZ
r6.1 Mn 1.4 Vo, 2 C rO,4の
2種の合金を粉末X線回折法によって解析した結果、い
ずれもMg Z n 2型ラーバス相の単一合金相であ
ることを確認した。
TiMn1.5 and Tt. gZ
As a result of analyzing two types of alloys, r6.1 Mn 1.4 Vo, 2 CrO, 4, by powder X-ray diffraction method, it was confirmed that both were single alloy phases of Mg Z n 2-type Rava phase. .

第1図にTiMn1.5、第2図にTlO.g?r.I
Mn1,4vo.2C rO.4のX線回折パターン
を示す。
Figure 1 shows TiMn1.5, Figure 2 shows TlO. G? r. I
Mn1,4vo. 2C rO. The X-ray diffraction pattern of No. 4 is shown.

図中*印はMg Z n 2型ラーバス相の回折線を示
す。
In the figure, the mark * indicates the diffraction line of the Mg Z n type 2 larvae phase.

図から、本発明によ・つて得られたこれらの合金は、単
一相でしかも非常に均質性の良いものである事がわかる
It can be seen from the figure that these alloys obtained according to the present invention are single-phase and have very good homogeneity.

またこれらの事実は、合金の組織観察や元素分析などに
よっても同様の事が確認された。
These facts were also confirmed by microstructural observation and elemental analysis of the alloy.

次に本発明の製造法によって得られた合金の水素貯蔵材
料としての特性を検討した結果について示す。
Next, the results of examining the properties of the alloy obtained by the production method of the present invention as a hydrogen storage material will be described.

本発明によって得られたTiMn1.5とT I(1.
g ZrO,I Mn,,4vo.2crO.4の2種
合金と従来では本Ti−Mn系合金製造において均質性
の点で最良の方法とされていた非消耗電極式のアーク溶
解法によって得られた同組威の合金を従来例としてえら
ひ、各々の水素貯蔵材料の特性で比較した表を次tこ示
す。
TiMn1.5 obtained by the present invention and T I (1.
g ZrO, I Mn,, 4vo. 2crO. As a conventional example, we selected an alloy with the same strength as the two alloys in No. 4 and obtained by the non-consumable electrode type arc melting method, which has traditionally been considered the best method in terms of homogeneity in the production of Ti-Mn alloys. A table comparing the characteristics of each hydrogen storage material is shown below.

なおT+Mn1.5については、両者ともアルゴンガス
雰囲気中で1100℃で20時間熱処理したものを用い
た。
Note that for T+Mn1.5, both were heat-treated at 1100° C. for 20 hours in an argon gas atmosphere.

測定値はすべて20℃での値であり、10数回水素の吸
蔵、放出を繰り返した後の値で示した。
All measured values are values at 20° C., and the values are shown after repeating hydrogen absorption and release more than 10 times.

この表では、水素貯蔵材料としての特性を代表して、吸
蔵水素量、放出水素量で示した。
In this table, the characteristics as a hydrogen storage material are represented by the amount of absorbed hydrogen and the amount of released hydrogen.

表から本発明による方法によって得た合金の特性は、T
iMn およびT l O.g Z ro. I M
n 1.4 v,2CrO.415 共に、従来最良の方法であったアーク溶解法で得た合金
に比較すれば、同等もしくはさらに若干特性が向上出来
る事がわかる。
From the table, the properties of the alloy obtained by the method according to the invention are T
iMn and T l O. g Z ro. I M
n 1.4 v, 2CrO. 415, it can be seen that the properties are the same or even slightly improved when compared to alloys obtained by arc melting, which is the best method to date.

また水素貯蔵材料としての他の特性lこついて比較検討
した結果、例え?、プラトー圧力の均一性、水素との反
応スピード、水素吸蔵放出サイクルによる寿命試験など
でも、従来のアーク溶解法によって得た合金の特性と類
似したものであった。
In addition, as a result of comparing and considering other properties as a hydrogen storage material, we found that, for example, The properties of the alloy were similar to those of the alloy obtained by conventional arc melting in terms of plateau pressure uniformity, reaction speed with hydrogen, and life test using hydrogen storage and desorption cycles.

以上の実施例に加えて、@記実施例以外にもM g Z
n 2型ラーバス相Ti−Mn系合金を2元系、3元
系、4元系、5元系と前記実施例と同様に検討した結果
、均質性の高い所望の合金を得る事が可能であり、それ
らの合金の水素貯蔵材料としての特性も、従来のアーク
溶解法で得た合金の特性と同等もしくはそれ以上の特性
を得る事が可能であった。
In addition to the above examples, M g Z
As a result of examining the n2-type larvae phase Ti-Mn alloy for binary, ternary, quaternary, and quinary systems in the same manner as in the above example, it was possible to obtain a desired alloy with high homogeneity. It was possible to obtain properties of these alloys as hydrogen storage materials that were equivalent to or better than those of alloys obtained by conventional arc melting methods.

以上の実施例のように、本発明は、Tiと鳩を主或分と
するT i−Mn系合金のうち、MgZn2型ラーバス
相合金の製造を非常に実用的な製造法である誘導加熱溶
解と鋳造によって行なう事を可能としたもので、従来か
ら均質性の点で最良の方法であった非消耗電極方式アー
ク溶解法の欠点である、大量溶解が出来ない事(従来均
質なものを得るためには用いる装置にもよるが一般的に
は溶解量0. 3 kgが限度であった。
As shown in the above embodiments, the present invention utilizes induction heating melting, which is a very practical manufacturing method, to produce a MgZn2 type larvous phase alloy among Ti-Mn alloys containing Ti and pigeon as main components. The disadvantage of the non-consumable electrode arc melting method, which has traditionally been the best method in terms of homogeneity, is that it is not possible to melt in large quantities (conventionally, it is impossible to obtain a homogeneous product). Although it depends on the equipment used, generally the amount dissolved is 0.3 kg.

)や、製造工程が繁雑であった(溶解回数を増して均質
度向上させていた)事などの問題点を本発明によって一
挙に解決する事が出来た。
) and the complicated manufacturing process (the number of melting steps was increased to improve the degree of homogeneity), could be solved all at once by the present invention.

本発明の製造法では、溶解能力に限度は無く、例えば、
1000kg/回の溶解も充分可能であり、製造設備、
製造条件、製造コストなどの点で非常に実用的なMg
Z n 2型ラーバス相Ti−Mn系合金の製造法であ
る。
In the production method of the present invention, there is no limit to the dissolution ability, for example,
It is fully possible to melt 1000 kg/time, and the manufacturing equipment,
Mg is very practical in terms of manufacturing conditions, manufacturing costs, etc.
This is a method for producing a Z n 2 type larvae phase Ti-Mn alloy.

またこの製造法によって得られたM g Z n 2型
ラーバス相Ti−Mn系合金は、非常に均質性の高い合
金で、この合金の主用途である水素貯蔵材料としての特
性も優れたものである。
In addition, the MgZn type 2 larvae phase Ti-Mn alloy obtained by this manufacturing method is an extremely homogeneous alloy and has excellent properties as a hydrogen storage material, which is the main use of this alloy. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の製造法によって得られた合金のX線回折
パターンを示したもので、第1図はT i Mn 1.
5、第2図はT I .g Z r .I Mn 1
,4 VO.2Cr6.4について示す。
The drawings show the X-ray diffraction patterns of the alloys obtained by the manufacturing method of the present invention.
5. Figure 2 shows T I. g Z r . I Mn 1
, 4 VO. This is shown for 2Cr6.4.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 チタンとマンガンを主或分とするTi−Mn系合金
のなかで合金相が実質的にMg Z n 2型ラーバス
相である合金の製造法であって、合金原料を見掛気孔率
1φ以下の金属酸化物るつぼを使用して、0.1〜2
atmの不活性ガス雰囲気下で、昇温スピード100℃
/分以下、溶解温度1400〜1600℃の条件のもと
て誘導加熱溶解し、ついて鋳造することを特徴とするチ
タンーマンガン系合金の製造法。
1. A method for producing an alloy in which the alloy phase is essentially a MgZn type 2 larvae phase among Ti-Mn alloys mainly containing titanium and manganese, the alloy raw material having an apparent porosity of 1φ or less using a metal oxide crucible of 0.1-2
Temperature increase speed 100℃ under ATM inert gas atmosphere
1. A method for producing a titanium-manganese alloy, which comprises induction heating melting at a melting temperature of 1,400 to 1,600° C. and casting.
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