JP2017164756A - Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same - Google Patents

Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2017164756A
JP2017164756A JP2016049694A JP2016049694A JP2017164756A JP 2017164756 A JP2017164756 A JP 2017164756A JP 2016049694 A JP2016049694 A JP 2016049694A JP 2016049694 A JP2016049694 A JP 2016049694A JP 2017164756 A JP2017164756 A JP 2017164756A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum alloy
mold
molten metal
main body
stirring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016049694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雅功 常川
Masaisa Tsunekawa
雅功 常川
宏樹 江崎
Hiroki Ezaki
宏樹 江崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UACJ Corp
Original Assignee
UACJ Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UACJ Corp filed Critical UACJ Corp
Priority to JP2016049694A priority Critical patent/JP2017164756A/en
Publication of JP2017164756A publication Critical patent/JP2017164756A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agitation rotor for easily obtaining an aluminum alloy billet constituted of a microcrystal grain structure and a manufacturing method for an aluminum alloy billet using the same.SOLUTION: An agitation rotor 5 immersed in molten metal 10 consisting of an aluminum alloy to agitate the molten metal 10 in a casting mold 3 used for the continuous casting of an aluminum alloy billet 1 comprises a rotary shaft 51 and a screw 50 provided on the rotary shaft 51. The screw 50 has a plurality of body blades 52 spirally formed by projecting radially outward from the rotary shaft 51 and a plurality of bottom edge blades 53 formed by projecting downward from the bottom edge 523 of each of the body blades 52.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、攪拌用ロータ及びそれを用いたアルミニウム合金ビレットの製造方法に関する。   The present invention relates to a stirring rotor and a method for producing an aluminum alloy billet using the same.

一般に、アルミニウム合金の押出製品、鍛造製品等に用いられるビレットは、板製品等に用いられるスラブと同様に、縦型の半連続鋳造法によって製造されている。アルミニウム合金のビレットに発生する割れの抑制、熱間加工性の向上、最終製品の高強度化等のためには、鋳造組織の結晶粒微細化が望ましい。   Generally, billets used for extruded products of aluminum alloys, forged products, and the like are manufactured by a vertical semi-continuous casting method, similar to slabs used for plate products and the like. In order to suppress cracks generated in billets of aluminum alloy, improve hot workability, increase the strength of the final product, etc., it is desirable to refine crystal grains in the cast structure.

従来、アルミニウム合金鋳塊の結晶粒微細化方法としては、溶湯中にAl−Ti−B系、Al−Ti−C系等の微細化剤を添加する方法(以下、従来法という)が一般的に行われている。従来法の場合、微細化剤に含まれるTiB、AlTi、TiC等の金属間化合物粒子が結晶粒の核となり、この結晶粒の核が多いほど微細粒組織となることが知られている。 Conventionally, as a method for refining crystal grains of an aluminum alloy ingot, a method of adding a refining agent such as Al-Ti-B or Al-Ti-C to a molten metal (hereinafter referred to as a conventional method) is generally used. Has been done. In the case of the conventional method, it is known that intermetallic compound particles such as TiB 2 , Al 3 Ti, and TiC contained in the refining agent serve as the nucleus of the crystal grain, and the more the nucleus of this crystal grain, the finer the grain structure. Yes.

ところが、従来法の場合、微細化剤が一定量以上添加されると、結晶粒はそれ以上微細化せずに一定となるだけではなく、金属間化合物粒子同士が凝集化して介在物となり、アルミニウム合金鋳塊及び最終製品の品質低下を招いてしまう等の問題がある。   However, in the case of the conventional method, when a certain amount or more of the micronizing agent is added, the crystal grains are not only further refined but also become constant, and intermetallic compound particles are aggregated to become inclusions. There is a problem that the quality of the alloy ingot and the final product is deteriorated.

そこで、アルミニウム合金鋳塊の結晶粒微細化方法として、従来法(微細化剤添加)以外の方法がいくつか提案されている。例えば、特許文献1、2では溶湯に超音波を印加する方法が、特許文献3では溶湯に電磁振動を付与する方法が、特許文献4では溶湯に連続反転振動を付与する方法が提案されている。また、特許文献5では攪拌装置を用いて溶湯を攪拌することが開示されている。   Thus, several methods other than the conventional method (addition of a finer) have been proposed as methods for refining crystal grains of an aluminum alloy ingot. For example, Patent Documents 1 and 2 propose a method of applying ultrasonic waves to the molten metal, Patent Document 3 proposes a method of applying electromagnetic vibration to the molten metal, and Patent Document 4 proposes a method of applying continuous inversion vibration to the molten metal. . Patent Document 5 discloses that the molten metal is stirred using a stirring device.

特開平2−247314号公報JP-A-2-247314 特開2004−209487号公報JP 2004-209487 A 特開2004−306116号公報JP 2004-306116 A 特開2002−361400号公報JP 2002-361400 A 特開2012−167868公報JP 2012-167868 A

しかしながら、上記特許文献1、2の超音波印加、上記特許文献3の電磁振動付与によるアルミニウム合金鋳塊の結晶粒微細化方法は、直径100mm程度の比較的小さな鋳塊に対しては効果が認められるが、サイズが大きな鋳塊になるほど、表層から中心部まで均一な微細粒組織にすることが困難となる。つまり、鋳塊中心部の組織の微細化は困難となる。   However, the method for refining crystal grains of an aluminum alloy ingot by applying ultrasonic waves in Patent Documents 1 and 2 and applying electromagnetic vibration in Patent Document 3 is effective for relatively small ingots having a diameter of about 100 mm. However, as the ingot becomes larger in size, it becomes more difficult to obtain a uniform fine grain structure from the surface layer to the center. That is, it becomes difficult to refine the structure of the central part of the ingot.

そのため、実際に生産されている工業製品に使用される鋳塊サイズでは、冷却速度が遅い中心部に粗大な結晶粒組織が形成されて割れが発生しやすくなり、適用が困難である。また、このような粗大な結晶粒組織が形成された鋳塊の場合、期待される熱間加工性、機械的性質等が十分に得られない。   Therefore, in the ingot size used for industrial products that are actually produced, a coarse crystal grain structure is formed in the central portion where the cooling rate is slow, and cracks are likely to occur, making it difficult to apply. In addition, in the case of an ingot in which such a coarse crystal grain structure is formed, expected hot workability, mechanical properties, and the like cannot be sufficiently obtained.

また、上記特許文献4の連続反転振動付与によるアルミニウム合金鋳塊の結晶粒微細化方法は、鋳造中において鋳型内に溶湯を連続供給できないため、連続鋳造に適さない等の問題がある。   In addition, the crystal grain refining method of the aluminum alloy ingot by applying continuous inversion vibration described in Patent Document 4 has a problem that it is not suitable for continuous casting because the molten metal cannot be continuously supplied into the mold during casting.

このように、上記特許文献1〜4の超音波印加、電磁振動付与、連続反転振動付与といった方法では、量産を目的としたアルミニウム合金鋳塊において、その鋳塊組織の結晶粒微細化をなし得ることが困難である。   As described above, in the methods of applying ultrasonic waves, applying electromagnetic vibration, and applying continuous reversal vibration described in Patent Documents 1 to 4, in an aluminum alloy ingot for mass production, the crystal grain refinement of the ingot structure can be achieved. Is difficult.

また、上記特許文献5の攪拌装置は、溶湯の攪拌ムラを抑制するための装置であり、溶湯に添加する添加剤を均一に分散することを目的としている。また、攪拌による溶湯の均一化は、必ずしもアルミニウム合金鋳塊の結晶粒微細化に寄与するものではない。   Moreover, the stirring apparatus of the said patent document 5 is an apparatus for suppressing the stirring nonuniformity of a molten metal, and aims at disperse | distributing the additive added to a molten metal uniformly. Moreover, the homogenization of the molten metal by stirring does not necessarily contribute to the refinement of crystal grains of the aluminum alloy ingot.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、微細かつ均一な結晶粒組織からなるアルミニウム合金ビレットを容易に得るための攪拌用ロータ及びそれを用いたアルミニウム合金ビレットの製造方法を提供する。   The present invention has been made in view of such a background, and provides a stirring rotor for easily obtaining an aluminum alloy billet having a fine and uniform crystal grain structure and a method for producing an aluminum alloy billet using the same. .

本発明の一の態様である攪拌用ロータは、アルミニウム合金ビレットの連続鋳造に用いられる鋳型内において、アルミニウム合金からなる溶湯中に浸漬し、溶湯を攪拌するための攪拌用ロータであって、回転軸部と、回転軸部に設けられたスクリュー部と、を備え、スクリュー部は、回転軸部から径方向外側に突出して螺旋状に形成された複数の本体羽根部と、各本体羽根部の下端から下方に突出して形成された複数の下端羽根部と、を有する。   A stirring rotor according to one aspect of the present invention is a stirring rotor for immersing in a molten metal made of an aluminum alloy and stirring the molten metal in a mold used for continuous casting of an aluminum alloy billet. A shaft portion, and a screw portion provided on the rotation shaft portion. The screw portion protrudes radially outward from the rotation shaft portion and is formed in a spiral shape, and each of the body blade portions A plurality of lower end blade portions that protrude downward from the lower end.

上記攪拌用ロータは、回転軸部と、複数の本体羽根部及び複数の下端羽根部を有するスクリュー部とを備えている。そのため、上記攪拌用ロータを回転させ、鋳型内の溶湯を強制的に攪拌することによって、鋳型内に大きな湯流れ(溶湯の流れ)を発生させることができる。特に、スクリュー部に、複数の本体羽根部に加えて複数の下端羽根部を設けたことにより、鋳型内において鋳造方向、つまり下方への湯流れを発生させることができる。   The stirring rotor includes a rotating shaft portion and a screw portion having a plurality of main body blade portions and a plurality of lower end blade portions. Therefore, by rotating the stirring rotor and forcibly stirring the molten metal in the mold, a large molten metal flow (melt flow) can be generated in the mold. In particular, by providing the screw portion with a plurality of lower end blade portions in addition to the plurality of main body blade portions, it is possible to generate a hot water flow in the casting direction, that is, downward in the mold.

これにより、凝固界面全体、特に凝固殻の中心部付近の凝固界面(凝固界面のうち最も鋳造方向側、つまり下方側に位置する部分)に向かって湯流れが発生し、凝固界面全体に溶湯が衝突する。凝固界面に生成している結晶は、凝固界面に発生する湯流れによって凝固殻から遊離して溶湯内を回流し、再び凝固殻に捕捉されて凝固するが、この間の時間が短いことから粒成長せず、微細なセル状組織が維持された状態で凝固する。よって、従来よりも微細かつ均一な結晶粒組織からなるアルミニウム合金ビレットを鋳造することができる。   As a result, a molten metal flow is generated toward the entire solidification interface, particularly the solidification interface near the center of the solidification shell (the portion of the solidification interface that is located closest to the casting direction, that is, the lower side). collide. The crystals generated at the solidification interface are released from the solidification shell by the molten metal flow generated at the solidification interface, circulate in the molten metal, and are trapped and solidified again by the solidification shell. Without solidifying, a fine cellular structure is maintained. Therefore, an aluminum alloy billet composed of a finer and more uniform crystal grain structure than conventional can be cast.

本発明の他の態様であるアルミニウム合金ビレットの製造方法は、上記攪拌用ロータを用いたアルミニウム合金ビレットの製造方法であって、鋳型内の溶湯中に攪拌用ロータを浸漬し、鋳型内の中心部に配置した攪拌用ロータを回転させて溶湯を攪拌しながら、アルミニウム合金ビレットを鋳造する。   A method for producing an aluminum alloy billet according to another aspect of the present invention is a method for producing an aluminum alloy billet using the stirring rotor, wherein the stirring rotor is immersed in a molten metal in the mold, and the center in the mold is obtained. The aluminum alloy billet is cast while rotating the stirring rotor disposed in the section and stirring the molten metal.

上記アルミニウム合金ビレットの製造方法は、上記攪拌用ロータを用いて、鋳型内の溶湯を強制的に攪拌するため、鋳型内に大きな湯流れを発生させることができる。特に、上記攪拌用ロータのスクリュー部に、複数の本体羽根部に加えて複数の下端羽根部を設けたことにより、鋳型内において鋳造方向、つまり下方への湯流れを発生させることができる。これにより、凝固界面全体、特に凝固殻の中心部付近の凝固界面(凝固界面のうち最も鋳造方向側、つまり下方側に位置する部分)に向かって湯流れを発生させることができる。その結果、上述したとおり、従来よりも微細かつ均一な結晶粒組織からなるアルミニウム合金ビレットを鋳造することができる。   In the method for producing the aluminum alloy billet, the molten metal in the mold is forcibly stirred using the stirring rotor, so that a large hot water flow can be generated in the mold. In particular, by providing a plurality of lower end blade portions in addition to the plurality of main body blade portions in the screw portion of the stirring rotor, it is possible to generate a hot water flow in the casting direction, that is, downward. Thereby, the hot water flow can be generated toward the entire solidification interface, particularly the solidification interface in the vicinity of the center of the solidification shell (the portion of the solidification interface located closest to the casting direction, that is, the lower side). As a result, as described above, an aluminum alloy billet having a finer and more uniform crystal grain structure than conventional can be cast.

実施形態における、攪拌用ロータ及びそれを用いたアルミニウム合金ビレットの製造方法を示す一部断面説明図である。It is a partial cross-section explanatory drawing which shows the manufacturing method of the rotor for stirring and the aluminum alloy billet using the same in embodiment. 実施形態における、攪拌用ロータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotor for stirring in embodiment. 実施形態における、攪拌用ロータを示す側面図である。It is a side view which shows the rotor for stirring in embodiment. 実施形態における、攪拌用ロータを示す底面図である。It is a bottom view which shows the rotor for stirring in embodiment. 実施形態における、攪拌用ロータを示す底面図である。It is a bottom view which shows the rotor for stirring in embodiment.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention.

上記攪拌用ロータは、例えば、ホットトップ鋳造法等を用いたアルミニウム合金ビレットの連続鋳造に適用することができ、具体的には、鋳型内に供給されたアルミニウム合金からなる溶湯中に浸漬し、回転させることによって溶湯を攪拌する際に用いることができる。   The stirring rotor can be applied to, for example, continuous casting of an aluminum alloy billet using a hot top casting method or the like, specifically, immersed in a molten metal made of an aluminum alloy supplied into a mold, It can be used when the molten metal is stirred by rotating.

また、本体羽根部及び下端羽根部の数は、溶湯を攪拌することができ、スクリュー部から凝固界面に向かって湯流れ(特に下方への湯流れ)を発生させることができれば、何ら限定されるものではない。   Moreover, the number of main body blade | wing parts and a lower end blade | wing part will be limited if the molten metal can be stirred and a hot water flow (especially downward hot water flow) can be generated toward a solidification interface from a screw part. It is not a thing.

また、各下端羽根部は、各本体羽根部の下端全体から下方に突出して形成されていてもよい。この場合には、スクリュー部から凝固界面に向かって良好な湯流れを発生させることができる。   Moreover, each lower end blade | wing part may be protruded and formed below from the whole lower end of each main body blade | wing part. In this case, a good hot water flow can be generated from the screw portion toward the solidification interface.

また、各下端羽根部は、さらに、回転軸部の下端まで径方向内側に延設されていてもよい。例えば、回転軸部の直下には、攪拌用の羽根が設けられていないことがある。この場合、回転軸部の直下には、溶湯流動が形成されない無流動領域(いわゆるデッドゾーン)が形成される。そこで、各下端羽根部を上記の位置に形成することにより、回転軸部の直下においても、スクリュー部から凝固界面(特に凝固殻の中心部付近の凝固界面)に向かって良好な下方への湯流れを発生させることができる。   Moreover, each lower end blade | wing part may be further extended in the radial direction inner side to the lower end of the rotating shaft part. For example, a stirring blade may not be provided immediately below the rotating shaft. In this case, a non-flow region (so-called dead zone) in which no molten metal flow is formed is formed immediately below the rotating shaft portion. Therefore, by forming each lower end blade portion at the above position, the downward hot water from the screw portion toward the solidification interface (especially the solidification interface near the center of the solidification shell) can be obtained even immediately below the rotation shaft portion. A flow can be generated.

また、各下端羽根部は、各本体羽根部の下端から回転軸部の中心軸に対して平行な方向に突出して形成され、各下端羽根部の厚さは、各本体羽根部の下端の厚さと同じであり、各下端羽根部の高さは、10〜30mmであってもよい。この場合には、スクリュー部から凝固界面に向かって良好な下方への湯流れを発生させることができる。   Each lower end blade portion is formed to protrude from the lower end of each main body blade portion in a direction parallel to the central axis of the rotation shaft portion, and the thickness of each lower end blade portion is the thickness of the lower end of each main body blade portion. 10 to 30 mm may be sufficient as the height of each lower-end blade | wing part. In this case, it is possible to generate a good downward hot water flow from the screw portion toward the solidification interface.

各下端羽根部が各本体羽根部の下端から回転軸部の中心軸に対して平行な方向に突出して形成されていない場合には、スクリュー部から凝固界面に向かって下方への湯流れを十分に発生させることができず、例えば、アルミニウム合金ビレットの中心部の結晶粒組織の微細化・均一化がされにくくなり、中心部以外の結晶粒組織と比べて大きめの結晶粒組織となるおそれがある。   When each lower end blade part is not formed so as to protrude from the lower end of each main body blade part in a direction parallel to the central axis of the rotating shaft part, a sufficient amount of hot water flows downward from the screw part toward the solidification interface. For example, the grain structure of the center part of the aluminum alloy billet is less likely to be refined and homogenized, and the grain structure may be larger than the grain structure other than the center part. is there.

下端羽根部の高さが10mm未満の場合には、スクリュー部から凝固界面に向かって下方への湯流れを十分に発生させることができないおそれがある。一方、下端羽根部の高さが30mmを超える場合には、攪拌用ロータの回転トルクが増加して安定した回転が行われず、湯流れが悪くなり、結果としてアルミニウム合金ビレットの結晶粒組織、特に中心部の結晶粒組織が微細化・均一化されないおそれがある。   When the height of the lower end blade portion is less than 10 mm, there is a possibility that a hot water flow downward from the screw portion toward the solidification interface cannot be sufficiently generated. On the other hand, when the height of the lower end blade portion exceeds 30 mm, the rotational torque of the stirring rotor is increased and stable rotation is not performed, and the hot water flow is deteriorated. As a result, the crystal grain structure of the aluminum alloy billet, particularly There is a risk that the crystal grain structure in the center is not refined or uniformized.

各下端羽根部の高さは、スクリュー部から凝固界面に向かう下方への湯流れの流速向上に大きく作用する。このような作用効果を十分に得るための各下端羽根部の最適な高さは、アルミニウム合金ビレットの径(ビレット径)に依存する。例えば、各下端羽根部の高さは、ビレット径がφ350mmの場合に10mm、ビレット径がφ500mmの場合に20mmとすればよい。これにより、スクリュー部から凝固界面に向かう最適な下方への湯流れを発生させることができる。   The height of each lower end blade part greatly affects the improvement in the flow rate of the hot water flow from the screw part toward the solidification interface. The optimum height of each lower end blade portion for sufficiently obtaining such action and effect depends on the diameter (billet diameter) of the aluminum alloy billet. For example, the height of each bottom blade may be 10 mm when the billet diameter is 350 mm, and 20 mm when the billet diameter is 500 mm. Thereby, the optimal downward hot water flow which goes to a solidification interface from a screw part can be generated.

なお、各下端羽根部の厚さは、各本体羽根部の下端の厚さと同じであれば、スクリュー部の作製が容易となるが、溶湯の攪拌に耐え得る厚さであれば、各本体羽根部の下端の厚さと同じ厚さでなくてもよい。また、各下端羽根部の厚さは、湯流れ性、つまりスクリュー部から凝固界面に向かう下方への湯流れに対して影響は少ない。   In addition, if the thickness of each lower end blade part is the same as the thickness of the lower end of each main body blade part, it becomes easy to produce the screw part. However, if the thickness can withstand stirring of the molten metal, each main body blade The thickness may not be the same as the thickness of the lower end of the part. Moreover, the thickness of each lower end blade part has little influence on the hot water flowability, that is, the downward hot water flow from the screw part toward the solidification interface.

また、回転軸部の中心軸に直交する平面に対する各本体羽根部の下面の傾斜角θは、45°以上60°未満であり、各本体羽根部の高さは、tanθであってもよい。この場合には、スクリュー部から凝固界面に向かって良好な湯流れを発生させることができる。   In addition, the inclination angle θ of the lower surface of each main body blade portion with respect to a plane orthogonal to the central axis of the rotation shaft portion may be 45 ° or more and less than 60 °, and the height of each main body blade portion may be tan θ. In this case, a good hot water flow can be generated from the screw portion toward the solidification interface.

なお、上記傾斜角θは、回転軸部の中心軸に直交する平面と各本体羽根部の下面とが成す角度であり、本体羽根部の下面が凝固殻側(下側)からその反対側(上側)に向かって立ち上がる傾斜角度である。本体羽根部の下面とは、本体羽根部における凝固殻側の面のことである。上記傾斜角θを上記特定の範囲とすることにより、スクリュー部から凝固界面に向かって良好な湯流れを発生させることができる。   Note that the inclination angle θ is an angle formed by a plane orthogonal to the central axis of the rotating shaft portion and the lower surface of each main body blade portion, and the lower surface of the main body blade portion is opposite from the solidified shell side (lower side) ( It is an inclination angle that rises toward the upper side. The lower surface of the main body blade portion is a surface on the solidified shell side of the main body blade portion. By setting the tilt angle θ to the specific range, a good hot water flow can be generated from the screw portion toward the solidification interface.

上記傾斜角θが45°未満の場合には、本体羽根部で捕らえられる溶湯量が少なく、凝固界面付近の湯流れが小さくなるため、凝固殻からの結晶の遊離が促進されず、結晶粒の微細化・均一化が不十分となるおそれがある。一方、上記傾斜角θが60°を超える場合には、鋳型の内壁面に向かう湯流れの割合が多くなり、凝固界面付近の湯流れが小さくなるため、凝固界面からの結晶の遊離が促進されず、結晶粒の微細化・均一化が不十分となるおそれがある。   When the inclination angle θ is less than 45 °, the amount of molten metal captured by the main body blade is small, and the flow of hot water near the solidification interface is reduced. There is a risk that miniaturization and uniformity will be insufficient. On the other hand, when the inclination angle θ exceeds 60 °, the ratio of the hot water flow toward the inner wall surface of the mold is increased, and the hot water flow near the solidification interface is reduced, so that the liberation of crystals from the solidification interface is promoted. Therefore, there is a possibility that the crystal grains are not sufficiently refined and uniformized.

また、スクリュー部は、黒鉛又はセラミックからなる耐火材により構成されていてもよい。この場合には、高温の溶湯中で使用しても、耐熱性、耐久性を十分に確保することができる。セラミックからなる耐火材としては、例えば、窒化珪素系材料等を用いることができる。なお、スクリュー部を構成する材料は、上記耐火材以外であっても、溶湯中で使用することができ、スクリュー部を所望の形状に成形することができれば、何ら限定されるものではない。   Moreover, the screw part may be comprised with the refractory material which consists of graphite or a ceramic. In this case, heat resistance and durability can be sufficiently ensured even when used in a high-temperature molten metal. As the refractory material made of ceramic, for example, a silicon nitride material or the like can be used. In addition, even if the material which comprises a screw part is other than the said refractory material, if it can be used in molten metal and a screw part can be shape | molded in a desired shape, it will not be limited at all.

上記アルミニウム合金ビレットの製造方法は、例えば、ホットトップ鋳造法等に適用することができ、鋳型内に供給されたアルミニウム合金からなる溶湯を、鋳型内の中心部に配置した攪拌用ロータ(具体的にはスクリュー部)の回転によって攪拌しながら冷却凝固させ、アルミニウム合金ビレットを連続的に鋳造する。ここで、鋳型内の中心部とは、鋳込み方向、つまり上下方向に直交する方向(水平方向)において、鋳型内側の中心(中央)部分をいう。   The aluminum alloy billet manufacturing method can be applied to, for example, a hot top casting method and the like, and a stirring rotor (specifically, a molten metal made of an aluminum alloy supplied in a mold is disposed in the center of the mold). Is cooled and solidified while stirring by rotating the screw part), and an aluminum alloy billet is continuously cast. Here, the center portion in the mold refers to the center (center) portion inside the mold in the casting direction, that is, the direction (horizontal direction) orthogonal to the vertical direction.

また、スクリュー部の外径は、鋳型の内径の1/2以上、かつ、鋳型の上側に配置されたヘッダーの内径未満であり、各下端羽根部の外端部の下端位置は、上下方向における鋳型の上端位置と鋳型内の凝固界面との中間位置又はそれよりも上側であってもよい。この場合には、攪拌用ロータ(具体的にはスクリュー部)の回転によって、スクリュー部から凝固界面に向かって良好な湯流れを発生させ、凝固殻からの結晶の遊離をより促進させることができる。これにより、結晶粒の微細化・均一化効果をさらに高めることができる。   Further, the outer diameter of the screw part is ½ or more of the inner diameter of the mold and less than the inner diameter of the header arranged above the mold, and the lower end position of the outer end part of each lower end blade part is in the vertical direction. It may be an intermediate position between the upper end position of the mold and the solidification interface in the mold or an upper side thereof. In this case, the rotation of the stirring rotor (specifically, the screw part) can generate a good hot water flow from the screw part toward the solidification interface, thereby further promoting the liberation of crystals from the solidification shell. . Thereby, the effect of making the crystal grains finer and uniform can be further enhanced.

ここで、ヘッダーとは、鋳型の上側に配置され、溶湯を溜めておくと共に溶湯を鋳型内に供給するための部材である。例えば、ヘッダー内には、溶湯を溜めておく空間(湯溜部)が形成され、ヘッダー内と鋳型内とが連通するように構成する。また、各下端羽根部の外端部とは、各下端羽根部の径方向外側の端部のことをいう。各下端羽根部の外端部の下端位置とは、各下端羽根部の外端部の最下端の位置をいう。鋳型内の凝固界面とは、鋳型内の溶湯(液体)と凝固殻(固体)との境界面をいう。   Here, the header is a member that is disposed on the upper side of the mold, stores the molten metal, and supplies the molten metal into the mold. For example, a space for storing molten metal (a hot water reservoir) is formed in the header, and the header and the mold are communicated with each other. Moreover, the outer end part of each lower end blade | wing part means the edge part of the radial direction outer side of each lower end blade | wing part. The lower end position of the outer end portion of each lower end blade portion refers to the lowest end position of the outer end portion of each lower end blade portion. The solidification interface in the mold refers to the interface between the molten metal (liquid) and the solidified shell (solid) in the mold.

スクリュー部の外径が鋳型の内径の1/2未満の場合には、鋳型の内径に対してスクリュー部の外径が小さくなるため、鋳型内全体に均一な湯流れを発生させることが困難となる。また、スクリュー部の外径がヘッダーの内径以上の場合には、鋳造中の鋳型内に攪拌用ロータ(具体的にはスクリュー部)を出し入れすることが困難となる。   When the outer diameter of the screw part is less than ½ of the inner diameter of the mold, the outer diameter of the screw part becomes smaller than the inner diameter of the mold, so that it is difficult to generate a uniform hot water flow throughout the mold. Become. Further, when the outer diameter of the screw part is equal to or larger than the inner diameter of the header, it becomes difficult to put in and out the stirring rotor (specifically, the screw part) in the casting mold.

各下端羽根部の外端部の下端位置が上下方向における鋳型の上端位置と鋳型内の凝固界面との中間位置よりも下側(凝固殻側)にある場合には、スクリュー部が凝固殻に固着し、攪拌用ロータ(具体的にはスクリュー部)の回転が抑制される可能性がある。   When the lower end position of the outer end portion of each lower end blade is below the intermediate position between the upper end position of the mold in the vertical direction and the solidification interface in the mold (solidified shell side), the screw part becomes the solidified shell. There is a possibility that the rotation of the stirring rotor (specifically, the screw portion) may be suppressed.

また、スクリュー部は、その全体が鋳型内に配置されていることが好ましい。この場合には、攪拌用ロータ(具体的にはスクリュー部)の回転によって、上述した結晶粒の微細化・均一化効果を十分に得ることができる。   Moreover, it is preferable that the whole screw part is arrange | positioned in the casting_mold | template. In this case, the above-described effect of refining and homogenizing the crystal grains can be sufficiently obtained by rotation of the stirring rotor (specifically, the screw portion).

また、攪拌用ロータを170〜400rpmの回転数で回転させて溶湯を攪拌してもよい。この場合には、攪拌用ロータ(具体的にはスクリュー部)の回転によって、スクリュー部から凝固界面に向かって良好な湯流れを発生させ、凝固殻からの結晶の遊離をより促進させることができる。これにより、結晶粒の微細化・均一化効果をさらに高めることができる。   Further, the molten metal may be stirred by rotating the stirring rotor at a rotational speed of 170 to 400 rpm. In this case, the rotation of the stirring rotor (specifically, the screw part) can generate a good hot water flow from the screw part toward the solidification interface, thereby further promoting the liberation of crystals from the solidification shell. . Thereby, the effect of making the crystal grains finer and uniform can be further enhanced.

攪拌用ロータの回転数が170rpm未満の場合には、鋳型内の湯流れが小さくなるため、凝固殻からの結晶の遊離が促進されず、結晶粒の微細化・均一化が不十分となるおそれがある。一方、攪拌用ロータの回転数が400rpmを超える場合には、湯面(溶湯の表面)がすり鉢状の渦状態となり、溶湯と大気との接触面積が増加することで溶湯温度が低下すると共に、酸化物が発生しやすい状態になり、この酸化物がアルミニウム合金ビレット内に巻き込まれるおそれがある。   When the rotation speed of the stirring rotor is less than 170 rpm, the molten metal flow in the mold becomes small, so that the release of crystals from the solidified shell is not promoted, and the refinement and homogenization of crystal grains may be insufficient. There is. On the other hand, when the rotation speed of the stirring rotor exceeds 400 rpm, the molten metal surface (the surface of the molten metal) becomes a mortar-like vortex state, and the contact area between the molten metal and the atmosphere decreases, and the molten metal temperature decreases. Oxide is likely to be generated, and this oxide may be caught in the aluminum alloy billet.

また、攪拌用ロータの回転方向は、攪拌用ロータを回転させて溶湯を攪拌することにより、スクリュー部から凝固界面に向かって湯流れ(特に下方への湯流れ)を発生させることができれば、何ら限定されるものではない。   The stirring rotor can be rotated in any direction as long as the stirring rotor is rotated to stir the molten metal so that a hot water flow (especially downward hot water flow) can be generated from the screw portion toward the solidification interface. It is not limited.

上記アルミニウム合金ビレットの製造方法は、例えば、JIS規格の1000、2000、3000、5000、6000、7000系等のアルミニウム合金からなるビレット(アルミニウム合金ビレット)の鋳造に適用することができる。特に、固液共存相の温度域が広い7000系アルミニウム合金については、結晶粒の微細化・均一化効果が大きい。   The manufacturing method of the said aluminum alloy billet is applicable to casting of the billet (aluminum alloy billet) which consists of aluminum alloys, such as JIS standard 1000, 2000, 3000, 5000, 6000, 7000 series, for example. In particular, a 7000 series aluminum alloy having a wide temperature range of the solid-liquid coexisting phase has a large crystal grain refinement / homogenization effect.

次に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
具体的には、図1〜図4に示すように、攪拌用ロータ5及びそれを用いたアルミニウム合金ビレット1の製造方法について、以下詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Specifically, as shown in FIGS. 1 to 4, the stirring rotor 5 and the method for manufacturing the aluminum alloy billet 1 using the same will be described in detail below.

本実施形態では、図1に示す鋳造装置2を用いて、ホットトップ鋳造法により、アルミニウム合金ビレット1を鋳造する。本実施形態において、図1に示す鋳造方向Zとは、上下方向における鋳造方向を示す。なお、図1に付された方向を示す矢印は、各図相互の関係を理解しやすくするために記載したものである。本発明は、図1に付された方向に限定されるものではない。   In this embodiment, the aluminum alloy billet 1 is cast by a hot top casting method using the casting apparatus 2 shown in FIG. In the present embodiment, the casting direction Z shown in FIG. 1 indicates the casting direction in the vertical direction. In addition, the arrow which shows the direction attached | subjected to FIG. 1 is described in order to make it easy to understand the relationship between each figure. The present invention is not limited to the direction given in FIG.

鋳造装置2は、所定の形状のアルミニウム合金ビレットを鋳造するための鋳型3と、その鋳型3の直上に配置されたヘッダー4と、アルミニウム合金からなる溶湯10を攪拌するための攪拌用ロータ5を備えている。   The casting apparatus 2 includes a mold 3 for casting an aluminum alloy billet having a predetermined shape, a header 4 disposed immediately above the mold 3, and a stirring rotor 5 for stirring the molten metal 10 made of an aluminum alloy. I have.

鋳型3は、筒状(環状)に形成されている。鋳型3は、軸方向(上下方向)に直交する断面において、鋳型3内側が円形状である。鋳型3の内壁面31の下端部には、内径が徐々に大きくなる拡径面311が形成されている。鋳型3の内径Aは、拡径面311が形成されている部分よりも上側部分(鋳型3内側が溶湯10で満たされている部分)の内径である。鋳型3の内径Aは、軸方向(上下方向)において一定である。   The mold 3 is formed in a cylindrical shape (annular shape). The inner side of the mold 3 is circular in the cross section orthogonal to the axial direction (vertical direction). On the lower end portion of the inner wall surface 31 of the mold 3, a diameter-expanded surface 311 having an gradually increasing inner diameter is formed. The inner diameter A of the mold 3 is the inner diameter of the upper part (the part in which the inner side of the mold 3 is filled with the molten metal 10) with respect to the part where the expanded surface 311 is formed. The inner diameter A of the mold 3 is constant in the axial direction (vertical direction).

ヘッダー4は、筒状に形成されている。ヘッダー4は、珪酸カルシウム系耐火材により構成されている。ヘッダー4は、軸方向(上下方向)に直交する断面において、ヘッダー4内側が円形状である。ヘッダー4内には、溶湯10を溜めておく湯溜部40が形成されている。ヘッダー4の内径Bは、湯溜部40が形成されている部分の内径である。ヘッダー4の内径Bは、軸方向(上下方向)において一定である。ヘッダー4の内径Bは、鋳型3の内径Aよりも小さい。   The header 4 is formed in a cylindrical shape. The header 4 is made of a calcium silicate refractory material. The header 4 has a circular shape inside the header 4 in a cross section orthogonal to the axial direction (vertical direction). A hot water reservoir 40 that stores the molten metal 10 is formed in the header 4. The inner diameter B of the header 4 is the inner diameter of the portion where the hot water reservoir 40 is formed. The inner diameter B of the header 4 is constant in the axial direction (vertical direction). The inner diameter B of the header 4 is smaller than the inner diameter A of the mold 3.

ヘッダー4には、溶湯10を湯溜部40に供給するための溶湯供給部49が連結されている。溶湯10は、溶湯供給部49からヘッダー4内の湯溜部40に供給される。ヘッダー4の下端開口部42と鋳型3の上端開口部32とは、上下方向に連通している。溶湯10は、ヘッダー4内の湯溜部40からヘッダー4の下端開口部42及び鋳型3の上端開口部32を介して鋳型3内に供給される。   A molten metal supply part 49 for supplying the molten metal 10 to the hot water reservoir 40 is connected to the header 4. The molten metal 10 is supplied from the molten metal supply unit 49 to the hot water reservoir 40 in the header 4. The lower end opening 42 of the header 4 and the upper end opening 32 of the mold 3 communicate with each other in the vertical direction. The molten metal 10 is supplied from the hot water reservoir 40 in the header 4 into the mold 3 through the lower end opening 42 of the header 4 and the upper end opening 32 of the mold 3.

図2〜図4に示すように、攪拌用ロータ5は、棒状の回転軸部51と、回転軸部51に設けられ、溶湯10を攪拌するためのスクリュー部50とを備えている。スクリュー部50は、4つの本体羽根部52と4つの下端羽根部53とを有する。スクリュー部50の外径D(図4)は、鋳型3の内径A(図1)の1/2以上であり、かつ、ヘッダー4の内径B(図1)未満である。回転軸部51及びスクリュー部50(本体羽根部52、下端羽根部53)は、黒鉛により構成されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the stirring rotor 5 includes a rod-shaped rotating shaft portion 51 and a screw portion 50 provided on the rotating shaft portion 51 for stirring the molten metal 10. The screw part 50 has four main body blade parts 52 and four lower end blade parts 53. The outer diameter D (FIG. 4) of the screw part 50 is not less than ½ of the inner diameter A (FIG. 1) of the mold 3 and less than the inner diameter B (FIG. 1) of the header 4. The rotating shaft portion 51 and the screw portion 50 (the main body blade portion 52 and the lower end blade portion 53) are made of graphite.

各本体羽根部52は、板状に形成されている。各本体羽根部52は、回転軸部51から径方向外側に突出して螺旋状に形成されている。4枚の本体羽根部52は、周方向において等間隔に配置されている。各本体羽根部52の上面521及び下面522は、回転軸部51の中心軸510に直交する平面(直交平面511)に対して傾斜している。なお、本体羽根部52の両主面のうち、上側(ヘッダー4側)を向いている面が上面521、下側(凝固殻11側)を向いている面が下面522である。直交平面511に対する各本体羽根部52の下面522の傾斜角θは、45°以上60°未満である。各本体羽根部52の上下方向の高さC(図3)は、スクリュー部50の半径D/2とtanθとの積である。   Each main blade 52 is formed in a plate shape. Each main body blade part 52 protrudes radially outward from the rotating shaft part 51 and is formed in a spiral shape. The four main body blade portions 52 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The upper surface 521 and the lower surface 522 of each main body blade portion 52 are inclined with respect to a plane (orthogonal plane 511) orthogonal to the central axis 510 of the rotation shaft portion 51. Of the two main surfaces of the main body blade portion 52, the surface facing the upper side (header 4 side) is the upper surface 521, and the surface facing the lower side (solidified shell 11 side) is the lower surface 522. The inclination angle θ of the lower surface 522 of each main body blade 52 with respect to the orthogonal plane 511 is 45 ° or more and less than 60 °. The vertical height C (FIG. 3) of each main body blade portion 52 is a product of the radius D / 2 of the screw portion 50 and tan θ.

各下端羽根部53は、各本体羽根部52の下端523全体から下方に突出して形成されている。各下端羽根部53は、各本体羽根部52の下端523から回転軸部51の中心軸510に対して平行な方向に突出して形成されている。各下端羽根部53は、回転軸部51から各本体羽根部52の下端523の外端位置まで径方向外側に連続して形成されている。各下端羽根部53の厚さF(図4)は、各本体羽根部52の下端523の厚さと同じである。ここで、各本体羽根部52の下端523の厚さとは、各本体羽根部52の下端523における上下方向に直交する方向の厚さをいう。各下端羽根部53の上下方向の高さは、10〜30mmである。   Each lower end blade portion 53 is formed to project downward from the entire lower end 523 of each main body blade portion 52. Each lower end blade portion 53 is formed to protrude from the lower end 523 of each main body blade portion 52 in a direction parallel to the central axis 510 of the rotation shaft portion 51. Each lower end blade portion 53 is continuously formed radially outward from the rotating shaft portion 51 to the outer end position of the lower end 523 of each main body blade portion 52. The thickness F (FIG. 4) of each lower end blade portion 53 is the same as the thickness of the lower end 523 of each main body blade portion 52. Here, the thickness of the lower end 523 of each main body blade portion 52 refers to the thickness of the lower end 523 of each main body blade portion 52 in a direction orthogonal to the vertical direction. The height in the vertical direction of each lower end blade portion 53 is 10 to 30 mm.

図1に示すように、鋳型3内の中心部には、攪拌用ロータ5のスクリュー部50が配置されている。なお、鋳型3内の中心部とは、上下方向に直交する方向(水平方向)において、鋳型3内側の中心(中央)部分をいう。攪拌用ロータ5のスクリュー部50は、ヘッダー4内を介して鋳型3の上端開口部32から鋳型3内に挿入して配置されている。スクリュー部50は、その全体が鋳型3内に配置されている。   As shown in FIG. 1, a screw portion 50 of the stirring rotor 5 is disposed at the center of the mold 3. In addition, the center part in the casting_mold | template 3 means the center (center) part inside a casting_mold | template 3 in the direction (horizontal direction) orthogonal to an up-down direction. The screw portion 50 of the stirring rotor 5 is disposed through the header 4 and inserted into the mold 3 from the upper end opening 32 of the mold 3. The entire screw portion 50 is disposed in the mold 3.

各下端羽根部53の外端部の下端位置Eは、上下方向における鋳型3の上端位置E1と鋳型3内の凝固界面110(図1のE2)との中間位置又はそれよりも上側(ヘッダー4側)である。すなわち、上下方向における鋳型3内の上端位置E1から各下端羽根部53の外端部の下端位置Eまでの距離は、上下方向における鋳型3の上端位置E1から鋳型3内の凝固界面110(図1のE2)までの距離の1/2以下である。なお、凝固界面110とは、鋳型3内の溶湯10(液体)と凝固殻11(固体)との境界面のことである。凝固界面110は、凝固殻11の外周部から中心部に向かうほど下方に位置している(深くなっている)。   The lower end position E of the outer end portion of each lower end blade portion 53 is an intermediate position between the upper end position E1 of the mold 3 and the solidification interface 110 (E2 in FIG. 1) in the vertical direction or above (the header 4). Side). That is, the distance from the upper end position E1 in the mold 3 in the vertical direction to the lower end position E of the outer end of each lower end blade portion 53 is the solidification interface 110 in the mold 3 from the upper end position E1 of the mold 3 in the vertical direction (see FIG. 1 or less of the distance to E2). The solidification interface 110 is a boundary surface between the molten metal 10 (liquid) and the solidification shell 11 (solid) in the mold 3. The solidification interface 110 is positioned downward (deeper) from the outer peripheral portion of the solidified shell 11 toward the central portion.

上記構成の鋳造装置2を用いて、ホットトップ鋳造法により、アルミニウム合金ビレット1を製造(鋳造)するに当たっては、図1に示すように、攪拌用ロータ5を回転させ、鋳型3内の中心部に配置したスクリュー部50によって鋳型3内の溶湯10を強制的に攪拌しながら、円柱状のアルミニウム合金ビレット1を鋳造する。攪拌用ロータ5は、170〜400rpmの範囲内の一定の回転数で連続回転させる。   In manufacturing (casting) the aluminum alloy billet 1 by the hot top casting method using the casting apparatus 2 having the above configuration, as shown in FIG. The cylindrical aluminum alloy billet 1 is cast while the molten metal 10 in the mold 3 is forcibly agitated by the screw portion 50 arranged in the above. The stirring rotor 5 is continuously rotated at a constant rotational speed within a range of 170 to 400 rpm.

鋳型3内の溶湯10を攪拌用ロータ5(具体的にはスクリュー部50)の回転によって強制的に攪拌することにより、鋳型3内に大きな湯流れ(溶湯10の流れ)を発生させる。この攪拌による湯流れによって、凝固界面110に生成する結晶は、凝固殻11から遊離して溶湯10内を回流し、粒成長する前に微細なセル状組織が維持された状態で周辺の凝固殻11に捕捉され、凝固する。これにより、微細結晶粒組織からなるアルミニウム合金ビレット1が鋳造される。   By forcibly stirring the molten metal 10 in the mold 3 by the rotation of the stirring rotor 5 (specifically, the screw portion 50), a large molten metal flow (flow of the molten metal 10) is generated in the mold 3. The crystals generated at the solidification interface 110 by the hot water flow by the stirring are released from the solidification shell 11 and circulate in the molten metal 10, and the surrounding solidification shell is maintained in a state where a fine cellular structure is maintained before grain growth. 11 is trapped and solidified. Thereby, the aluminum alloy billet 1 having a fine crystal grain structure is cast.

また、図2〜図4に示す形状のスクリュー部50を有する攪拌用ロータ5を用い、スクリュー部50の本体羽根部52の下面522の傾斜角θを上記特定の範囲としているため、攪拌用ロータ5を上方から見た場合において、攪拌用ロータ5を時計回り(正方向)に回転させる。   Further, since the stirring rotor 5 having the screw portion 50 having the shape shown in FIGS. 2 to 4 is used and the inclination angle θ of the lower surface 522 of the main body blade portion 52 of the screw portion 50 is within the specific range, the stirring rotor When 5 is viewed from above, the stirring rotor 5 is rotated clockwise (in the positive direction).

これにより、鋳型3内の溶湯10が鋳型3内の中心部から(スクリュー部50から)凝固界面110に向かって流れ、凝固界面110に衝突した後、鋳型3の内壁面31に沿って上昇し、再び鋳型3内の中心部から凝固界面110に向かって流れる。そして、溶湯10が凝固界面110に衝突する際に、凝固界面110に生成している結晶の凝固殻11からの遊離を促進させ、結晶粒微細化効果が生み出される。特に、スクリュー部50に下端羽根部53を設け、この湯流れを凝固界面110、特に凝固殻11の中心部付近の凝固界面110へと導くことにより、微細、かつ均一な組織のアルミニウム合金ビレットを得ることができる。   As a result, the molten metal 10 in the mold 3 flows from the central part in the mold 3 (from the screw part 50) toward the solidification interface 110 and collides with the solidification interface 110, and then rises along the inner wall surface 31 of the mold 3. Then, it flows again from the central portion in the mold 3 toward the solidification interface 110. And when the molten metal 10 collides with the solidification interface 110, the release | extrication from the solidification shell 11 of the crystal | crystallization produced | generated in the solidification interface 110 is accelerated | stimulated, and the crystal grain refinement effect is produced. In particular, the screw portion 50 is provided with a lower end blade portion 53, and this molten metal flow is guided to the solidification interface 110, particularly the solidification interface 110 near the center of the solidification shell 11, thereby producing an aluminum alloy billet having a fine and uniform structure. Can be obtained.

次に、本実施形態の攪拌用ロータ5及びそれを用いたアルミニウム合金ビレット1の製造方法における作用効果について説明する。
本実施形態の攪拌用ロータ5は、回転軸部51と、複数の本体羽根部52及び複数の下端羽根部53を有するスクリュー部50とを備えている。そのため、攪拌用ロータ5を回転させ、鋳型3内の溶湯10を強制的に攪拌することによって、鋳型3内に大きな湯流れ(溶湯10の流れ)を発生させることができる。特に、スクリュー部50に、複数の本体羽根部52に加えて複数の下端羽根部53を設けたことにより、鋳型内において鋳造方向Z、つまり下方への湯流れを発生させることができる。
Next, the effect in the manufacturing method of the stirring rotor 5 of this embodiment and the aluminum alloy billet 1 using the same will be described.
The stirring rotor 5 of this embodiment includes a rotating shaft portion 51 and a screw portion 50 having a plurality of main body blade portions 52 and a plurality of lower end blade portions 53. Therefore, by rotating the stirring rotor 5 and forcibly stirring the molten metal 10 in the mold 3, a large molten metal flow (flow of the molten metal 10) can be generated in the mold 3. In particular, by providing the screw portion 50 with a plurality of lower end blade portions 53 in addition to the plurality of main body blade portions 52, it is possible to generate a hot water flow in the casting direction Z, that is, downward.

これにより、凝固界面110全体、特に凝固殻11の中心部付近の凝固界面110(凝固界面110のうち最も鋳造方向Z側、つまり下方側に位置する部分(凝固界面110の最深位置G付近))に向かって湯流れが発生し、凝固界面110全体に溶湯10が衝突する。凝固界面110に生成している結晶は、凝固界面110に発生する湯流れによって凝固殻11から遊離して溶湯10内を回流し、再び凝固殻11に捕捉されて凝固するが、この間の時間が短いことから粒成長せず、微細なセル状組織が維持された状態で凝固する。よって、従来よりも微細かつ均一な結晶粒組織からなるアルミニウム合金ビレット1を鋳造することができる。   As a result, the solidification interface 110 as a whole, particularly the solidification interface 110 near the center of the solidification shell 11 (the portion of the solidification interface 110 located closest to the casting direction Z, that is, the lower side (near the deepest position G of the solidification interface 110)). A hot water flow is generated toward the surface, and the molten metal 10 collides with the entire solidification interface 110. The crystals generated at the solidification interface 110 are released from the solidification shell 11 by the molten metal flow generated at the solidification interface 110, circulate in the molten metal 10, and are captured and solidified by the solidification shell 11 again. Since it is short, it does not grow and solidifies while maintaining a fine cellular structure. Therefore, the aluminum alloy billet 1 having a finer and more uniform crystal grain structure than conventional can be cast.

また、各下端羽根部53は、各本体羽根部52の下端523全体から下方に突出して形成されている。そのため、スクリュー部50から凝固界面110に向かって良好な湯流れを発生させることができる。   Each lower end blade portion 53 is formed to protrude downward from the entire lower end 523 of each main body blade portion 52. Therefore, a good hot water flow from the screw part 50 toward the solidification interface 110 can be generated.

また、各下端羽根部53は、各本体羽根部52の下端523から回転軸部51の中心軸510に対して平行な方向に突出して形成され、各下端羽根部53の厚さは、各本体羽根部52の下端523の厚さと同じであり、各下端羽根部53の高さは、10〜30mmである。そのため、スクリュー部50から凝固界面110に向かって良好な下方への湯流れを発生させることができる。   Each lower end blade portion 53 is formed so as to protrude from the lower end 523 of each main body blade portion 52 in a direction parallel to the central axis 510 of the rotating shaft portion 51, and the thickness of each lower end blade portion 53 is determined by each main body blade portion 53. It is the same as the thickness of the lower end 523 of the blade | wing part 52, and the height of each lower end blade | wing part 53 is 10-30 mm. Therefore, a good downward hot water flow from the screw part 50 toward the solidification interface 110 can be generated.

また、回転軸部51の中心軸510に直交する平面(直交平面511)に対する各本体羽根部52の下面522の傾斜角θは、45°以上60°未満であり、各本体羽根部52の高さは、tanθである。そのため、スクリュー部50から凝固界面110に向かって良好な湯流れを発生させることができる。   In addition, the inclination angle θ of the lower surface 522 of each body blade portion 52 with respect to a plane (orthogonal plane 511) orthogonal to the central axis 510 of the rotation shaft portion 51 is 45 ° or more and less than 60 °, and the height of each body blade portion 52 is high. Is tan θ. Therefore, a good hot water flow from the screw part 50 toward the solidification interface 110 can be generated.

また、スクリュー部50は、黒鉛からなる耐火材により構成されている。そのため、高温の溶湯10中で使用しても、耐熱性、耐久性を十分に確保することができる。なお、スクリュー部50は、セラミック(例えば、窒化珪素系材料等)からなる耐火材により構成されていてもよい。この場合も上記と同様の効果が得られる。   Moreover, the screw part 50 is comprised with the refractory material which consists of graphite. Therefore, even when used in the high-temperature molten metal 10, heat resistance and durability can be sufficiently ensured. In addition, the screw part 50 may be comprised with the refractory material which consists of ceramics (for example, silicon nitride type material etc.). In this case, the same effect as described above can be obtained.

本実施形態のアルミニウム合金ビレット1の製造方法は、攪拌用ロータ5を用いて、鋳型3内の溶湯10を強制的に攪拌するため、鋳型3内に大きな湯流れを発生させることができる。特に、攪拌用ロータ5のスクリュー部50に、複数の本体羽根部に加えて複数の下端羽根部53を設けたことにより、鋳型内において鋳造方向Z、つまり下方への湯流れを発生させることができる。これにより、凝固界面110全体、特に凝固殻11の中心部付近の凝固界面110(凝固界面110のうち最も鋳造方向Z側、つまり下方側に位置する部分(凝固界面110の最深位置G付近))に向かって湯流れを発生させることができる。その結果、上述したとおり、従来よりも微細かつ均一な結晶粒組織からなるアルミニウム合金ビレット1を鋳造することができる。   In the manufacturing method of the aluminum alloy billet 1 of this embodiment, the molten metal 10 in the mold 3 is forcibly stirred using the stirring rotor 5, so that a large hot water flow can be generated in the mold 3. In particular, by providing the screw portion 50 of the stirring rotor 5 with the plurality of lower end blade portions 53 in addition to the plurality of main body blade portions, it is possible to generate a hot water flow in the casting direction Z, that is, downward in the mold. it can. As a result, the solidification interface 110 as a whole, particularly the solidification interface 110 near the center of the solidification shell 11 (the portion of the solidification interface 110 located closest to the casting direction Z, that is, the lower side (near the deepest position G of the solidification interface 110)). A hot water flow can be generated toward As a result, as described above, the aluminum alloy billet 1 having a finer and more uniform crystal grain structure than conventional can be cast.

また、スクリュー部50の外径Dは、鋳型3の内径Aの1/2以上、かつ、鋳型3の上側に配置されたヘッダー4の内径B未満である。また、各下端羽根部53の外端部の下端位置Eは、上下方向における鋳型3の上端位置E1と鋳型3内の凝固界面110(図1のE2)との中間位置よりも上側である。そのため、攪拌用ロータ5(具体的にはスクリュー部50)の回転によって、スクリュー部50から凝固界面110に向かって良好な湯流れを発生させ、凝固殻11からの結晶の遊離をより促進させることができる。これにより、結晶粒の微細化・均一化効果をさらに高めることができる。   Further, the outer diameter D of the screw portion 50 is ½ or more of the inner diameter A of the mold 3 and less than the inner diameter B of the header 4 disposed on the upper side of the mold 3. Further, the lower end position E of the outer end portion of each lower end blade portion 53 is above the intermediate position between the upper end position E1 of the mold 3 and the solidification interface 110 (E2 in FIG. 1) in the mold 3 in the vertical direction. Therefore, by rotating the stirring rotor 5 (specifically, the screw portion 50), a good hot water flow is generated from the screw portion 50 toward the solidification interface 110, and the liberation of crystals from the solidification shell 11 is further promoted. Can do. Thereby, the effect of making the crystal grains finer and uniform can be further enhanced.

また、攪拌用ロータ5を170〜400rpmの回転数で回転させて溶湯10を攪拌する。そのため、攪拌用ロータ5(具体的にはスクリュー部50)の回転によって、スクリュー部50から凝固界面110に向かって良好な湯流れを発生させ、凝固殻11からの結晶の遊離をより促進させることができる。これにより、結晶粒の微細化・均一化効果をさらに高めることができる。   Further, the molten rotor 10 is stirred by rotating the stirring rotor 5 at a rotational speed of 170 to 400 rpm. Therefore, by rotating the stirring rotor 5 (specifically, the screw portion 50), a good hot water flow is generated from the screw portion 50 toward the solidification interface 110, and the liberation of crystals from the solidification shell 11 is further promoted. Can do. Thereby, the effect of making the crystal grains finer and uniform can be further enhanced.

なお、本実施形態では、図4に示すように、スクリュー部50の各下端羽根部53が回転軸部51から径方向外側に向かって突出するように形成されているが、例えば、図5に示すように、各下端羽根部53が回転軸部51の下端まで径方向内側に延設されていてもよい。すなわち、各下端羽根部53が回転軸部51の直下にも設けられている構成としてもよい。図5の例では、4つの下端羽根部53が回転軸部51の直下で合流するように構成されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, each lower end blade portion 53 of the screw portion 50 is formed so as to protrude radially outward from the rotating shaft portion 51. As shown, each lower end blade portion 53 may extend radially inward to the lower end of the rotating shaft portion 51. That is, it is good also as a structure by which each lower end blade | wing part 53 is provided also under the rotating shaft part 51. FIG. In the example of FIG. 5, the four lower end blade portions 53 are configured to merge directly below the rotating shaft portion 51.

このような構成とすることにより、回転軸部51の直下において、溶湯流動が生じない無流動領域(いわゆるデッドゾーン)が形成されることを抑制できる。よって、回転軸部51の直下においても、スクリュー部50から凝固界面110(特に凝固殻11の中心部付近の凝固界面110)に向かって良好な下方への湯流れを発生させることができる。   By setting it as such a structure, it can suppress that the non-flow area | region (what is called a dead zone) in which a molten metal flow does not arise immediately under the rotating shaft part 51 is formed. Therefore, a good downward hot water flow can be generated directly from the screw portion 50 toward the solidification interface 110 (particularly, the solidification interface 110 near the center of the solidification shell 11) just below the rotation shaft portion 51.

以下、本発明の実施例を比較例と対比しながら説明し、本発明の効果を実証する。これらの実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明は何らこれらに限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples to demonstrate the effects of the present invention. These examples show one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these examples.

まず、上述した鋳造装置(図1参照)を用いて、ホットトップ鋳造法により、下記の表1に示す複数のアルミニウム合金ビレット(試料1〜20)を製造した。具体的には、所定の合金組成を有するアルミニウム合金を溶解した溶湯を、鋳造装置のヘッダーから鋳型内に流下させ、アルミニウム合金ビレットを鋳造した。   First, a plurality of aluminum alloy billets (samples 1 to 20) shown in Table 1 below were manufactured by the hot top casting method using the above-described casting apparatus (see FIG. 1). Specifically, a molten metal in which an aluminum alloy having a predetermined alloy composition was melted was caused to flow down from the header of the casting apparatus into the mold to cast an aluminum alloy billet.

このとき、ヘッダーの上方から鋳型内に攪拌用ロータ(図2〜図5参照)を挿入し、そのロータを所定の回転数で回転させて溶湯を攪拌しながら、アルミニウム合金ビレットを鋳造した。鋳造速度、冷却水量等については、従来実施されている条件の範囲に設定した。なお、試料17については、攪拌用ロータを用いた機械攪拌を行わなかった。   At this time, an agitation rotor (see FIGS. 2 to 5) was inserted into the mold from above the header, and the aluminum alloy billet was cast while rotating the rotor at a predetermined rotational speed to agitate the molten metal. The casting speed, the amount of cooling water, etc. were set within the range of the conditions that have been implemented conventionally. Sample 17 was not mechanically stirred using a stirring rotor.

ここで、表1の「合金No.」は、アルミニウム合金の種類である。「サイズ」は、鋳造するアルミニウム合金ビレットの外径をインチ単位で表記する。「微細化剤添加」は、溶湯中へのAl−Ti−B系、Al−Ti−C系等の微細化剤の連続添加のことである。   Here, “Alloy No.” in Table 1 is the type of aluminum alloy. “Size” represents the outer diameter of the cast aluminum alloy billet in inches. “Addition of finer agent” refers to continuous addition of a finer agent such as an Al—Ti—B system or an Al—Ti—C system into a molten metal.

また、表1の攪拌ロータの「材質」は、攪拌ロータの材質のことである。「位置」は、上下方向における鋳型の上端位置から鋳型内の凝固殻界面までの距離に対する、上下方向における鋳型内の上端位置から下端羽根部の外端部の下端位置までの距離の比である。「外径比」は、鋳型の内径に対する攪拌ロータの外径の比である。「傾斜角」は、攪拌ロータの中心軸に直交する平面(直交平面)に対する本体羽根部の下面の傾斜角θ(図1、図3参照)である。「回転数」は、攪拌ロータの回転数である。「回転方向」は、攪拌ロータを上方から見た場合の回転方向である。   The “material” of the stirring rotor in Table 1 refers to the material of the stirring rotor. “Position” is the ratio of the distance from the upper end position in the mold in the vertical direction to the lower end position of the outer end of the lower end blade part relative to the distance from the upper end position of the mold in the vertical direction to the solidified shell interface in the mold. . The “outer diameter ratio” is the ratio of the outer diameter of the stirring rotor to the inner diameter of the mold. The “inclination angle” is an inclination angle θ (see FIGS. 1 and 3) of the lower surface of the main body blade portion with respect to a plane (orthogonal plane) orthogonal to the central axis of the stirring rotor. “Rotation speed” is the rotation speed of the stirring rotor. The “rotation direction” is the rotation direction when the stirring rotor is viewed from above.

また、表1の攪拌ロータの下端羽根部の「高さ」は、下端羽根部の上下方向の高さのことである。下端羽根部の「長さ比」は、本体羽根部の下端の径方向長さに対する、下端羽根部の径方向長さの比である。なお、下端羽根部の径方向長さの基点は、下端羽根部の径方向外端である。   Further, the “height” of the lower end blade portion of the stirring rotor in Table 1 is the height in the vertical direction of the lower end blade portion. The “length ratio” of the lower end blade portion is a ratio of the radial length of the lower end blade portion to the radial length of the lower end of the main body blade portion. The base point of the length in the radial direction of the lower end blade portion is the outer end in the radial direction of the lower end blade portion.

なお、表1に示す各試料において使用したヘッダーの内径は、外径9インチのアルミニウム合金ビレットで223mm、外径14インチのアルミニウム合金ビレットで349mm、外径20インチのアルミニウム合金ビレットで501mmである。   The inner diameter of the header used in each sample shown in Table 1 is 223 mm for an aluminum alloy billet having an outer diameter of 9 inches, 349 mm for an aluminum alloy billet having an outer diameter of 14 inches, and 501 mm for an aluminum alloy billet having an outer diameter of 20 inches. .

次に、製造したアルミニウム合金ビレットについて、結晶粒組織を観察し、平均結晶粒径を測定した。具体的には、アルミニウム合金ビレットの中心部と、中心部と表層との中間部(以下、「D/4部」という)とについて結晶粒組織を観察し、平均結晶粒径を測定した。D/4部を観察するのは、アルミニウム合金ビレットの場合、平均的な特性を示す位置として一般的に知られており、本発明の効果を評価するためである。   Next, the crystal grain structure of the manufactured aluminum alloy billet was observed, and the average crystal grain size was measured. Specifically, the crystal grain structure of the center part of the aluminum alloy billet and the intermediate part between the center part and the surface layer (hereinafter referred to as “D / 4 part”) was observed, and the average crystal grain size was measured. In the case of an aluminum alloy billet, the D / 4 part is generally known as a position showing average characteristics, and is for evaluating the effect of the present invention.

また、平均結晶粒径は、対象となるアルミニウム合金ビレットに対して、鋳造方向に平行な断面を機械研磨し、偏光エッチングを施し、光学顕微鏡により50倍で3視野観察した。そして、これらの写真に対して面積計量法を用いて、平均結晶粒径を測定した。なお、観察視野には、100個以上の結晶粒が含まれていた。   The average crystal grain size of the target aluminum alloy billet was obtained by mechanically polishing a cross section parallel to the casting direction, performing polarization etching, and observing three visual fields at 50 times with an optical microscope. And the average crystal grain diameter was measured using the area measurement method with respect to these photographs. Note that the observation field of view contained 100 or more crystal grains.

Figure 2017164756
Figure 2017164756

表1に、製造した各アルミニウム合金ビレットの平均結晶粒径の測定結果を示す。
試料1〜9は、攪拌用ロータによる機械攪拌を行わなかった試料17に比べて、アルミニウム合金ビレットの平均結晶粒径が小さく、中心部とD/4部との平均結晶粒径の差も小さく、微細結晶粒組織となっていることがわかった。また、試料10のように、下端羽根部を有しない攪拌用ロータを使用した場合には、アルミニウム合金ビレットの中心部の平均結晶粒径が粗大となり、十分な微細化効果が得られなかった。
Table 1 shows the measurement results of the average crystal grain size of each manufactured aluminum alloy billet.
Samples 1 to 9 have a smaller average crystal grain size of the aluminum alloy billet and a smaller difference in average crystal grain size between the central part and D / 4 part than sample 17 which was not mechanically stirred by the stirring rotor. It was found that the fine grain structure was obtained. Moreover, when the stirring rotor which does not have a lower end blade | wing part like the sample 10 was used, the average crystal grain diameter of the center part of aluminum alloy billet became coarse, and sufficient refinement | miniaturization effect was not acquired.

試料1〜9は、攪拌用ロータの下端羽根部の「高さ」及び「長さ比」が良好な範囲内にあるため、機械攪拌により平均結晶粒径が小さく、中心部とD/4部との平均結晶粒径の差も小さく、微細結晶粒組織となっていた。一方、試料11のように下端羽根部の「長さ比」が小さい(下端羽根部の径方向長さが短い)場合、試料12のように下端羽根部の「高さ」が低い場合、試料13のように下端羽根部の「高さ」が高い場合には、平均結晶粒径が粗大となり、微細結晶粒組織が得られないことがわかった。   In Samples 1 to 9, since the “height” and “length ratio” of the lower end blade portion of the stirring rotor are within a favorable range, the average crystal grain size is small by mechanical stirring, and the central portion and D / 4 portion The difference in average crystal grain size was small, and a fine crystal grain structure was obtained. On the other hand, when the “length ratio” of the lower end blade part is small (the radial length of the lower end blade part is short) like the sample 11, the sample is lower when the “height” of the lower end blade part is low like the sample 12. It was found that when the “height” of the lower end blade portion is high as in FIG. 13, the average crystal grain size becomes coarse and a fine crystal grain structure cannot be obtained.

試料1〜9は、攪拌用ロータの本体羽根部の「傾斜角」が良好な範囲内にあるため、機械攪拌により平均結晶粒径が小さく、中心部とD/4部との平均結晶粒径の差も小さく、微細結晶粒組織となっていた。一方、試料14、15のように本体羽根部の「傾斜角」が好適範囲外の場合には、平均結晶粒径が粗大となり、微細結晶粒組織が得られないことがわかった。   In Samples 1 to 9, since the “inclination angle” of the main body blade portion of the stirring rotor is within a favorable range, the average crystal grain size is small by mechanical stirring, and the average crystal grain size of the central part and D / 4 part The difference was small and a fine grain structure was obtained. On the other hand, it was found that when the “tilt angle” of the main body blade portion was outside the preferred range as in Samples 14 and 15, the average crystal grain size was coarse and a fine crystal grain structure could not be obtained.

試料1〜9は、攪拌用ロータの「材質」として黒鉛を用いているため、攪拌用ロータによる溶湯の攪拌が連続的に安定して行え、微細結晶粒組織を有するアルミニウム合金ビレットが得られた。一方、試料16のように、攪拌用ロータの「材質」として鋳鉄を用いた場合には、攪拌用ロータの本体羽根部や下端羽根部が溶湯熱により溶損して、十分な機械攪拌を行えなかった。   Since Samples 1 to 9 use graphite as the “material” of the stirring rotor, the stirring of the molten metal with the stirring rotor can be performed continuously and stably, and an aluminum alloy billet having a fine grain structure is obtained. . On the other hand, when cast iron is used as the “material” of the stirring rotor as in sample 16, the main body blade portion and the lower end blade portion of the stirring rotor are melted by the molten metal heat, and sufficient mechanical stirring cannot be performed. It was.

試料18のように攪拌用ロータの「外径比」が小さい場合や、試料19のように攪拌用ロータの「回転数」が低い場合には、平均結晶粒径が粗大となり、微細結晶粒組織が得られないことがわかった。また、試料20のように、攪拌用ロータの「回転数」が高い場合には、溶湯が湯面で飛散することや、鋳型下部の凝固殻が破損して溶湯が漏えいするトラブルが発生して、安定した鋳造が行えなかった。   When the “outer diameter ratio” of the stirring rotor is small as in the sample 18 or when the “rotation speed” of the stirring rotor is low as in the sample 19, the average crystal grain size becomes coarse, and the fine grain structure It was found that could not be obtained. In addition, when the “rotation speed” of the stirring rotor is high as in the case of the sample 20, there is a problem that the molten metal scatters on the surface of the molten metal or the solidified shell at the bottom of the mold is broken and the molten metal leaks. Stable casting was not possible.

1…アルミニウム合金ビレット、3…鋳型、5…攪拌用ロータ、10…溶湯、50…スクリュー部、51…回転軸部、52…本体羽根部、53…下端羽根部、523…下端(本体羽根部の下端)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Aluminum alloy billet, 3 ... Mold, 5 ... Stirring rotor, 10 ... Molten metal, 50 ... Screw part, 51 ... Rotating shaft part, 52 ... Main body blade part, 53 ... Lower end blade part, 523 ... Lower end (Main body blade part) Bottom edge)

Claims (8)

アルミニウム合金ビレットの連続鋳造に用いられる鋳型内において、アルミニウム合金からなる溶湯中に浸漬し、該溶湯を攪拌するための攪拌用ロータであって、
回転軸部と、
該回転軸部に設けられたスクリュー部と、を備え、
該スクリュー部は、前記回転軸部から径方向外側に突出して螺旋状に形成された複数の本体羽根部と、該各本体羽根部の下端から下方に突出して形成された複数の下端羽根部と、を有する、攪拌用ロータ。
In a mold used for continuous casting of an aluminum alloy billet, it is immersed in a molten metal made of an aluminum alloy, and is a stirring rotor for stirring the molten metal,
A rotating shaft,
A screw part provided on the rotating shaft part,
The screw portion includes a plurality of main body blade portions that are spirally formed to protrude radially outward from the rotating shaft portion, and a plurality of lower end blade portions that are formed to protrude downward from the lower ends of the main body blade portions. A stirring rotor.
前記各下端羽根部は、前記各本体羽根部の前記下端全体から下方に突出して形成されている、請求項1に記載の攪拌用ロータ。   2. The stirring rotor according to claim 1, wherein each of the lower end blade portions protrudes downward from the entire lower end of each of the main body blade portions. 前記各下端羽根部は、前記各本体羽根部の前記下端から前記回転軸部の中心軸に対して平行な方向に突出して形成され、前記各下端羽根部の厚さは、前記各本体羽根部の下端の厚さと同じであり、前記各下端羽根部の高さは、10〜30mmである、請求項1又は2に記載の攪拌用ロータ。   Each lower end blade portion is formed to project from the lower end of each main body blade portion in a direction parallel to the central axis of the rotation shaft portion, and the thickness of each lower end blade portion is determined by the thickness of each main body blade portion. 3. The stirring rotor according to claim 1, wherein the lower end blade portion has a height of 10 to 30 mm. 前記回転軸部の中心軸に直交する平面に対する前記各本体羽根部の下面の傾斜角θは、45°以上60°未満であり、前記各本体羽根部の高さは、前記スクリュー部の半径D/2とtanθとの積である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の攪拌用ロータ。   The inclination angle θ of the lower surface of each main body blade portion with respect to a plane orthogonal to the central axis of the rotation shaft portion is 45 ° or more and less than 60 °, and the height of each main body blade portion is the radius D of the screw portion. The stirring rotor according to claim 1, which is a product of / 2 and tan θ. 前記スクリュー部は、黒鉛又はセラミックからなる耐火材により構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の攪拌用ロータ。   The said screw part is a rotor for stirring of any one of Claims 1-4 comprised by the refractory material which consists of graphite or a ceramic. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の攪拌用ロータを用いたアルミニウム合金ビレットの製造方法であって、
前記鋳型内の前記溶湯中に前記攪拌用ロータを浸漬し、前記鋳型内の中心部に配置した前記攪拌用ロータを回転させて前記溶湯を攪拌しながら、前記アルミニウム合金ビレットを鋳造する、アルミニウム合金ビレットの製造方法。
A method for producing an aluminum alloy billet using the stirring rotor according to any one of claims 1 to 5,
An aluminum alloy in which the agitating rotor is immersed in the molten metal in the mold and the aluminum alloy billet is cast while the molten rotor is agitated by rotating the agitating rotor disposed in the center of the mold. Billet manufacturing method.
前記スクリュー部の外径は、前記鋳型の内径の1/2以上、かつ、前記鋳型の上側に配置されたヘッダーの内径未満であり、前記各下端羽根部の外端部の下端位置は、上下方向における前記鋳型の上端位置と該鋳型内の凝固界面との中間位置又はそれよりも上側である、請求項6に記載のアルミニウム合金ビレットの製造方法。   The outer diameter of the screw part is ½ or more of the inner diameter of the mold and less than the inner diameter of the header arranged on the upper side of the mold, and the lower end position of the outer end part of each lower end blade part is The manufacturing method of the aluminum alloy billet of Claim 6 which is the intermediate position of the upper end position of the said casting_mold | template in the direction and the solidification interface in this casting_mold | template, or its upper side. 前記攪拌用ロータを170〜400rpmの回転数で回転させて前記溶湯を攪拌する、請求項6又は7に記載のアルミニウム合金ビレットの製造方法。   The manufacturing method of the aluminum alloy billet according to claim 6 or 7, wherein the stirring rotor is rotated at a rotational speed of 170 to 400 rpm to stir the molten metal.
JP2016049694A 2016-03-14 2016-03-14 Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same Pending JP2017164756A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016049694A JP2017164756A (en) 2016-03-14 2016-03-14 Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016049694A JP2017164756A (en) 2016-03-14 2016-03-14 Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017164756A true JP2017164756A (en) 2017-09-21

Family

ID=59909756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016049694A Pending JP2017164756A (en) 2016-03-14 2016-03-14 Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017164756A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019041808A (en) * 2017-08-29 2019-03-22 株式会社三洋物産 Game machine
JP2019041810A (en) * 2017-08-29 2019-03-22 株式会社三洋物産 Game machine
JP2019041807A (en) * 2017-08-29 2019-03-22 株式会社三洋物産 Game machine
KR20200121002A (en) * 2019-04-15 2020-10-23 일 김 Voltex roter for aluminium chip
RU2764447C1 (en) * 2021-05-20 2022-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit
RU2814101C1 (en) * 2023-05-11 2024-02-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in mould of continuous casting unit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019041808A (en) * 2017-08-29 2019-03-22 株式会社三洋物産 Game machine
JP2019041810A (en) * 2017-08-29 2019-03-22 株式会社三洋物産 Game machine
JP2019041807A (en) * 2017-08-29 2019-03-22 株式会社三洋物産 Game machine
KR20200121002A (en) * 2019-04-15 2020-10-23 일 김 Voltex roter for aluminium chip
KR102193601B1 (en) * 2019-04-15 2020-12-22 주식회사 마크 Voltex roter for aluminium chip
RU2764447C1 (en) * 2021-05-20 2022-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit
RU2814101C1 (en) * 2023-05-11 2024-02-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in mould of continuous casting unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017164756A (en) Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same
Moses et al. Prediction of influence of process parameters on tensile strength of AA6061/TiC aluminum matrix composites produced using stir casting
Nafisi et al. Semi-solid processing of aluminum alloys
JP5360591B2 (en) Aluminum alloy ingot and method for producing the same
JP2018536544A (en) Method and apparatus for producing semi-solid slurry
CN103097846A (en) Apparatus and method for liquid metals treatment
JP2010247179A (en) Method of manufacturing aluminum alloy ingot, and the aluminum alloy ingot
Wu et al. Microstructure and properties of rheo-diecast Al-20Si-2Cu-1Ni-0.4 Mg alloy with direct ultrasonic vibration process
Zeng et al. Microstructures and mechanical properties of Al3Ti/Al composites produced in situ by high shearing technology
Khalifa et al. Effect of ultrasonic melt treatment on microstructure of A356 aluminium cast alloys
US20040173337A1 (en) Process and apparatus for preparing a metal alloy
Hu et al. Microstructure evolution and mechanical properties of rheo-processed ADC12 alloy
Qi et al. Microstructure and properties of rheo-HPDC Al-8Si alloy prepared by air-cooled stirring rod process
Khalifa et al. Microstructure characteristics and tensile property of ultrasonic treated-thixocast A356 alloy
JP5680244B1 (en) Alloy refinement method and precipitate refinement apparatus used therefor
JP2017094391A (en) Manufacturing method for aluminium alloy billet
US7712511B2 (en) Casting method and casting apparatus
CN107498010A (en) The preparation technology and device of a kind of light alloy semisolid slurry
JP2010012470A (en) CASTING METHOD OF HYPER-EUTECTIC Al-Si BASED ALLOY, AND INGOT THEREOF
JP2010207842A (en) Al ALLOY CASTING AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP4314207B2 (en) Casting method and casting apparatus
JP2005066660A (en) Molding stock manufacturing method
Fan et al. Microstructure and mechanical properties of AZ91D magnesium alloy by expendable pattern shell casting with different mechanical vibration amplitudes and pouring temperatures
Kumar et al. Evaluation of microstructure of A356 aluminum alloy casting prepared under vibratory conditions during the solidification
JP7135556B2 (en) Method for manufacturing titanium ingot