JP2007268547A - Method for producing aluminum alloy cast plate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aluminum alloy cast plate where, even in a double roll type continuous casting method for an Al-Mg based aluminum alloy having a wide solid-liquid coexistent temperature region, the defects in the central part of the plate thickness can be suppressed. <P>SOLUTION: Regarding the method for producing an aluminum alloy cast plate, a casting speed is controlled to ≤20 m/min, in double rolls 1, 2 almost simultaneously contacted with molten metal 3, the surface temperature of the roll 2 on one side is controlled to the liquidus temperature of an Al-Mg based aluminum alloy or above and also to the liquidus temperature +30°C or below, on the other hand, the surface temperature of the other roll 1 is controlled to the solidus temperature of the Al-Mg based aluminum alloy or below, and continuous casting is carried out while performing unidirectional solidification of starting the solidification 5 of the molten metal 3 from the surface side of the low temperature side roll 1, thus the internal defects of the cast plate are suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固液共存温度領域の広いAl-Mg 系アルミニウム合金板であっても、板厚中心部の欠陥を抑制できる、双ロール式連続鋳造方法によるアルミニウム合金鋳造板の製造方法を提供するものである。   The present invention provides a method for producing an aluminum alloy cast plate by a twin-roll continuous casting method that can suppress defects at the center of the plate thickness even for an Al-Mg aluminum alloy plate having a wide solid-liquid coexistence temperature range. Is.

周知の通り、従来から、自動車、船舶、航空機あるいは車両などの輸送機、機械、電気製品、建築、構造物、光学機器、器物の部材や部品用として、各種アルミニウム合金板(以下、アルミニウムをAlとも言う)が、合金毎の各特性に応じて汎用されている。   As is well known, various aluminum alloy plates (hereinafter referred to as “Al”) have been conventionally used for transportation equipment such as automobiles, ships, aircraft or vehicles, machines, electrical products, architecture, structures, optical equipment, and components and parts of equipment. Is also widely used depending on the characteristics of each alloy.

これらのアルミニウム合金板は、多くの場合、プレス成形などで成形されて、上記各用途の部材や部品とされる。この点、高成形性の点からは、前記Al合金のなかでも、強度・延性バランスに優れたAl-Mg 系Al合金が有利である。   In many cases, these aluminum alloy plates are formed by press molding or the like, and are used as members and parts for the above-described applications. In this respect, from the viewpoint of high formability, among the Al alloys, an Al-Mg Al alloy having an excellent balance between strength and ductility is advantageous.

このため、従来から、Al-Mg 系Al合金板に関して、成分系の検討や製造条件の最適化検討が行われている。このAl-Mg 系Al合金としては、例えばJIS A 5052、5182等が代表的な合金成分系である。しかし、このAl-Mg 系Al合金でも冷延鋼板と比較すると延性に劣り、成形性に劣っている。   For this reason, with regard to Al-Mg-based Al alloy sheets, examination of component systems and optimization of manufacturing conditions have been conventionally performed. As this Al-Mg based Al alloy, for example, JIS A 5052, 5182 and the like are typical alloy component systems. However, even this Al—Mg-based Al alloy is inferior in ductility and inferior in formability compared to cold-rolled steel sheets.

これに対し、Al-Mg 系Al合金は、Mg含有量を増加させて高Mg化させると、強度延性バランスが向上する。しかし、このような高MgのAl-Mg 系合金は、DC鋳造などで鋳造した鋳塊を均熱処理後に熱間圧延を施す、通常の製造方法では、工業的に製造することは困難である。この理由は、鋳造の際に鋳塊にMgが偏析したり、通常の熱間圧延では、Al-Mg 系合金の延性が著しく低下するために、割れが発生し易くなるからである。   On the other hand, when the Al-Mg based Al alloy is increased in Mg content by increasing the Mg content, the strength ductility balance is improved. However, it is difficult to industrially manufacture such a high Mg Al—Mg alloy by an ordinary manufacturing method in which an ingot cast by DC casting or the like is subjected to hot rolling after soaking. The reason for this is that Mg is segregated in the ingot during casting, and the normal hot rolling significantly reduces the ductility of the Al—Mg alloy, so that cracking is likely to occur.

一方、高MgのAl-Mg 系合金を、上記割れの発生する温度域を避けて、低温での熱間圧延を行うことも困難である。このような低温圧延では、高MgのAl-Mg 系合金の材料の変形抵抗が著しく高くなり、現状の圧延機の能力では製造できる製品サイズが極端に限定されるためである。   On the other hand, it is also difficult to hot-roll high-Mg Al—Mg alloys at low temperatures while avoiding the above-described temperature range where cracks occur. This is because, in such low-temperature rolling, the deformation resistance of the high-Mg Al—Mg-based alloy material is remarkably increased, and the product size that can be produced is extremely limited by the current rolling mill capability.

また、高MgのAl-Mg 系合金のMg含有許容量を増加させるために、FeやSi等の第三元素を添加する方法等も提案されている。しかし、これら第三元素の含有量が増えると、粗大な金属間化合物を形成しやすく、アルミニウム合金板の延性を低下させる。このため、Mg含有許容量の増加には限界があり、Mgが8%を超える量を含有させることは困難であった。   In addition, a method of adding a third element such as Fe or Si has been proposed in order to increase the allowable Mg content of a high Mg Al—Mg alloy. However, when the content of these third elements is increased, a coarse intermetallic compound is easily formed, and the ductility of the aluminum alloy plate is lowered. For this reason, there is a limit to the increase in the Mg content allowable amount, and it was difficult to contain an amount of Mg exceeding 8%.

このため、従来から、高MgのAl-Mg 系合金板を、双ロール式などの連続鋳造法で製造することが種々提案されている。双ロール式連続鋳造法は、回転する一対の水冷鋳型 (双ロール) 間に、耐火物製の給湯ノズルからアルミニウム合金溶湯を注湯して凝固させ、かつ、この双ロール間において、上記凝固直後に急冷して、アルミニウム合金薄板とする方法である。この双ロール式連続鋳造法はハンター法や3C法などが知られている。   For this reason, various proposals have heretofore been made for producing high-Mg Al—Mg-based alloy plates by a continuous casting method such as a twin roll type. In the twin roll type continuous casting method, molten aluminum alloy is poured from a refractory hot water supply nozzle between a pair of rotating water-cooled molds (double rolls) and solidified. This is a method of rapidly cooling to a thin aluminum alloy sheet. As this twin roll type continuous casting method, the Hunter method, the 3C method and the like are known.

双ロール式連続鋳造法の冷却速度は、従来のDC鋳造法やベルト式連続鋳造法に較べて1〜3桁大きい。このため、得られるアルミニウム合金板は非常に微細な組織となり、プレス成形性などの加工性に優れる。また、鋳造によって、アルミニウム合金板の板厚も比較的薄い1〜13mmのものが得られる。このため、従来のDC鋳塊(厚さ200 〜 600mm)のように、熱間粗圧延、熱間仕上げ圧延等の工程が省略できる。さらに鋳塊の均質化処理も省略出来る場合がある。   The cooling rate of the twin roll type continuous casting method is 1 to 3 orders of magnitude higher than that of the conventional DC casting method or belt type continuous casting method. For this reason, the obtained aluminum alloy sheet has a very fine structure and is excellent in workability such as press formability. Moreover, the aluminum alloy plate having a relatively thin plate thickness of 1 to 13 mm is obtained by casting. For this reason, steps such as hot rough rolling and hot finish rolling can be omitted as in the case of a conventional DC ingot (thickness 200 to 600 mm). Furthermore, ingot homogenization may be omitted.

このような双ロール式連続鋳造法を用いて製造した高MgのAl-Mg 系合金板の、成形性向上を意図して組織を規定した例は、従来においても種々提案されている。例えば、6 〜10% の高MgであるAl-Mg 系合金板の、Al-Mg 系の金属間化合物の平均サイズを10μm 以下とした、機械的性質に優れた自動車用アルミニウム合金板が提案されている (特許文献1参照) 。また、10μm 以上のAl-Mg 系金属間化合物の個数を300 個/mm2以下とし、平均結晶粒径が10〜70μm とした自動車ボディーシート用アルミニウム合金板なども提案されている (特許文献2参照) 。 Various examples have been proposed in the past in which the structure of the high-Mg Al—Mg alloy plate manufactured using such a twin-roll type continuous casting method is defined in order to improve formability. For example, an aluminum alloy sheet for automobiles with excellent mechanical properties is proposed in which the average size of Al-Mg based intermetallic compounds of Al-Mg based alloy sheets with a high Mg content of 6-10% is 10 μm or less. (See Patent Document 1). In addition, an aluminum alloy sheet for automobile body sheets, in which the number of Al-Mg intermetallic compounds of 10 μm or more is 300 pieces / mm 2 or less and the average crystal grain size is 10 to 70 μm has been proposed (Patent Document 2). See).

更に、高MgのAl-Mg 系合金について、双ロールの周速や冷却速度を特定条件以上に速くして鋳造した鋳造板を、更に、特定条件で冷間圧延および焼鈍し、Al-Mg 系金属間化合物を少なくした自動車用アルミニウム合金板の製造方法も提案されている (特許文献3参照) 。また、6000系アルミニウム合金においても、Speed Casterと呼ばれるロール鋳造装置により、AA6016アルミニウム合金鋳造板(1800W ×1 〜2.5mm 厚み)の鋳造が行われたことが報告されている (非特許文献1参照) 。   Furthermore, for high-Mg Al-Mg alloys, cast plates with a twin roll peripheral speed and cooling rate higher than specified conditions were further cold-rolled and annealed under specified conditions, and Al-Mg alloys A method for producing an aluminum alloy sheet for automobiles with less intermetallic compounds has also been proposed (see Patent Document 3). In addition, it has been reported that AA6016 aluminum alloy cast plate (1800W x 1 to 2.5mm thickness) was cast in a 6000 series aluminum alloy using a roll casting apparatus called Speed Caster (see Non-Patent Document 1). )

そして、双ロール式連続鋳造法において、鋳片の表面欠陥を抑制することも種々提案されている。例えば、割れ感受性の高いアルミニウム合金の双ロール式連続鋳造法において、一方のロールの抜熱量を小さくして、ロールのキス点(キッシングポイント)での凝固シェルの曲げ戻しによる引張歪みを抑制し、鋳片の表面割れを防止することも提案されている (特許文献4参照) 。また、合金インコロイなどの横型式双ロール連続鋳造法において、上ロール側を断熱した上で、タンディッシュや注湯ノズルを予熱して、鋳片の表面欠陥や板厚変動を防止することも提案されている (特許文献5参照) 。
特開平7 −252571号公報 (特許請求の範囲、1 〜2 頁) 特開平8 −165538号公報 (全文) 特開2006−28554 号公報 (全文) 特開平7 −185748号公報 (全文) 特開平8 −10909 号公報 (全文) Continuous Casting, Proceedings of the International Conference on Continuous Casting of Non-Ferrous Metals, DGM2005,p87.
Various proposals have been made to suppress surface defects of the slab in the twin roll continuous casting method. For example, in the twin-roll continuous casting method of aluminum alloy with high cracking sensitivity, the amount of heat removed from one roll is reduced, and the tensile strain due to bending back of the solidified shell at the kiss point (kissing point) of the roll is suppressed, It has also been proposed to prevent surface cracking of the slab (see Patent Document 4). In addition, in horizontal twin-roll continuous casting methods such as alloy incoloy, it is also proposed to preheat the tundish and pouring nozzle after insulating the upper roll side to prevent slab surface defects and plate thickness fluctuations. (See Patent Document 5).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-252571 (claims, pages 1 to 2) JP-A-8-165538 (full text) JP 2006-28554 A (full text) JP 7-185748 A (full text) Japanese Patent Laid-Open No. 8-10909 (full text) Continuous Casting, Proceedings of the International Conference on Continuous Casting of Non-Ferrous Metals, DGM2005, p87.

一方、高MgのAl-Mg 系合金鋳造板を双ロール式連続鋳造法を用いて製造する場合、特に、効率化、量産化のために、双ロールの周速を速くしても、空隙などの鋳造欠陥が生じやすい。これは、高MgのAl-Mg 系合金の凝固温度範囲が、Mg含有量が低いAl-Mg 系合金に比較して、広くなるためである。このため、注湯時や凝固中に発生したガスや雰囲気を巻き込んだガスが、鋳片内から外部に放出されにくくなり、鋳片組織内に滞留しやすくなり、空隙となりやすい。   On the other hand, when producing high-Mg Al-Mg alloy cast plates using the twin-roll continuous casting method, even if the peripheral speed of the twin-roll is increased to improve efficiency and mass production, voids etc. The casting defect is likely to occur. This is because the solidification temperature range of a high Mg Al—Mg alloy is wider than that of an Al—Mg alloy having a low Mg content. For this reason, the gas generated during pouring or during solidification or the gas including the atmosphere is less likely to be released from the inside of the slab, tends to stay in the slab structure, and easily becomes a void.

高MgのAl-Mg 系合金板において、このように組織内の上記空隙が多くなると、伸びを低下させ、Al-Mg 系合金板の特徴である強度延性バランスや、それに基づく成形性を低下させる。   In such a high Mg Al-Mg alloy sheet, when the voids in the structure increase in this way, the elongation decreases, and the strength-ductility balance, which is characteristic of the Al-Mg alloy sheet, and the formability based on it are reduced. .

これに対しては、双ロールにおける冷却速度を大きくする、あるいは、Tiなどの微細化剤を添加する、などの手段が有効ではある。しかし、これらの手段も、空隙などの鋳造欠陥を、製造された板の伸びなどの成形特性に影響の無い範囲まで抑制することには限界がある。また、鋳片の表面欠陥を抑制する、前記特許文献4、5などの方法を用いても、高MgのAl-Mg 系合金鋳造板における、空隙などの内部欠陥を抑制することにはやはり限界がある。   For this, measures such as increasing the cooling rate in the twin rolls or adding a finer such as Ti are effective. However, these means are also limited in suppressing casting defects such as voids to a range that does not affect molding characteristics such as elongation of the manufactured plate. Moreover, even if the method of the said patent documents 4, 5 etc. which suppress the surface defect of a slab is used, it is still a limit in suppressing internal defects, such as a space | gap, in a high Mg Al-Mg type alloy cast plate. There is.

したがって、これまで、高MgのAl-Mg 系合金鋳造板を、双ロール式連続鋳造法を用いて製造する場合には、空隙などの鋳造欠陥をある程度許容せざるを得なかったのが実情である。   Therefore, in the past, when manufacturing high-Mg Al-Mg alloy cast plates using the twin-roll continuous casting method, it has been necessary to tolerate casting defects such as voids to some extent. is there.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、固液共存温度領域の広いAl-Mg 系アルミニウム合金の双ロール式連続鋳造方法であっても、板厚中心部の欠陥を抑制できる、アルミニウム合金鋳造板の製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and the purpose of the present invention is to provide a plate thickness even for a twin-roll continuous casting method of an Al-Mg aluminum alloy having a wide solid-liquid coexistence temperature range. An object of the present invention is to provide a method for producing an aluminum alloy cast plate capable of suppressing defects at the center.

この目的を達成するために、内部欠陥を抑制した本発明アルミニウム合金鋳造板の製造方法の要旨は、双ロール式連続鋳造方法によって、Mgを5 〜14質量% 含むAl-Mg 系アルミニウム合金鋳造板を製造する方法において、鋳造速度を20m/min 以下とし、溶湯と略同時に接触する双ロールの内の、片側のロールの表面温度を、(-5.43×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+663 で計算される前記Al-Mg 系アルミニウム合金の液相線温度以上で、この液相線温度+30℃以下とする一方、他方の片側のロールの表面温度を、(-12.9×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+638 で計算される前記Al-Mg 系アルミニウム合金の固相線温度以下とし、この固相線温度以下の表面温度である片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固を行いつつ連続鋳造を行なうことである。   In order to achieve this object, the gist of the method for producing an aluminum alloy cast plate of the present invention in which internal defects are suppressed is as follows. An Al-Mg-based aluminum alloy cast plate containing 5 to 14% by mass of Mg by a twin roll type continuous casting method. In the method of manufacturing, the casting temperature is set to 20 m / min or less, and the surface temperature of one side of the twin rolls that are in contact with the molten metal almost simultaneously is set to (-5.43 × Mg mass% of Al-Mg based aluminum alloy). While the liquidus temperature of the Al-Mg-based aluminum alloy calculated by +663 is set to the liquidus temperature + 30 ° C or lower, the surface temperature of the roll on the other side is (-12.9 × Al-Mg-based (Mg mass% of the aluminum alloy) + 638 calculated to be less than the solidus temperature of the Al-Mg aluminum alloy, and the solidification of the melt starts from the surface side of the roll on one side that is below the solidus temperature. Continuous casting while performing unidirectional solidification It is when.

また、同じ目的を達成するために、内部欠陥を抑制した本発明アルミニウム合金鋳造板の製造方法の別の要旨は、 双ロール式連続鋳造方法によって、Mgを5 〜14質量% 含むAl-Mg 系アルミニウム合金鋳造板を製造する方法において、鋳造速度を20m/min 以下とし、略上下方向に配置された双ロール同士の溶湯に接触するタイミングを違え、溶湯を先ず下方に配置された片側のロール表面に先に接触させた後に、溶湯を(-12.9×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+638 で計算される前記Al-Mg 系アルミニウム合金の固相線温度以上で、この固相線温度+10℃以下の温度にて、上方に配置された片側のロール表面に接触させ、先に溶湯に接触した前記下方に配置された片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固を行いつつ連続鋳造を行なうことである。   In order to achieve the same object, another gist of the method for producing an aluminum alloy cast plate of the present invention in which internal defects are suppressed is the Al-Mg system containing 5 to 14% by mass of Mg by a twin roll type continuous casting method. In the method of producing an aluminum alloy cast plate, the casting speed is set to 20 m / min or less, the timing of contacting the molten metal between the two rolls arranged substantially in the vertical direction is different, and the molten metal is first placed on the lower surface of the roll. After the first contact, the molten metal is not less than the solidus temperature of the Al-Mg aluminum alloy calculated by (-12.9 × Mg mass% of the Al-Mg aluminum alloy) +638. At a temperature of + 10 ° C. or less, unidirectional solidification is performed in which the molten metal starts to solidify from the surface side of the one-side roll disposed below, which is brought into contact with the molten metal at the upper side and previously contacted with the molten metal. Continuous casting while performing It is when.

前記した通り、高MgのAl-Mg 系合金鋳造板の双ロール式連続鋳造法による製造では、高MgのAl-Mg 系合金の凝固温度範囲が広くなり、注湯時や凝固中に発生した水素などのガスや雰囲気を巻き込んだガスが、鋳片内から外部に放出されにくくなる。このため、これらガスが鋳片組織内に滞留しやすくなり、空隙などの鋳造欠陥が生じやすい。   As described above, in the production of high-Mg Al-Mg alloy cast plates by the twin-roll continuous casting method, the solidification temperature range of the high-Mg Al-Mg alloy was widened and occurred during pouring and during solidification. A gas such as hydrogen or a gas including an atmosphere is hardly released to the outside from the inside of the slab. For this reason, these gases are likely to stay in the slab structure, and casting defects such as voids are likely to occur.

これに対して、本発明では、上記要旨の通り、双ロールの片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固を行いつつ連続鋳造を行なう。但し、この一方向凝固を実現するためには、双ロール特有の問題として、双ロールにおけるいずれか一方のロール表面温度か、ロール表面に接触する溶湯温度を、溶湯の液相乃至固相温度との関係で、かなり狭い特定範囲に制御する必要がある。この特定の範囲を外れた場合、双ロールによって連続鋳造している関係上、双ロール特有の別の問題が生じる。   In contrast, in the present invention, as described above, continuous casting is performed while performing unidirectional solidification that starts solidification of the molten metal from the surface side of the roll on one side of the twin roll. However, in order to realize this unidirectional solidification, as a problem specific to the twin roll, either the roll surface temperature of the twin roll or the temperature of the molten metal contacting the roll surface is defined as the liquid phase or solid phase temperature of the molten metal. Therefore, it is necessary to control to a fairly narrow specific range. Outside this specific range, another problem specific to twin rolls arises due to the continuous casting with twin rolls.

両方の双ロールが溶湯と略同時に接触する場合には、片側のロールの表面温度を液相線温度以上の特定温度範囲に高くして、ロールの表面温度が低い他方の片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる。通常の双ロール連続鋳造では、両方の双ロールの表面は、基本的には、冷却した上で室温に保持される。   When both twin rolls are in contact with the molten metal almost simultaneously, the surface temperature of the roll on one side is increased to a specific temperature range higher than the liquidus temperature, and the surface side of the roll on the other side where the surface temperature of the other roll is low. To start solidification of the molten metal. In normal twin roll continuous casting, the surfaces of both twin rolls are basically kept at room temperature after cooling.

また、略上下方向に配置された双ロールの場合には、双ロール同士の溶湯に接触するタイミングを違え、下方に配置された片側のロールを先に溶湯に接触させるとともに、後で上方に配置されたロールに接触する際の溶湯温度を固相線温度以上の特定温度範囲に高くして、この下方に配置された片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる。   Also, in the case of twin rolls arranged in a substantially vertical direction, the timing of contacting the molten metal between the two rolls is different, and one side roll arranged below is first brought into contact with the molten metal and later arranged upward. The molten metal temperature at the time of contacting the roll is raised to a specific temperature range equal to or higher than the solidus temperature, and the solidification of the molten metal is started from the surface side of the one-side roll arranged below.

これによって、双ロール連続鋳造において、片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固を実現する。この一方向凝固によって、溶湯中の水素などのガス成分を、固相に凝固しつつある鋳造板 (鋳片) 片側から、液相のままである鋳造板 (鋳片) 片側へ移動させる。これによって、続いて固相に凝固する液相部分から、水素などのガス成分を大気中に放出させやすくする。この結果、通常の双ロール連続鋳造において、鋳造板の中心部に偏析して空隙などの鋳造欠陥となりやすい、水素などのガス成分が低減され、内部欠陥が抑制される。   Thus, in twin roll continuous casting, unidirectional solidification is realized in which solidification of the molten metal is started from the surface side of the roll on one side. By this unidirectional solidification, gas components such as hydrogen in the molten metal are moved from one side of the cast plate (slab) that is solidifying to the solid phase to one side of the cast plate (slab) that remains in the liquid phase. This facilitates the release of gas components such as hydrogen into the atmosphere from the liquid phase portion that subsequently solidifies into the solid phase. As a result, in normal twin-roll continuous casting, gas components such as hydrogen, which tend to segregate at the center of the cast plate and easily become casting defects such as voids, are reduced, and internal defects are suppressed.

したがって、効率化、量産化のために、双ロールの周速を速くした場合でも、また、固液共存温度領域の広いAl-Mg 系アルミニウム合金板であっても、凝固した鋳造板の板厚中心部の欠陥を抑制できる。   Therefore, even if the peripheral speed of the twin rolls is increased for efficiency and mass production, and even if it is an Al-Mg aluminum alloy plate with a wide solid-liquid coexistence temperature range, the thickness of the solidified cast plate Defects at the center can be suppressed.

この結果、5%以上の高MgのAl-Mg 系合金鋳造板であっても、材質特性としての伸びや強度延性バランスを向上させることができ、張出成形、絞り成形、曲げ加工、穴あけ、穴拡げ、打ち抜き、あるいはこれら成形加工の組み合わせなどの成形性を向上させることができる。   As a result, even if it is an Al-Mg alloy cast plate with a high Mg content of 5% or more, it is possible to improve the elongation and strength-ductility balance as material properties, such as overhang forming, drawing, bending, drilling, Formability such as hole expansion, punching, or a combination of these forming processes can be improved.

以下に、本発明におけるAl-Mg 系アルミニウム合金鋳造板の製造方法につき、各要件ごとに具体的に説明する。   Hereinafter, the method for producing an Al—Mg-based aluminum alloy cast plate in the present invention will be specifically described for each requirement.

(双ロール式連続鋳造法)
図1 、2 に、本発明における双ロール式連続鋳造法を模式的に示す。図1 は縦型 (垂直型) で、水平に配置された両方の双ロールが溶湯と略同時に接触する場合を示している。また、図2 は横型 (水平型) で、上下方向に配置された両方の双ロールの内、下方のロールが溶湯と先に接触する場合を示している。
(Double roll type continuous casting method)
1 and 2 schematically show the twin roll type continuous casting method of the present invention. Figure 1 shows a vertical type (vertical type) where both twin rolls placed horizontally contact the molten metal almost simultaneously. FIG. 2 shows a horizontal type (horizontal type) in which the lower roll of the two rolls arranged in the vertical direction comes into contact with the molten metal first.

なお、これら双ロール式連続鋳造法において、前提となる連続鋳造工程自体は公知である。即ち、図1 、2 において、共通して、双ロール式連続鋳造は、回転する一対の水冷鋳型などの双ロール1 、2 あるいは10、11間に、図示しない耐火物製の給湯ノズルから (矢印方向から) 、上記あるいは下記する成分組成のAl合金溶湯3 を注湯する。そして、これら双ロール間で溶湯を急冷凝固させ、Al合金鋳造板6 とする。   In these twin-roll type continuous casting methods, the prerequisite continuous casting process itself is known. That is, in FIGS. 1 and 2, in common, the twin roll type continuous casting is carried out from a hot water supply nozzle made of a refractory (not shown) between the twin rolls 1, 2 or 10, 11 such as a pair of rotating water-cooled molds (arrows). From the direction), molten Al alloy 3 having the above or below described composition is poured. Then, the molten metal is rapidly cooled and solidified between these twin rolls to obtain an Al alloy cast plate 6.

(双ロール鋳造方式)
本発明において、双ロール鋳造の方式は、縦型 (双ロールが略水平方向に並ぶ) でも、横型 (双ロールが略垂直方向に並ぶ) でも良い。縦型では、凝固距離を大きく取ることができ、接触時間が長くなることから、鋳造速度の増加が可能となり、生産性が向上するなどの特徴がある。したがって、これら特徴を考慮して、横型と縦型との双ロール鋳造を使い分ける。
(Double roll casting method)
In the present invention, the twin roll casting method may be vertical (the twin rolls are arranged in a substantially horizontal direction) or horizontal (the twin rolls are arranged in a substantially vertical direction). In the vertical type, the solidification distance can be increased and the contact time becomes longer, so that the casting speed can be increased and the productivity is improved. Therefore, in consideration of these characteristics, the double roll casting of the horizontal type and the vertical type is properly used.

(鋳造速度)
このため、本発明では、前提として、鋳造速度乃至双ロールの周速vを20m/min 以下と遅く (小さく) する。この鋳造速度乃至双ロールの周速vを20m/min を越えて大きくすると、本発明の一方向凝固を適用しても、空隙などの鋳造欠陥の原因となる溶湯の渦流が発生しやすくなる。このため、固液共存温度領域の広いAl-Mg 系アルミニウム合金板では、凝固した鋳造板の板厚中心部の欠陥を抑制できなくなる。したがって、鋳造速度乃至双ロールの周速vは20m/min 以下とする。
(Casting speed)
For this reason, in the present invention, as a premise, the casting speed or the peripheral speed v of the twin rolls is made slow (small) to 20 m / min or less. When the casting speed or the peripheral speed v of the twin rolls is increased beyond 20 m / min, even if the unidirectional solidification of the present invention is applied, a vortex flow of the molten metal that causes casting defects such as voids is likely to occur. For this reason, in the Al—Mg-based aluminum alloy plate having a wide solid-liquid coexistence temperature region, it becomes impossible to suppress the defects at the center of the thickness of the solidified cast plate. Therefore, the casting speed or the peripheral speed v of the twin rolls is set to 20 m / min or less.

( 一方向凝固)
以下に、本発明の特徴的な要旨である、双ロールの片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固につき説明する。
(Unidirectional solidification)
Below, the unidirectional solidification which starts solidification of a molten metal from the surface side of the roll of one side of a twin roll which is the characteristic gist of this invention is demonstrated.

本発明では、双ロール式連続鋳造法において、鋳造板の中心部の内部欠陥を抑制できる一方向凝固を実現するために、双ロール特有の問題として、双ロールにおける双方のロール表面温度を互いに特定の範囲に制御する。   In the present invention, in the twin roll type continuous casting method, in order to realize unidirectional solidification that can suppress internal defects in the center part of the cast plate, both roll surface temperatures in the twin roll are specified to each other as a problem specific to the twin roll. Control to the range.

(縦型双ロールの一方向凝固)
図1 に示すように、両方の双ロール1 、2 が水平に配置され、これら双ロール1 、2 が溶湯3 と略同時に接触する縦型などの場合には、例えば、片側のロール2(図の左側のロール) を高温とし、その表面2aの温度を、Al-Mg 系アルミニウム合金 (溶湯) の液相線温度以上に高くする。
(Unidirectional solidification of vertical twin rolls)
As shown in FIG. 1, in the case of a vertical type in which both twin rolls 1 and 2 are arranged horizontally and these twin rolls 1 and 2 are in contact with the molten metal 3 almost simultaneously, for example, one roll 2 (see FIG. And the temperature of the surface 2a is made higher than the liquidus temperature of the Al—Mg-based aluminum alloy (molten metal).

これによって、図1 に示すように、ロールの表面温度が低い他方の片側のロール1 の表面1a側のみから凝固相 (固相)5を生成させて、溶湯3 の凝固を開始および進行させる一方向凝固が行なわれる。この際、高温側のロール2 の表面2a側では、まだ、溶湯3 は液相4 のままである。そして、この液相4 も次々と凝固して、高温側のロール2 側の鋳片側 (図の左側) へ凝固相 (固相)5が発達して厚くなる一方で、液相4 の厚みは順次薄くなる。   As a result, as shown in FIG. 1, a solidified phase (solid phase) 5 is generated only from the surface 1a side of the other roll 1 whose surface temperature of the roll is low, and the solidification of the molten metal 3 is started and progressed. Directional solidification takes place. At this time, the molten metal 3 still remains in the liquid phase 4 on the surface 2a side of the roll 2 on the high temperature side. The liquid phase 4 also solidifies one after another, and the solid phase (solid phase) 5 develops and becomes thicker toward the slab side (left side in the figure) on the high temperature side roll 2 side, while the thickness of the liquid phase 4 is It becomes thinner gradually.

したがって、通常の双ロール法のような、双ロール1 、2 におけるキス点12まで、溶湯中心部が最後まで未凝固状態として残ることは無くなる。また、液相4 も次々と凝固して、低温側ロール1 の鋳片側 (図の左側) から、高温側のロール2 側の鋳片側 (図の左側) へ凝固相 (固相)5が発達して厚くなる一方で、液相4 の厚みは順次薄くなる。   Therefore, the molten metal center portion does not remain in an unsolidified state until the end until the kiss point 12 in the twin rolls 1 and 2 as in the normal twin roll method. The liquid phase 4 also solidifies one after another, and a solidified phase (solid phase) 5 develops from the slab side of the low temperature side roll 1 (left side in the figure) to the slab side on the high temperature side roll 2 side (left side in the figure). While the thickness increases, the thickness of the liquid phase 4 decreases gradually.

水素などのガス成分は、固相に対する(固相での)溶解度は低く、液相に対する(液相での)溶解度は高い。したがって、この一方向凝固によって、溶湯中心部に水素などのガス成分が残留することが無くなる。また、溶湯中の水素などのガス成分は、凝固相5 に凝固しつつある低温側ロール1 の鋳片側 (図の左側) から、液相4 のままである高温側のロール2 側の鋳片側 (図の右側) へ、上記溶解度差によって移動させられる。   Gas components such as hydrogen have low solubility (in the solid phase) in the solid phase and high solubility (in the liquid phase) in the liquid phase. Therefore, the unidirectional solidification prevents the gas component such as hydrogen from remaining in the molten metal central portion. In addition, gas components such as hydrogen in the molten metal flow from the slab side of the low temperature side roll 1 that is solidifying into the solidified phase 5 (left side of the figure) to the slab side of the high temperature side roll 2 that remains in the liquid phase 4. To the right side of the figure.

この溶湯中の水素などのガス成分が、成長する凝固相5 側から順次凝固していく液相4 側に移動する状態は、双ロール1 、2 におけるキス点12まで続き、遂には、キス点12 (近傍を含む) において、成長した凝固相5 のみとなって、液相4 が無くなる。この結果、液相4 の部分から水素などのガス成分を大気中に放出させやすくする。このため、通常の双ロール連続鋳造において、鋳造板の中心部に偏析して空隙などの鋳造欠陥となりやすい、水素などのガス成分が低減され、内部欠陥が抑制される。   The state in which gas components such as hydrogen in the molten metal move from the growing solidified phase 5 side to the liquid phase 4 side that solidifies sequentially continues to the kiss point 12 in the twin rolls 1 and 2, and finally the kiss point. At 12 (including the vicinity), only the solidified phase 5 has grown, and the liquid phase 4 has disappeared. As a result, gas components such as hydrogen are easily released from the liquid phase 4 portion into the atmosphere. For this reason, in normal twin-roll continuous casting, gas components such as hydrogen, which are segregated at the center of the cast plate and easily become casting defects such as voids, are reduced, and internal defects are suppressed.

この作用効果を発揮させるために、高温側のロール2 の表面2aの温度は、Al-Mg 系アルミニウム合金 (溶湯) の液相線温度以上に高くする。高温側のロール2 の表面2aの温度が、この液相線温度未満では、高温側のロール2 の表面側で溶湯3 を液相4 のままで保持できない。したがって、通常の双ロール法と同じとなり、低温側ロール1 の表面1a側と同様に、高温側のロール2 の表面2a側でも凝固が開始されて、一方向凝固が行なわれなくなる。   In order to exert this effect, the temperature of the surface 2a of the high temperature side roll 2 is set higher than the liquidus temperature of the Al—Mg-based aluminum alloy (molten metal). When the temperature of the surface 2a of the high temperature side roll 2 is lower than the liquidus temperature, the molten metal 3 cannot be held in the liquid phase 4 on the surface side of the high temperature side roll 2. Therefore, it becomes the same as the normal twin roll method, and solidification is started on the surface 2a side of the high temperature side roll 2 as well as the surface 1a side of the low temperature side roll 1, and unidirectional solidification is not performed.

高温側のロール2 の表面2aの温度の上限は、同じく上記一方向凝固を発揮させるために、液相線温度+30℃以下とする。仮に、高温側のロール2 の表面2aの温度が液相線温度+30℃を越えた場合、高温側のロール2 の表面2aの温度が高過ぎることとなる。このため、他方の片側の低温側ロール1 の表面1aの温度を固相線温度以下に低くしても、溶湯の凝固が双ロールのキス点12までで完了せずに、溶湯の凝固完了がロールのキス点12以降に持ち越される。板厚精度や表面平滑度を保持するためには、双ロールによる鋳片(鋳造板)の拘束がある、ロールのキス点12までに溶湯を凝固を完了させる必要がある。したがって、高温側のロール2 の表面2aの温度が高過ぎると、双ロールによって拘束されないままで、凝固が完了することとなり、鋳造板の凹凸が激しくなり、板厚精度や表面平滑度が著しく低下する。   The upper limit of the temperature 2a of the surface 2a of the roll 2 on the high temperature side is set to the liquidus temperature + 30 ° C. or lower in order to exhibit the unidirectional solidification. If the temperature of the surface 2a of the high temperature side roll 2 exceeds the liquidus temperature + 30 ° C., the temperature of the surface 2a of the high temperature side roll 2 is too high. Therefore, even if the temperature of the surface 1a of the other low temperature side roll 1 is lowered below the solidus temperature, the solidification of the molten metal is not completed up to the kiss point 12 of the twin rolls, and the solidification of the molten metal is completed. It is carried over after the kiss point 12 of the roll. In order to maintain the plate thickness accuracy and the surface smoothness, it is necessary to complete the solidification of the molten metal up to the kiss point 12 of the roll, where there is a restriction of the slab (cast plate) by the twin rolls. Therefore, if the temperature of the surface 2a of the roll 2 on the high temperature side is too high, solidification is completed without being constrained by the twin rolls, and the unevenness of the cast plate becomes severe, and the plate thickness accuracy and surface smoothness are significantly reduced. To do.

上記範囲に高温側のロール2 の表面2aの温度を高くするためには、例えば図1に示すロール2 の外部に設けたヒータか、ロール2 の内部にヒータを設けることによって、高温側ロール2 の表面2aを加熱することが好ましい。   In order to increase the temperature of the surface 2a of the high temperature side roll 2 within the above range, for example, a heater provided outside the roll 2 shown in FIG. It is preferable to heat the surface 2a.

一方、低温側ロール1 の表面1a側からの溶湯の一方向凝固のためには、低温側ロール1 の表面1aの温度はできるだけ低い方が良い。この点、本発明では、低温側ロール1 の表面1aの温度の上限を、Al-Mg 系アルミニウム合金の固相線温度以下と規定するが、この温度は室温領域まで含めて、できるだけ低い方が良い。低温側ロール1 の表面1aの温度が、Al-Mg 系アルミニウム合金の固相線温度を越えた場合、高温側のロール2 の表面2aの温度が適切であっても、通常の双ロール連続鋳造と同様に、溶湯中心部が最後まで未凝固状態となるなど、低温側ロール1 の表面1a側からの溶湯の一方向凝固ができなくなる。   On the other hand, for the unidirectional solidification of the molten metal from the surface 1a side of the low temperature side roll 1, the temperature of the surface 1a of the low temperature side roll 1 should be as low as possible. In this respect, in the present invention, the upper limit of the temperature of the surface 1a of the low temperature side roll 1 is defined as not more than the solidus temperature of the Al-Mg-based aluminum alloy, but this temperature should be as low as possible including the room temperature region. good. When the temperature of the surface 1a of the low temperature side roll 1 exceeds the solidus temperature of the Al-Mg aluminum alloy, even if the temperature of the surface 2a of the high temperature side roll 2 is appropriate, normal twin roll continuous casting Similarly to the above, the molten metal cannot be unidirectionally solidified from the surface 1a side of the low temperature side roll 1, for example, the molten metal central portion is in an unsolidified state until the end.

このように低温側ロール1 の表面1aの温度を低くするためには、通常の双ロールに用いる水冷鋳型ロール (銅製、鋼製) を本発明でも用い、溶湯によって加熱される低温側ロール1 の表面1aをロール内部側から水冷することが好ましい。   In order to lower the temperature of the surface 1a of the low temperature side roll 1 in this way, a water-cooled mold roll (made of copper or steel) used for a normal twin roll is also used in the present invention, and the low temperature side roll 1 heated by the molten metal is used. The surface 1a is preferably water-cooled from the inside of the roll.

これらロール表面の温度測定は、放射温度計もあるが、より正確にするために、ロール表面に接触させた接触式温度計により測定する。   Although there are radiation thermometers for measuring the temperature of these roll surfaces, in order to make them more accurate, they are measured with a contact-type thermometer in contact with the roll surface.

(液相線温度)
液相線温度は合金の溶解による実測によっても求められるが、本発明における、Al-Mg 系アルミニウム合金 (溶湯) の液相線温度は、係数-5.43 に、Al-Mg 系アルミニウム合金のMg含有量 (質量%)を乗じて、定数663 を加算して、計算により求める。即ち、前記(-5.43×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+663 で計算される。
(Liquidus temperature)
The liquidus temperature can also be obtained by actual measurement by melting the alloy. However, the liquidus temperature of the Al-Mg aluminum alloy (molten metal) in the present invention is the coefficient -5.43, and the Mg content of the Al-Mg aluminum alloy Multiply by the amount (% by mass), add the constant 663, and calculate. That is, it is calculated by (−5.43 × Mg mass% of Al—Mg based aluminum alloy) +663.

(固相線温度)
また、本発明における、Al-Mg 系アルミニウム合金( 溶湯) の固相線温度も、係数-12.9 に、Al-Mg 系アルミニウム合金のMg含有量 (質量%)を乗じて、定数638 を加算して、計算により求める。即ち、前記(-12.9×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+638 で計算される。
(Solidus temperature)
In the present invention, the solidus temperature of the Al-Mg-based aluminum alloy (molten metal) is also multiplied by a constant 638 by multiplying the coefficient -12.9 by the Mg content (mass%) of the Al-Mg-based aluminum alloy. And calculated. That is, it is calculated as (-12.9 × Mg mass% of Al—Mg based aluminum alloy) +638.

(横型双ロールの一方向凝固)
横型双ロールに本発明を適用する場合には、図2 に示すように、略上下方向 (略垂直方向) に配置された双ロール10、11同士の溶湯に接触するタイミングを違えることによって実現可能となる。即ち、先ず、図2 に示すように、下方に配置されたロール11の表面11a を先に溶湯3 に接触させる。次に、上方に配置されたロール10の表面10a に接触する際の、図2 の矢印で示す、ロール10の表面10a に接触直前の溶湯 (液相)4の温度を固相線温度以上で、この固相線温度+10℃以下とする。
(Unidirectional solidification of horizontal twin rolls)
When the present invention is applied to a horizontal twin roll, as shown in FIG. 2, it can be realized by changing the timing of contacting the melt between the twin rolls 10 and 11 arranged in a substantially vertical direction (substantially vertical direction). It becomes. That is, first, as shown in FIG. 2, the surface 11a of the roll 11 disposed below is first brought into contact with the molten metal 3. Next, when contacting the surface 10a of the roll 10 disposed above, the temperature of the molten metal (liquid phase) 4 immediately before contacting the surface 10a of the roll 10 as shown by the arrow in FIG. The solidus temperature is 10 ° C. or lower.

これによって、下方ロール11の表面11a 側から、謂わば溶湯3 の下方から凝固を開始させる。この際、溶湯の上方( 上方ロール10側) では、まだ、溶湯3 は液相4 のままであり、謂わば鋳片 (溶湯) の下方から上方に向かう一方向凝固が進行する。   As a result, the solidification is started from the surface 11a side of the lower roll 11 from the lower side of the so-called molten metal 3. At this time, the molten metal 3 still remains in the liquid phase 4 above the molten metal (on the upper roll 10 side), and so-called slab (molten metal) unidirectional solidification proceeds from below to above.

そして、上方ロール10の表面10a に接触する際の、溶湯3 の温度を、固相線温度以上で、この固相線温度+10℃以下の、比較的低い温度とする。これによって、双方のロール10、11のキス点において、鋳片 (溶湯) の下方から上方に向かう一方向凝固が完了する。   Then, the temperature of the molten metal 3 when contacting the surface 10a of the upper roll 10 is set to a relatively low temperature not lower than the solidus temperature and not higher than the solidus temperature + 10 ° C. Thereby, the unidirectional solidification from the lower side of the slab (molten metal) to the upper side is completed at the kiss points of both rolls 10 and 11.

この一方向凝固によって、前記した縦型と同様に、溶湯中の水素などのガス成分が、下方から成長していく凝固相5 側から、凝固していく上方の液相4 側に順次移動する。この状態は、双ロール1 、2 におけるキス点12まで続き、遂には、キス点12 (近傍を含む) において、成長した凝固相5 のみとなって、液相4 が無くなる。この結果、液相4 の部分から水素などのガス成分を大気中に放出させやすくする。このため、通常の双ロール連続鋳造において、鋳造板の中心部に偏析して空隙などの鋳造欠陥となりやすい、水素などのガス成分が低減され、内部欠陥が抑制される。   By this unidirectional solidification, gas components such as hydrogen in the molten metal sequentially move from the solidified phase 5 side that grows from below to the upper liquid phase 4 side that solidifies. . This state continues until the kiss point 12 in the twin rolls 1 and 2, and finally, at the kiss point 12 (including the vicinity), only the grown solid phase 5 exists and the liquid phase 4 disappears. As a result, gas components such as hydrogen are easily released from the liquid phase 4 portion into the atmosphere. For this reason, in normal twin-roll continuous casting, gas components such as hydrogen, which are segregated at the center of the cast plate and easily become casting defects such as voids, are reduced, and internal defects are suppressed.

このため、効率化、量産化のために、双ロールの周速を速くした場合でも、また、固液共存温度領域の広いAl-Mg 系アルミニウム合金板であっても、凝固した鋳造板の板厚中心部の欠陥を抑制できる。この結果、5%以上の高MgのAl-Mg 系合金鋳造板であっても、材質特性としての伸びや強度延性バランスを向上させることができ、張出成形、絞り成形、曲げ加工、穴あけ、穴拡げ、打ち抜き、あるいはこれら成形加工の組み合わせなどの成形性を向上させることができる。   For this reason, even if the peripheral speed of the twin rolls is increased for efficiency and mass production, and even if it is an Al-Mg aluminum alloy plate with a wide solid-liquid coexistence temperature range, the solidified cast plate Defects at the thickness center can be suppressed. As a result, even if it is an Al-Mg alloy cast plate with a high Mg content of 5% or more, it is possible to improve the elongation and strength-ductility balance as material properties, such as overhang forming, drawing, bending, drilling, Formability such as hole expansion, punching, or a combination of these forming processes can be improved.

この溶湯4 の温度は、本発明では、放射温度計にて測定するために、ロール10の表面10a に接触直前の溶湯 (液相)4の表面の温度である。即ち、ロール10の表面10a に接触する際の溶湯3 の温度は、放射温度計にて、図2 の黒い矢印で示す、ロール10の表面10a に接触直前の溶湯 (液相)4表面の温度を測定する。   In the present invention, the temperature of the molten metal 4 is the surface temperature of the molten metal (liquid phase) 4 immediately before contacting the surface 10a of the roll 10 in order to measure with a radiation thermometer. That is, the temperature of the molten metal 3 in contact with the surface 10a of the roll 10 is the temperature of the surface of the molten metal (liquid phase) 4 immediately before contacting the surface 10a of the roll 10 as indicated by the black arrow in FIG. Measure.

この溶湯4 の温度は、ダンディッシュから供給される元の溶湯3 の温度制御と、先に溶湯3 に接触して溶湯3 を冷却する下方ロール (先ロール)11 の表面11a の温度制御によって制御する。上記した作用効果を発揮させるために、即ち、下方ロール11の表面11a 側からの溶湯の一方向凝固のためには、元の溶湯3 の温度にもよるが、下方ロール11の表面11a の温度は、固相線温度以下のできるだけ低い方が良い。この温度が高過ぎた場合、この上方に配置されたロール10の表面10a に接触する際の、溶湯3 の温度は、固相線温度以上で、この固相線温度+10℃以下の、比較的低い温度とできなくなる。   The temperature of the molten metal 4 is controlled by controlling the temperature of the original molten metal 3 supplied from the dundish and controlling the temperature of the surface 11a of the lower roll 11 (first roll) that contacts the molten metal 3 and cools the molten metal 3 first. To do. In order to exert the above-described effects, that is, for unidirectional solidification of the molten metal from the surface 11a side of the lower roll 11, the temperature of the surface 11a of the lower roll 11 depends on the temperature of the original molten metal 3. Is preferably as low as possible below the solidus temperature. When this temperature is too high, the temperature of the molten metal 3 when contacting the surface 10a of the roll 10 disposed above is relatively higher than the solidus temperature and lower than the solidus temperature + 10 ° C. It becomes impossible with low temperature.

このように下方ロール11の表面11a の温度を低くするためには、通常の双ロールに用いる水冷鋳型ロール (銅製、鋼製) を本発明でも用い、溶湯によって加熱される下方ロール11の表面11a をロール内部側から水冷することが好ましい。   In order to lower the temperature of the surface 11a of the lower roll 11 in this way, a water-cooled mold roll (copper, steel) used for a normal twin roll is also used in the present invention, and the surface 11a of the lower roll 11 heated by the molten metal is used. Is preferably water-cooled from the inside of the roll.

一方、上方に配置されたロール10の表面10a に接触する際の、溶湯3 の温度が固相線温度未満の場合、溶湯3 の温度が低過ぎ、一方向凝固は進むものの、上方に配置されたロール10に溶湯3 が接触する前に、鋳片の凝固が完了してしまう。このため、上方に配置されたロール10によって拘束されないままで、凝固が完了することとなり、鋳造板の板厚精度や表面平滑度が著しく低下する。   On the other hand, when the temperature of the molten metal 3 that is in contact with the surface 10a of the roll 10 disposed above is lower than the solidus temperature, the temperature of the molten metal 3 is too low and unidirectional solidification proceeds, but it is disposed above. Solidification of the slab is completed before the molten metal 3 comes into contact with the roll 10. For this reason, solidification is completed without being constrained by the roll 10 disposed above, and the plate thickness accuracy and surface smoothness of the cast plate are significantly reduced.

他方、上方に配置されたロール10の表面10a に接触する際の、溶湯3 の温度が固相線温度+10℃を越えた場合、溶湯3 の温度が高過ぎる。このため、ロール10や11の表面温度10a や11a を低くしても、溶湯の凝固が双ロールのキス点12までで完了せずに、溶湯の凝固完了がロールのキス点12以降に持ち越される。したがって、双ロールによって拘束されないままで、凝固が完了することとなり、鋳造板の凹凸が激しくなり、板厚精度や表面平滑度が著しく低下する。   On the other hand, when the temperature of the molten metal 3 in contact with the surface 10a of the roll 10 disposed above exceeds the solidus temperature + 10 ° C., the temperature of the molten metal 3 is too high. For this reason, even if the surface temperatures 10a and 11a of the rolls 10 and 11 are lowered, the solidification of the molten metal is not completed up to the kiss point 12 of the twin rolls, and the completion of the solidification of the molten metal is carried over after the kiss point 12 of the roll. . Therefore, solidification is completed without being constrained by the twin rolls, the unevenness of the cast plate becomes severe, and the plate thickness accuracy and the surface smoothness are remarkably reduced.

(鋳造板厚)
以上のように、本発明では、一方向凝固によって、双ロールのキス点までに溶湯を完全凝固させる。このため、上記キス点における凝固層の厚さは、鋳造板の板厚と同じとなる。なお、本発明では、鋳造される鋳造板の板厚は自由に選択される。但し、最終的に薄板を得たい場合には、鋳造板の板厚があまり厚いと、後で熱間圧延などを必要とし、双ロール連続鋳造により板を製造する利点が損なわれる。
(Cast plate thickness)
As described above, in the present invention, the molten metal is completely solidified up to the kiss point of the twin rolls by unidirectional solidification. For this reason, the thickness of the solidified layer at the kiss point is the same as the thickness of the cast plate. In the present invention, the thickness of the cast plate to be cast is freely selected. However, when it is desired to finally obtain a thin plate, if the thickness of the cast plate is too thick, hot rolling or the like is required later, and the advantage of producing the plate by twin roll continuous casting is impaired.

(その他の双ロール鋳造条件)
以下に、本発明における、その他の好ましい双ロール鋳造の条件つき説明する。
(Other twin roll casting conditions)
Hereinafter, other preferable twin roll casting conditions in the present invention will be described.

(ロール径)
ここで、効率化、量産化のためには、双ロールとして大径ロールを用いることが好ましく、双ロールのロール径Dは100 φmm以上が好ましい。ただ、双ロールのロール径Dを大きくするほど、ロール周速v乃至鋳造速度が速くなる。そして、このロール周速v乃至鋳造速度が速くなると、空隙などの鋳造欠陥の原因となる溶湯の渦流が発生しやすくなる。
(Roll diameter)
Here, for efficiency and mass production, it is preferable to use a large-diameter roll as the twin roll, and the roll diameter D of the twin roll is preferably 100 mm or more. However, the larger the roll diameter D of the twin rolls, the faster the roll peripheral speed v or the casting speed. And when this roll peripheral speed v thru | or casting speed becomes high, it will become easy to generate | occur | produce the eddy current of the molten metal which causes casting defects, such as a space | gap.

(冷却速度)
双ロール式連続鋳造は、他のベルトキャスター式、プロペルチ式、ブロックキャスター式などに比して、鋳造の際の冷却速度を大きくできる利点がある。但し、双ロールによる鋳造でも、冷却速度は50℃/s以上のできるだけ大きい速度が好ましい。冷却速度が50℃/s未満では、鋳造板の平均結晶粒が50μm を超えて粗大化するとともに、Al-Mg 系などの金属間化合物全般が粗大化するか、多量に晶出する可能性が高くなる。この結果、このため、強度伸びバランスが低下し、プレス成形性が著しく低下する可能性が高くなる。また、板の均質性も低下する。
(Cooling rate)
Twin roll type continuous casting has an advantage that the cooling rate at the time of casting can be increased as compared with other belt caster type, propel type, block caster type and the like. However, even in casting by twin rolls, the cooling rate is preferably as high as possible at 50 ° C./s or more. If the cooling rate is less than 50 ° C / s, the average grain size of the cast plate exceeds 50 μm and becomes coarse, and the overall intermetallic compounds such as Al-Mg may become coarse or crystallize in large quantities. Get higher. As a result, for this reason, the strength-elongation balance is lowered, and the possibility that the press formability is significantly lowered is increased. In addition, the uniformity of the plate is also reduced.

なお、この冷却速度は、直接の計測は難しいので、鋳造された板 (鋳塊) の板厚方向全体にわたる複数点でのデンドライトアームスペーシング (デンドライト二次枝間隔、:DAS)の平均値から公知の方法(例えば、軽金属学会、昭和63年8.20発行、「アルミニウムデンドライトアームスペーシングと冷却速度の測定方法」などに記載)により求める。即ち、鋳造された板の鋳造組織における、互いに隣接するデンドライト二次アーム (二次枝) の平均間隔d を交線法を用いて計測し (視野数3 以上、交点数は10以上) 、このd を用いて次式、d = 62×C -0.337 (但し、d:デンドライト二次アーム間隔mm、C : 冷却速度℃/s) から求める。 Since this cooling rate is difficult to measure directly, it is known from the average value of dendrite arm spacing (Dendrite secondary branch interval,: DAS) at multiple points throughout the thickness direction of the cast plate (ingot). (E.g., described in “Method of measuring aluminum dendrite arm spacing and cooling rate” issued by the Japan Institute of Light Metals, issued in 8.20 in 1988). That is, the average distance d between adjacent dendrite secondary arms (secondary branches) in the cast structure of the cast plate was measured using the intersection method (number of fields of view of 3 or more, number of intersections of 10 or more). Using d, the following formula is obtained: d = 62 × C −0.337 (where d: dendrite secondary arm interval mm, C: cooling rate ° C./s ).

(ロール潤滑)
ロール潤滑剤を用いた場合、理論計算上は冷却速度が大きくても、実質的な、あるいは実際における冷却速度が実質的に50℃/s未満となりやすい。このため、双ロールとしては、潤滑剤によって表面が潤滑されていないロールを用いることが望ましい。従来では、溶湯がロール表面に接触および急冷されて、双ロール表面に造形される凝固殻の割れを防止するために、酸化物粉末 (アルミナ粉、酸化亜鉛粉等) 、SiC 粉末、グラファイト粉末、油、溶融ガラスなどの潤滑剤 (離型剤) を、双ロール表面に塗布あるいは流下させて用いることが一般的であった。しかし、これら潤滑剤を用いた場合、冷却速度が小さくなって、必要な冷却速度が得られない。
(Roll lubrication)
When a roll lubricant is used, the theoretical or actual cooling rate tends to be substantially less than 50 ° C./s even if the cooling rate is high in theoretical calculation. For this reason, it is desirable to use a roll whose surface is not lubricated as a twin roll. Conventionally, oxide powder (alumina powder, zinc oxide powder, etc.), SiC powder, graphite powder, In general, a lubricant (release agent) such as oil or molten glass is applied to or flowed down on the twin roll surface. However, when these lubricants are used, the cooling rate becomes small and a necessary cooling rate cannot be obtained.

また、これら潤滑剤を用いた場合、双ロール表面において、潤滑剤の濃度や厚みの不均一によって、冷却のムラが生じやすく、板の部位によっては凝固速度が不十分となりやすい。このため、Mg含有量が高くなるほど、マクロ偏析やミクロ偏析が大きくなり、Al-Mg 系合金板の強度延性バランスを均一にすることが困難となる可能性が高くなる。   In addition, when these lubricants are used, cooling unevenness is likely to occur due to the uneven concentration and thickness of the lubricant on the twin roll surface, and the solidification rate tends to be insufficient depending on the part of the plate. For this reason, the higher the Mg content, the larger the macro segregation and micro segregation, and the higher the possibility that it will be difficult to make the balance of strength and ductility of the Al-Mg alloy plate uniform.

(注湯温度)
Al合金溶湯を双ロールに注湯する際の注湯温度は、液相線温度を越える温度であれば、設備的に可能な温度で良く、特に制約がない。
(Pouring temperature)
The pouring temperature for pouring the molten Al alloy into the twin rolls is not particularly limited as long as the temperature exceeds the liquidus temperature and is possible in terms of equipment.

(製造方法)
双ロール連続鋳造後の本発明Al-Mg 系Al合金鋳造板は、そのまま前記した各用途の部材や部品用として、成形、加工されて使用可能である。また、必要によって、均質化熱処理、焼鈍などの調質処理を施した鋳造板としても、使用可能であり、本発明範囲に含む。あるいは、本発明Al-Mg 系Al合金鋳造板を用いて、更に、均質化熱処理、冷間圧延、焼鈍などの組み合わせによって、圧延板として製造して、前記した各用途の部材や部品用としても良い。
(Production method)
The Al-Mg-based Al alloy cast plate of the present invention after twin-roll continuous casting can be used after being molded and processed as it is for the members and parts of each application described above. Moreover, it can be used also as a cast board which gave tempering processes, such as homogenization heat processing and annealing, as needed, and is contained in the scope of the present invention. Alternatively, using the Al-Mg-based Al alloy cast plate of the present invention, it can be further manufactured as a rolled plate by a combination of homogenization heat treatment, cold rolling, annealing, etc. good.

(化学成分組成)
次に、本発明Al-Mg 系Al合金の化学成分組成について以下に説明する。本発明Al合金鋳造板(あるいは双ロールに供給される溶湯)の組成は、鋳造板に要求される、強度、延性、そして強度延性バランスなどの特性から、Mgを 5質量% 以上、14質量% 以下含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるものとする。
(Chemical composition)
Next, the chemical component composition of the Al—Mg-based Al alloy of the present invention will be described below. The composition of the Al alloy cast plate of the present invention (or the molten metal supplied to the twin rolls) is based on the properties required for the cast plate, such as strength, ductility, and strength-ductility balance. Including the following, the balance is made of Al and inevitable impurities.

但し、本発明では、上記組成において、Al合金鋳造板が、スクラップなどの溶解原料から混入しやすい元素 (上記不可避的不純物に含む) を含む。これらの元素として、質量% で、Fe:1.0% 以下、Si:0.5% 以下、Mn:1.0% 以下、Cr:0.5% 以下、Zr:0.3% 以下、V:0.3%以下、Ti:0.5% 以下、B:0.05% 以下、Cu:0.5% 以下、Zn:0.5% 以下を、これらの元素の各々の上限値まで含むことは許容する。これらの元素が各々の上限値(許容量)を越えた場合、これらの元素による化合物が過大となって、Al合金鋳造板の破壊靱性や成形性などの特性を大きく阻害する。   However, in the present invention, in the above composition, the Al alloy cast plate contains an element (included in the inevitable impurities) that is easily mixed from a melting raw material such as scrap. As these elements, Fe: 1.0% or less, Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 0.5% or less, Zr: 0.3% or less, V: 0.3% or less, Ti: 0.5% or less B: 0.05% or less, Cu: 0.5% or less, and Zn: 0.5% or less are allowed to be included up to the upper limit value of each of these elements. When these elements exceed the respective upper limit values (allowable amount), the compounds due to these elements become excessive, and the characteristics such as fracture toughness and formability of the Al alloy cast plate are greatly inhibited.

上記組成において、MgはAl-Mg 系Al合金鋳造板の強度、延性、そして強度延性バランスを高める重要合金元素である。Mgが5 質量% 未満の含有量では、強度、延性が不足する。一方、Mgを14% を越えて含有すると、連続鋳造の際の冷却速度を高めても、Al-Mg 系化合物の晶析出が多くなる。この結果、やはり成形性が著しく低下する。また、加工硬化量が大きくなり、成形性も低下させる。したがって、Mg含有量は5 質量% 以上、14質量% 以下とするが、更に、高MgのAl-Mg 系Al合金特有の高い強度延性バランスを出すためには、好ましくは、8%を超え14% 以下の範囲とする。   In the above composition, Mg is an important alloy element that enhances the strength, ductility, and strength-ductility balance of the Al-Mg-based Al alloy cast plate. If the content of Mg is less than 5% by mass, strength and ductility are insufficient. On the other hand, if Mg is contained in excess of 14%, even if the cooling rate during continuous casting is increased, crystal precipitation of the Al—Mg compound increases. As a result, the moldability is also significantly reduced. In addition, the work hardening amount increases and the moldability also decreases. Accordingly, the Mg content is 5 mass% or more and 14 mass% or less, and in order to obtain a high strength ductility balance peculiar to a high Mg Al-Mg-based Al alloy, it preferably exceeds 8%. % Within the following range.

なお、このMg含有量は、本発明が対象とする、固液共存温度領域 (凝固温度範囲) が広く、その液相線温度から固相率0.8までの温度範囲が25℃以上であるAl-Mg 合金を限定する意味も持つ。この本発明が対象とするAl-Mg 合金は、前記した通り、大径ロールを用いたり、双ロールの周速を速くした場合に、特に、空隙などの鋳造欠陥が生じやすい。一方、Mgが 5質量% 未満のAl-Mg 合金では、固液共存温度領域が狭く、その液相線温度から固相率0.8 までの温度範囲が25℃未満であり、元々空隙などの鋳造欠陥が生じにくい。   In addition, this Mg content has a wide solid-liquid coexistence temperature range (solidification temperature range) targeted by the present invention, and the temperature range from the liquidus temperature to the solid phase ratio of 0.8 is 25 ° C. or more. It also has meaning to limit Al-Mg alloy. As described above, the Al—Mg alloy targeted by the present invention tends to cause casting defects such as voids when a large-diameter roll is used or the peripheral speed of a twin roll is increased. On the other hand, in the Al-Mg alloy with Mg less than 5% by mass, the solid-liquid coexistence temperature range is narrow, and the temperature range from the liquidus temperature to the solid phase rate of 0.8 is less than 25 ° C. Is unlikely to occur.

以下に本発明の実施例を説明する。表1 に示す種々の化学成分組成のAl-Mg 系Al合金鋳造板(発明例A〜C、比較例D、E)を、本発明にかかる双ロール連続鋳造法により製造し、空隙などの鋳造欠陥を調査した。   Examples of the present invention will be described below. Al-Mg-based Al alloy cast plates (Invention Examples A to C, Comparative Examples D and E) having various chemical compositions shown in Table 1 are produced by the twin-roll continuous casting method according to the present invention, and casting such as voids The defect was investigated.

これらAl合金鋳造板の成分組成について、表1 にその他の合計含有量で示す、Ti、Mn、Cr、Znの元素以外の元素として、Zr、V 、B 、Cuの各元素は、共通して検出限界以下であった。   Regarding the component composition of these Al alloy cast plates, each element of Zr, V, B, and Cu is commonly used as an element other than Ti, Mn, Cr, and Zn, as shown in Table 1 with other total contents. It was below the detection limit.

実施した双ロール連続鋳造のタイプは、表2、3に各々示すように、3種類とした。即ち、型式:縦型、鋳造方式:図1と表記しているのは、双ロールを略水平配置した図1ままの縦型であって、図1 のように外部ヒータ8 で表面を加熱した高温ロール2 と、内部冷却水により表面を冷却して室温に保持した低温ロール1 を用いた例である。また、型式:横型、鋳造方式:図1と表記しているのは、双ロールを略垂直配置した横型とした上で、図1 のように外部ヒータで表面を加熱した高温ロール2 と、ロール内部の冷却水により表面を冷却して室温に保持した低温ロール1 を用いた例である。   As shown in Tables 2 and 3, three types of twin roll continuous casting were performed. That is, type: vertical type, casting type: FIG. 1 is a vertical type as shown in FIG. 1 in which twin rolls are arranged substantially horizontally, and the surface is heated by an external heater 8 as shown in FIG. This is an example using a high temperature roll 2 and a low temperature roll 1 whose surface is cooled by internal cooling water and kept at room temperature. In addition, the type: horizontal type, casting type: FIG. 1 is a horizontal type in which twin rolls are arranged substantially vertically, and a high temperature roll 2 whose surface is heated by an external heater as shown in FIG. This is an example using a low temperature roll 1 whose surface is cooled by an internal cooling water and kept at room temperature.

更に、型式:横型、鋳造方式:図2 と表記しているのは、図2 のように双ロールを略垂直配置するとともに、溶湯に対して後ロール10、先ロール11として配置したタイプである。この場合、後ロール10表面を高温化する場合には、図1 のような外部ヒータ8 で表面を加熱した。また、室温乃至50℃程度の表面温度とした例は、ロール内部冷却水により表面を冷却した。   Furthermore, the type: horizontal type, casting method: FIG. 2 is a type in which twin rolls are arranged substantially vertically as shown in FIG. 2 and are arranged as a rear roll 10 and a front roll 11 with respect to the molten metal. . In this case, when the surface of the rear roll 10 was heated, the surface was heated with an external heater 8 as shown in FIG. Further, in the example in which the surface temperature was about room temperature to about 50 ° C., the surface was cooled with roll internal cooling water.

なお、タンディッシュから供給される溶湯の温度は共通して700 ℃とした。鋳造後室温に冷却して製造した鋳造板のサイズは共通して300mm 幅×5m長さである。また、比較例を含め全ての例は、前記した好ましい冷却速度50℃/s以上を確保するために、共通して双ロール表面の潤滑をしないで(無潤滑で)連続鋳造した。   The temperature of the molten metal supplied from the tundish was commonly set to 700 ° C. The size of the cast plate produced by cooling to room temperature after casting is commonly 300mm wide x 5m long. In addition, all examples including the comparative example were continuously cast without lubrication of the twin roll surface (no lubrication) in order to ensure the above-described preferable cooling rate of 50 ° C./s or more.

そして、ロールから排出された鋳造直後の鋳片厚み方向のデンドライトスペーシングを観察して、一方向凝固が生じているか否かを確認した。即ち、冷却ロール(先ロール)側と高温ロール(後ロール) 側の各々鋳片の最表面部において、デンドライトアームスペーシングから計算される冷却速度差、すなわち「冷却ロール(先ロール)側冷却速度/高温ロール(後ロール) 側冷却速度」が1.2以上になる場合を一方向凝固が生じていると評価した。また、1.2未満の場合を一方向凝固が生じていないと評価した。これらの結果も表2 、3 に示す。   And the dendrite spacing of the slab thickness direction immediately after casting discharged | emitted from the roll was observed, and it was confirmed whether the unidirectional solidification had arisen. That is, at the outermost surface portion of each slab on the cooling roll (front roll) side and the high temperature roll (rear roll) side, the cooling rate difference calculated from the dendrite arm spacing, that is, “cooling roll (front roll) side cooling rate / When the “high-temperature roll (rear roll) side cooling rate” was 1.2 or more, it was evaluated that unidirectional solidification occurred. Moreover, the case where it was less than 1.2 evaluated that the unidirectional solidification did not arise. These results are also shown in Tables 2 and 3.

このように製造された各例のAl合金鋳造板から試験片を採取し、板組織について、空隙の平均面積率を各々測定した。これらの結果も表2 、3 に示す。   A test piece was collected from the Al alloy cast plate of each example produced in this manner, and the average area ratio of voids was measured for the plate structure. These results are also shown in Tables 2 and 3.

(空隙)
空隙の平均面積率は、板の伸びなどの成形特性に影響の無い範囲として、0.5%以下は合格として評価した。空隙の平均面積率の測定方法は、Al合金鋳造板から採取した試料 (試験片) を機械研磨し、板中央部の断面組織を50倍の光学顕微鏡を用いて観察して行なう。そして、顕微鏡視野内を画像処理して、空隙欠陥と通常の組織とを識別した上で、視野内の識別できる空隙の合計面積を求め、視野面積に占める空隙の合計面積の割合(%) を、空隙率として求める。ここで、上記空隙の平均面積率とは、板の先端部と後端部とを除く、板中央部の任意の10箇所において測定した各空隙の面積率を平均化したものを言う。
(Void)
The average area ratio of the voids was evaluated as a pass if 0.5% or less as a range that does not affect the molding characteristics such as elongation of the plate. The average area ratio of the voids is measured by mechanically polishing a sample (test piece) collected from an Al alloy cast plate and observing the cross-sectional structure of the center portion of the plate using a 50 × optical microscope. Then, after image processing in the microscope visual field to identify void defects and normal tissues, the total area of voids that can be identified in the visual field is obtained, and the ratio (%) of the total area of voids in the visual field area is obtained. Calculated as the porosity. Here, the average area ratio of the voids means an average of the area ratios of the voids measured at any 10 locations in the center portion of the plate excluding the front end portion and the rear end portion of the plate.

表2 、3 の通り、表1 のA 〜C の本発明範囲内の組成合金を用いた発明例1 〜8 、9 〜16は、どの鋳造タイプにしても、本発明における、双ロールの表面温度条件、あるいは溶湯温度条件を満足している。このため、一方向凝固が生じており、空隙の平均面積率が小さく、内部欠陥が抑制されている。   As shown in Tables 2 and 3, Invention Examples 1 to 8 and 9 to 16 using the composition alloys within the scope of the present invention of A to C in Table 1 are the surface of the twin roll in the present invention regardless of the casting type. The temperature condition or the molten metal temperature condition is satisfied. For this reason, unidirectional solidification occurs, the average area ratio of voids is small, and internal defects are suppressed.

これに対して、比較例19〜21、24〜26は、表1 のB の本発明範囲内の組成を有する合金を用いているものの、鋳造速度が速過ぎるか、高温側ロール2 の表面温度が本発明範囲から外れているか、後ロール10と接触する溶湯温度が本発明範囲から外れている。この結果、一方向凝固が生じておらず、空隙の平均面積率が大きく、内部欠陥が抑制されていない。   On the other hand, Comparative Examples 19 to 21 and 24 to 26 use an alloy having a composition within the range of the present invention of B in Table 1, but the casting speed is too high or the surface temperature of the high temperature side roll 2 Is out of the scope of the present invention, or the molten metal temperature in contact with the rear roll 10 is out of the scope of the present invention. As a result, unidirectional solidification does not occur, the average area ratio of the voids is large, and internal defects are not suppressed.

この内、比較例20、25は、表1 のB の本発明範囲内の組成を有する合金を用いているものの、高温側ロール2 の表面温度が高過ぎるか、後ロール10と接触する溶湯温度が高過ぎる。この結果、鋳片の凹凸が激しく、平坦度が無く、鋳造板とは言えず、途中で鋳造を中止した。   Among these, Comparative Examples 20 and 25 use an alloy having a composition within the range of the present invention of B in Table 1, but the surface temperature of the high-temperature side roll 2 is too high or the molten metal temperature in contact with the rear roll 10 Is too expensive. As a result, the unevenness of the slab was severe, there was no flatness, and it was not a cast plate, and the casting was stopped midway.

更に、比較例17、22は、Mgが5 質量% 未満である表1 のD の本発明範囲外の組成を有する合金を用いている。このため、鋳造速度乃至双ロールの周速vを30m/min と、本発明上限20m/min を越えて大きくしているにもかかわらず、本発明の双ロールの表面温度条件、あるいは溶湯温度条件を適用すると、一方向凝固が発現し、凝固した鋳造板の板厚中心部の欠陥を抑制できている。   Further, Comparative Examples 17 and 22 use an alloy having a composition outside the scope of the present invention of D in Table 1 whose Mg is less than 5% by mass. Therefore, although the casting speed or the peripheral speed v of the twin roll is increased to 30 m / min, exceeding the upper limit of the present invention of 20 m / min, the surface temperature condition of the twin roll of the present invention or the molten metal temperature condition Is applied, unidirectional solidification occurs, and defects in the central portion of the solidified cast plate can be suppressed.

この比較例17、22の結果は、比較例21、26のように、本発明範囲内のAl-Mg 系アルミニウム合金では、鋳造速度が速過ぎると、本発明の双ロールの表面温度条件、あるいは溶湯温度条件を適用しても、一方向凝固が生じず、内部欠陥が抑制されていない結果と対照的である。これらの点から、Mgが5 質量% 以上である高Mg含有量のAl-Mg 系アルミニウム合金の、固液共存温度領域が広いことによる、双ロール連続鋳造の特殊性が分かる。   The results of Comparative Examples 17 and 22 show that, as in Comparative Examples 21 and 26, in the Al-Mg-based aluminum alloy within the scope of the present invention, if the casting speed is too high, the surface temperature condition of the twin rolls of the present invention, or Contrast with the result that the unidirectional solidification does not occur even when the molten metal temperature condition is applied, and the internal defects are not suppressed. From these points, the special property of twin-roll continuous casting due to the wide solid-liquid coexistence temperature range of the high Mg content Al-Mg aluminum alloy with Mg of 5% by mass or more can be seen.

したがって、以上の実施例から、本発明各要件あるいは好ましい条件の、空隙率抑制のための、臨界的な意義が裏付けられる。   Therefore, the above examples support the critical significance of the requirements or preferred conditions of the present invention for suppressing porosity.

Figure 2007268547
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以上説明したように、本発明によれば、固液共存温度領域の広いAl-Mg 系アルミニウム合金の双ロール式連続鋳造方法であっても、板厚中心部の欠陥を抑制できる、アルミニウム合金鋳造板の製造方法を提供することができる。この結果、自動車、船舶、航空機あるいは車両などの輸送機、機械、電気製品、建築、構造物、光学機器、器物の部材や部品などの、成形性が要求される用途へ適用を拡大できる。   As described above, according to the present invention, even in a twin-roll continuous casting method of an Al-Mg-based aluminum alloy having a wide solid-liquid coexistence temperature range, an aluminum alloy casting capable of suppressing defects at the center of the plate thickness. A method for manufacturing a plate can be provided. As a result, the application can be expanded to applications that require formability, such as transportation equipment such as automobiles, ships, airplanes, and vehicles, machines, electrical products, architecture, structures, optical equipment, and members and parts of equipment.

縦型双ロール式連続鋳造方法の一実施態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one embodiment of a vertical twin roll type continuous casting method. 横型双ロール式連続鋳造方法の一実施態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one embodiment of a horizontal type twin roll type continuous casting method.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、10、11:双ロール、3溶湯、4:液相、5:固相、6:鋳造板、
7、9:仕切り、8:ヒータ、12:キス点、
1, 2, 10, 11: twin roll, 3 molten metal, 4: liquid phase, 5: solid phase, 6: cast plate,
7, 9: Partition, 8: Heater, 12: Kiss point,

Claims (2)

双ロール式連続鋳造方法によって、Mgを5 〜14質量% 含むAl-Mg 系アルミニウム合金鋳造板を製造する方法において、鋳造速度を20m/min 以下とし、溶湯と略同時に接触する双ロールの内の、片側のロールの表面温度を、(-5.43×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+663 で計算される前記Al-Mg 系アルミニウム合金の液相線温度以上で、この液相線温度+30℃以下とする一方、他方の片側のロールの表面温度を、(-12.9×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+638 で計算される前記Al-Mg 系アルミニウム合金の固相線温度以下とし、この固相線温度以下の表面温度である片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固を行いつつ連続鋳造を行なうことを特徴とする、内部欠陥を抑制したアルミニウム合金鋳造板の製造方法。   In a method for producing an Al-Mg-based aluminum alloy cast plate containing 5 to 14% by mass of Mg by a twin-roll type continuous casting method, the casting speed is set to 20 m / min or less, and the number of twin rolls in contact with the molten metal is almost the same. The surface temperature of the roll on one side is equal to or higher than the liquidus temperature of the Al-Mg aluminum alloy calculated by (−5.43 × Mg mass% of the Al—Mg aluminum alloy) +663. The surface temperature of the roll on one side on the other side is set to (−12.9 × Mg mass% of Al—Mg aluminum alloy) +638 or less than the solidus temperature of the Al—Mg aluminum alloy calculated as 638 An aluminum alloy cast plate with reduced internal defects, characterized in that continuous casting is performed while unidirectional solidification is started from the surface side of the roll on one side having a surface temperature equal to or lower than the solidus temperature. Manufacturing method. 双ロール式連続鋳造方法によって、Mgを5 〜14質量% 含むAl-Mg 系アルミニウム合金鋳造板を製造する方法において、鋳造速度を20m/min 以下とし、略上下方向に配置された双ロール同士の溶湯に接触するタイミングを違え、溶湯を先ず下方に配置された片側のロール表面に先に接触させた後に、溶湯を(-12.9×Al-Mg 系アルミニウム合金のMg質量%)+638 で計算される前記Al-Mg 系アルミニウム合金の固相線温度以上で、この固相線温度+10℃以下の温度にて、上方に配置された片側のロール表面に接触させ、先に溶湯に接触した前記下方に配置された片側のロールの表面側から溶湯の凝固を開始させる一方向凝固を行いつつ連続鋳造を行なうことを特徴とする、内部欠陥を抑制したアルミニウム合金鋳造板の製造方法。   In a method for producing an Al-Mg aluminum alloy cast plate containing 5 to 14% by mass of Mg by a twin roll type continuous casting method, the casting speed is set to 20 m / min or less, and the twin rolls arranged substantially vertically The timing of contact with the molten metal is different, the molten metal is first contacted with the roll surface on one side disposed below, and then the molten metal is calculated as (-12.9 × Mg mass% of Al-Mg based aluminum alloy) +638 At the temperature above the solidus temperature of the Al-Mg-based aluminum alloy and at a temperature of the solidus temperature + 10 ° C or below, the upper surface is brought into contact with the surface of the roll on the one side, and the lower side in contact with the molten metal previously A method for producing an aluminum alloy cast plate with reduced internal defects, characterized in that continuous casting is performed while performing unidirectional solidification that initiates solidification of the molten metal from the surface side of the arranged roll on one side.
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