JP2019136759A - Al ALLOY CAST MATERIAL MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばアルミニウム(Al)合金塑性加工品の素材として好適に用いることができるAl合金鋳造材を製造するためのAl合金鋳造材の製造方法およびその関連技術に関する。 The present invention relates to a method for producing an Al alloy cast material for producing an Al alloy cast material that can be suitably used as a material of, for example, an aluminum (Al) alloy plastic work product, and a related technique.
近年、高強度と高耐食性が要求される車両、船舶、航空機、自動車あるいは自動二輪車等の輸送機の構造材(部品)として、Al合金塑性加工品が多く用いられている。 In recent years, Al alloy plastic processed products are often used as structural materials (parts) for transport machines such as vehicles, ships, aircraft, automobiles, and motorcycles that require high strength and high corrosion resistance.
このような輸送機用構造材のAl合金塑性加工品の例として、サスペンションアーム等の自動車部品では、車体の軽量化を目的として、加工性に優れ、かつ高強度および高耐食性を兼ね備えたAl−Mg−Si系合金の塑性加工品が用いられている。Al−Mg−Si系合金の中でも特に、A6061が多用されているが、さらなる軽量化を図るために高強度が求められており、Al合金の材料側を改善することが行われている。 As an example of such an Al alloy plastic processed product of a structural material for transport aircraft, in an automotive part such as a suspension arm, for the purpose of reducing the weight of the vehicle body, the Al- A plastically processed product of Mg—Si alloy is used. Particularly, A6061 is frequently used among Al—Mg—Si based alloys, but high strength is required to further reduce the weight, and the material side of the Al alloy is improved.
例えばAl−Mg−Si系合金の高強度化を図るために、過剰Si量やCu元素の添加量を増加させることが行われている。特にCu元素は、Mg2Siの析出を促進し、マトリクスに固溶して強度向上に大きく寄与するため、添加量を増大させることは高強度化において有効な手段である。 For example, in order to increase the strength of an Al—Mg—Si alloy, the amount of excess Si or the amount of Cu element added is increased. In particular, Cu element promotes the precipitation of Mg 2 Si and makes a solid solution in the matrix and greatly contributes to improving the strength. Therefore, increasing the addition amount is an effective means for increasing the strength.
しかしながら、高強度化のために添加しているCu元素量が所定量を超えると、粒界腐食の感受性が高くなり、腐食環境下で使用した際に応力腐食割れを引き起こすおそれがある。 However, if the amount of Cu element added for increasing the strength exceeds a predetermined amount, the sensitivity to intergranular corrosion increases, and stress corrosion cracking may occur when used in a corrosive environment.
また下記特許文献1に開示されるように、Al−Mg−Si系合金の高強度化を図るためには、Tiを添加させることも有効な手段として従来より周知である。Tiは、微細化材であり、凝固中に影響を与えて、結晶粒の微細化を図り、強度向上に大きく寄与するものである。 Further, as disclosed in the following Patent Document 1, to increase the strength of an Al—Mg—Si based alloy, addition of Ti has been conventionally known as an effective means. Ti is a refining material, and influences during solidification to refine crystal grains and greatly contribute to strength improvement.
Tiの添加には例えば、Ti−B含有のAl合金が用いられ、Al−5%Ti−1%Bの合金が好適に用いられているが、Tiは鋳造の直前に添加するのが最も効果的であると言われている。このため従来においては、鋳造機にAl合金溶湯を注入する直前例えば、鋳造機にAl合金溶湯を供給する鋳造樋においてAl合金溶湯にロッドフィーダーを用いてTiを添加するのが一般的である。 For example, an Ti alloy containing Ti—B is used for the addition of Ti, and an alloy of Al-5% Ti-1% B is preferably used. However, it is most effective to add Ti immediately before casting. It is said to be appropriate. For this reason, in the prior art, it is common to add Ti to the Al alloy melt using a rod feeder immediately before pouring the Al alloy melt into the casting machine, for example, in a casting rod that supplies the Al alloy melt to the casting machine.
しかしながら、上記従来のAl合金鋳造材の製造方法では、ロッドフィーダーを用いて鋳造直前にTiを添加するようにしているため、Ti−Bを十分に添加できない場合があり、強度不足を招くおそれがあった。例えばロッドフィーダーでTiを添加する場合、鋳造速度を速くすると、鋳造樋を流動するAl合金溶湯における単位時間当たりに流れる量(流量)も増加するため、ロッドフィーダーによる供給能力が追い付かず、Tiの添加量が不足してしまう場合がある。そうすると、既述した通り、適量のTiを添加することができず、Al合金鋳造材に強度不足を招くおそれがあるという課題があった。 However, in the conventional method for producing an Al alloy cast material, Ti is added immediately before casting using a rod feeder, so Ti-B may not be sufficiently added, which may lead to insufficient strength. there were. For example, when Ti is added with a rod feeder, if the casting speed is increased, the amount (flow rate) flowing per unit time in the Al alloy molten metal flowing in the casting iron also increases, so the supply capacity by the rod feeder cannot catch up, and Ti The amount added may be insufficient. Then, as described above, there was a problem that an appropriate amount of Ti could not be added and there was a risk of insufficient strength in the Al alloy cast material.
なお上記の説明においては、Al−Mg−Si系合金の鋳造材を製造する場合を例に挙げて説明したが、Al−Mg−Si系合金以外のAl合金の鋳造材を製造する場合においても、Tiを添加するに際して同様な課題が発生する。 In the above description, the case of producing an Al—Mg—Si alloy cast material has been described as an example. However, even in the case of producing an Al alloy cast material other than an Al—Mg—Si alloy, The same problem occurs when adding Ti.
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、Tiの添加量を適切に調整することができ、高強度のAl合金鋳造材を製造することができるAl合金鋳造材の製造方法およびその関連技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can provide a method for producing an Al alloy cast material capable of appropriately adjusting the amount of Ti added and producing a high-strength Al alloy cast material. The purpose is to provide the related technology.
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。 In order to solve the above problems, the present invention comprises the following means.
[1]溶湯流路を介して鋳造機に供給されたAl合金溶湯を前記鋳造機によって凝固して、Al合金鋳造材を製造するようにしたAl合金鋳造材の製造方法であって、
前記溶湯流路を流通する前のAl合金溶湯に、予めTiを添加する一次Ti添加工程と、
前記溶湯流路を流通するAl合金溶湯に、フィーダーによりTiを添加する二次Ti添加工程とを含むことを特徴とするAl合金鋳造材の製造方法。
[1] A method for producing an Al alloy cast material, wherein an Al alloy melt supplied to a casting machine via a molten metal flow path is solidified by the casting machine to produce an Al alloy cast material,
A primary Ti addition step of adding Ti in advance to the Al alloy melt before flowing through the melt flow path;
A method for producing an Al alloy cast material, comprising: a secondary Ti addition step of adding Ti to a molten Al alloy flowing through the molten metal flow path by a feeder.
[2]Al合金溶湯がAl−Mg−Si系合金によって構成されている前項1に記載のAl合金鋳造材の製造方法。 [2] The method for producing an Al alloy casting according to item 1, wherein the Al alloy molten metal is composed of an Al—Mg—Si based alloy.
[3]一次Ti添加工程において添加するTiの添加量を「X」質量%としたとき、二次Ti添加工程において添加するTiの添加量を「0.1X」質量%〜「2X」質量%に調整するようにした前項1または2に記載のAl合金鋳造材の製造方法。 [3] When the addition amount of Ti added in the primary Ti addition step is “X” mass%, the addition amount of Ti added in the secondary Ti addition step is “0.1X” mass% to “2X” mass%. 3. The method for producing an Al alloy cast material according to item 1 or 2, wherein the aluminum alloy cast material is adjusted.
[4]一次Ti添加工程においてTiを添加した時点から、二次Ti添加工程においてTiを添加するまでの時間を5分以上30分以内に調整するようにした前項1〜3のいずれか1項に記載のAl合金鋳造材の製造方法。 [4] Any one of items 1 to 3 above, wherein the time from the addition of Ti in the primary Ti addition step to the addition of Ti in the secondary Ti addition step is adjusted within 5 minutes to 30 minutes. The manufacturing method of Al alloy casting material as described in 2.
[5]前記溶湯流路内の溶湯温度を700℃±30℃に調整するようにした前項2に記載のAl合金鋳造材の製造方法。 [5] The method for producing an Al alloy cast material according to item 2, wherein the molten metal temperature in the molten metal flow path is adjusted to 700 ° C. ± 30 ° C.
[6]前項1〜5のいずれか1項の製造方法によって製造されたAl合金鋳造材に対し、塑性加工を施してAl合金塑性加工品を製造するようにしたことを特徴とするAl合金塑性加工品の製造方法。 [6] Al alloy plasticity characterized in that an Al alloy plastic work product is produced by subjecting an Al alloy cast material produced by the production method according to any one of items 1 to 5 to plastic working. Manufacturing method of processed products.
[7]前記Al合金塑性加工品が輸送機の構造材として用いられる前項6に記載のAl合金塑性加工品の製造方法。 [7] The method for producing an Al alloy plastic processed product according to [6], wherein the Al alloy plastic processed product is used as a structural material for a transport aircraft.
[8]Tiが添加されたAl合金溶湯を貯留する溶湯貯留部と、
Al溶湯を凝固してAl合金鋳造材を鋳造する鋳造機と、
前記溶湯貯留部に貯留されたAl合金溶湯を前記鋳造機に供給する溶湯流路と、
前記溶湯流路を流通するAl合金溶湯に、Tiを添加するフィーダーとを備えることを特徴とするAl合金鋳造材の製造装置。
[8] A molten metal storage section for storing the molten Al alloy to which Ti is added;
A casting machine that solidifies Al molten metal and casts an Al alloy casting material;
A molten metal flow path for supplying the Al alloy molten metal stored in the molten metal reservoir to the casting machine;
An apparatus for producing an Al alloy cast material, comprising: a feeder for adding Ti to an Al alloy melt flowing in the melt flow path.
[9]前記溶湯貯留部は、Al合金材料を溶解する溶解炉またはAl合金溶湯の温度調整を行う保持炉によって構成されている前項8に記載のAl合金鋳造材の製造装置。 [9] The apparatus for producing an Al alloy cast material according to [8], wherein the molten metal storage unit is configured by a melting furnace for melting an Al alloy material or a holding furnace for adjusting the temperature of the molten Al alloy.
[10]前記溶湯貯留部は、Al合金材料を溶解する溶解炉と、Al合金溶湯の温度調整を行う保持炉とを兼用する溶解・保持炉によって構成されている前項8に記載のAl合金鋳造材の製造装置。 [10] The Al alloy casting according to the above item 8, wherein the molten metal storage unit is constituted by a melting / holding furnace that serves as both a melting furnace for melting the Al alloy material and a holding furnace for adjusting the temperature of the Al alloy molten metal. Material manufacturing equipment.
発明[1]のAl合金鋳造材の製造方法によれば、一次Ti添加工程と、二次Ti添加工程との2回の工程でTiを添加するものであるため、適量のTiを確実に添加することができる。従ってTiの添加不足による不具合を防止でき、十分な強度を備えたAl合金鋳造材を確実に製造することができる。 According to the method for producing an Al alloy cast material of the invention [1], since Ti is added in two steps, a primary Ti addition step and a secondary Ti addition step, an appropriate amount of Ti is surely added. can do. Therefore, problems due to insufficient addition of Ti can be prevented, and an Al alloy cast material having sufficient strength can be reliably manufactured.
発明[2]のAl合金鋳造材の製造方法によれば、Al合金として、加工性に優れ、かつ高強度および高耐食性を備えたAl−Mg−Si系合金を用いているため、より一層高い強度および耐食性を備えたAl合金鋳造材を提供することができる。 According to the method for producing an Al alloy cast material of the invention [2], an Al-Mg-Si alloy having excellent workability and high strength and high corrosion resistance is used as the Al alloy. An Al alloy casting material having strength and corrosion resistance can be provided.
発明[3]のAl合金鋳造材の製造方法によれば、一次Ti添加工程でのTi添加量に対し、二次Ti添加工程でのTi添加量を特定の範囲に設定しているため、効果的にTiを添加することができ、高強度かつ高品質のAl合金鋳造材をより確実に製造することができる。 According to the method for producing an Al alloy cast material of the invention [3], since the Ti addition amount in the secondary Ti addition step is set within a specific range with respect to the Ti addition amount in the primary Ti addition step, the effect In particular, Ti can be added, and a high-strength and high-quality Al alloy casting can be more reliably produced.
発明[4]のAl合金鋳造材の製造方法によれば、一次Ti添加工程から二次Ti添加工程までの時間を特定の範囲に設定しているため、より効果的にTiを添加することができ、高強度かつ高品質のAl合金鋳造材をより一層確実に製造することができる。 According to the method for producing an Al alloy cast material of the invention [4], since the time from the primary Ti addition step to the secondary Ti addition step is set to a specific range, it is possible to add Ti more effectively. It is possible to manufacture an Al alloy cast material with high strength and high quality even more reliably.
発明[5]のAl合金鋳造材の製造方法によれば、二次Ti添加工程でAl合金溶湯の溶湯温度を特定の範囲に設定しているため、二次Ti添加工程でのTiの添加をより一層効果的に行うことができる。 According to the method for producing an Al alloy cast material of the invention [5], since the molten metal temperature of the Al alloy molten metal is set within a specific range in the secondary Ti addition step, the addition of Ti in the secondary Ti addition step is performed. This can be done even more effectively.
発明[6]のAl合金塑性加工品の製造方法によれば、上記方法発明によるAl合金鋳造材を用いるものであるため、上記と同様に十分な強度を備えたAl合金塑性加工品を確実に製造することができる。 According to the method for producing an Al alloy plastic work product of the invention [6], since the Al alloy cast material according to the above method invention is used, an Al alloy plastic work product having sufficient strength as described above can be surely obtained. Can be manufactured.
発明[7]のAl合金塑性加工品の製造方法によれば、十分な強度を備えた輸送機の構造材を提供することができる。 According to the method for producing an Al alloy plastic processed product of the invention [7], a structural material for a transport aircraft having sufficient strength can be provided.
発明[8]のAl合金鋳造材の製造装置によれば、上記発明[1]を実施可能であるため、上記と同様に十分な強度を備えたAl合金鋳造材を確実に製造することができる。 According to the apparatus for producing an Al alloy cast material of the invention [8], since the invention [1] can be carried out, an Al alloy cast material having sufficient strength as described above can be reliably produced. .
発明[9][10]のAl合金鋳造材の製造装置によれば、上記の効果をより一層確実に得ることができる。 According to the Al alloy cast material manufacturing apparatus of the invention [9] and [10], the above effect can be obtained more reliably.
図1はこの発明の実施形態であるAl合金鋳造材の製造方法を実施するためのAl合金鋳造材の製造装置を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for producing an Al alloy cast material for carrying out a method for producing an Al alloy cast material according to an embodiment of the present invention.
同図に示すように本実施形態のAl合金鋳造材の製造装置は、溶解炉11と、第1樋21と、保持炉12と、第2樋22と、溶湯処理装置3と、鋳造樋4と、ロッドフィーダー5と、鋳造機6とを基本的な構成要素として備えている。
As shown in the figure, the production apparatus for an Al alloy cast material of the present embodiment includes a
溶解炉11は、Al合金材料を溶解してAl合金溶湯W1を製造するものである。
The
第1樋21は、その樋21に沿って溶解炉11内のAl合金溶湯W1を流動させて保持炉12に供給するものである。
The
保持炉12は、Al合金溶湯W1を最適な温度に調整しつつ、脱ガス等の成分調整を行ってAl合金溶湯W1を安定させるものである。
The holding
第2樋22は、その樋22に沿って保持炉2内のAl合金溶湯W1を流動させて溶湯処理装置3に供給するものである。
The
溶湯処理装置3は、バブリング作用等を利用してAl合金溶湯W1内の不純物を除去するものである。
The molten
鋳造樋4は、その樋4に沿って溶湯処理装置3内のAl合金溶湯W1を流動させて鋳造機6に供給するものである。本実施形態においては、この鋳造樋4によって溶湯流路が構成されている。
The cast iron 4 flows the Al alloy molten metal W1 in the molten
ロッドフィーダー5は、鋳造樋4を流動するAl合金溶湯W1にTiを添加するものである。本実施形態のロッドフィーダー5においては、Al−Ti合金製またはAl−Ti−B合金製のロッド51(Ti含有物)が巻回されたコイル52を備え、そのコイル52から適宜ロッド51が巻き戻されることによって、鋳造樋4を流動するAl合金溶湯W1にTiが添加されるように構成されている。
The
鋳造機6は、竪型半連続鋳造機によって構成されるものである。本実施形態の鋳造機6においては、鋳造樋4から鋳造機6内に供給されたAl合金溶湯W1が鋳型61を通って凝固する一方、凝固したAl合金鋳塊W2が冷却器62から供給される冷却水によって冷却されつつ下型63と共に下方に送り出されることにより、Al合金ビレットやAl合金スラブ等の棒状のAl合金鋳塊(Al合金鋳造材)W2が鋳造されるように構成されている。
The casting
本実施形態においては、上記のAl合金鋳造材の製造装置を用いて、Tiが添加されたAl−Mg−Si系合金鋳造材を製造するものである。 In the present embodiment, an Al—Mg—Si alloy cast material to which Ti is added is produced using the above-described apparatus for producing an Al alloy cast material.
すなわち溶解炉11内において、所定の合金材料を溶解して6000番台Al合金(6000系Al合金)であるAl−Mg−Si系のAl合金溶湯W1を製造する。このAl合金溶湯W1が第1樋21を介して保持炉12に供給されて、Al合金溶湯W1の温度調整等が行われる。続いて、保持炉12からAl合金溶湯W1が第2樋22を介して溶湯処理装置3に供給される。
That is, in the
ここで本実施形態では、溶解炉11または保持炉12においてTiが添加される。例えば溶解炉11でTiを添加する場合には、上記の合金材料と共に、Al−Ti合金またはAl−Ti−B合金を溶解炉11内で溶解することによってTiを添加する。また保持炉12でTiを添加する場合には、保持炉12内のAl合金溶湯に、Al−Ti合金またはAl−Ti−B合金を投入して、Tiを添加する。
Here, in this embodiment, Ti is added in the
本実施形態では、溶解炉11または保持炉12においてTiを添加する工程を、一次Ti添加工程と称している。さらに本実施形態においては、溶解炉11または保持炉12のうち、Tiが添加される側によって、溶湯貯留部が構成されている。
In the present embodiment, the step of adding Ti in the
一方、溶湯処理装置3に供給されたAl合金溶湯W1は不純物が除去された後、鋳造樋4を流通して鋳造機6内に供給される。
On the other hand, the Al alloy molten metal W1 supplied to the molten
本実施形態においては、鋳造樋4を流動するAl合金溶湯W1にTiを添加する。すなわち既述したようにロッドフィーダー5において、コイル状に巻回されたAl−Ti合金またはAl−Ti−B合金のロッド51(Ti含有物)を適宜巻き戻して、鋳造樋4を流動するAl合金溶湯W1内に投入することによってTiを添加する。本実施形態では、ロッドフィーダー5によってTiを添加する工程を二次Ti添加工程と称している。
In the present embodiment, Ti is added to the Al alloy molten metal W1 that flows in the casting rod 4. That is, as described above, in the
また鋳造機6内に供給されたAl合金溶湯W1は凝固されて、その凝固されたAl合金鋳塊W2が下方に送り出されて、棒状のAl合金鋳塊(Al合金鋳造材)W2が製造される。
The molten Al alloy W1 supplied into the casting
ここで本実施形態においては、一次Ti添加工程でのTiの添加量(質量%)に対し、二次Ti添加工程でのTiの添加量(質量%)を0.1倍〜2倍の範囲に設定するのが好ましい。換言すると、一次Ti添加工程でのTi添加量を「X」質量%としたとき、二次Ti添加工程でのTi添加量を「0.1X」質量%〜「2X」質量%に設定するのが好ましい。すなわちロッドフィーダー5による二次Ti添加工程でのTi添加量が多過ぎる場合(2X超の場合)、Tiの過添加を防止するために相対的に、鋳造樋4でのAl合金溶湯W1の流通速度を速くする必要があるが、そうすると、鋳造速度が速くなり過ぎるため、Al合金鋳造材W2の品質を安定させることができず、好ましくない。逆にロッドフィーダー5による二次Ti添加工程でのTi添加量が少な過ぎる場合(0.1X未満の場合)、十分な強度向上効果を得ることが困難になるおそれがある。その理由は、Tiは鋳造の直前に添加すると、最も効果的であると言われているため、一次Ti添加工程でのTi添加よりも、二次Ti添加工程でのTi添加の方が効果的である。従って、二次Ti添加工程でのTi添加量が十分でないと、効果の少ない一次Ti添加工程でのTiの添加量を多くせざるを得ず、十分な強度向上効果を得ることが困難になるおそれがあり、好ましくない。
Here, in this embodiment, the addition amount (mass%) of Ti in the secondary Ti addition process is in a range of 0.1 to 2 times the addition amount (mass%) of Ti in the primary Ti addition process. It is preferable to set to. In other words, when the Ti addition amount in the primary Ti addition step is “X” mass%, the Ti addition amount in the secondary Ti addition step is set to “0.1X” mass% to “2X” mass%. Is preferred. That is, when the amount of Ti added in the secondary Ti addition step by the
また本実施形態においては、一次Ti添加工程でTiを添加した時点から、二次Ti添加工程でTiを添加するまでの時間を、5分以上30分以内(5分〜30分)に設定するのが好ましい。すなわち溶解炉1や保持炉2での溶湯処理時間や、第1樋71や第2樋72の溶湯速度等を考慮すると、一次Ti添加工程から二次Ti添加工程までの時間が5分未満の製造設備を構築することは構造上困難であり、好ましくない。また既述した通り、Tiの添加は鋳造の直前に添加するのが効果的であるため、一次Ti添加工程から二次Ti添加工程までの時間が30分を超えてしまうと、一次Ti添加工程から鋳造までの時間が長くなり、一次Ti添加工程でのTi添加が早くなり過ぎて、一次Ti添加工程でのTiの添加による効果を十分に得ることができず、好ましくない。 In the present embodiment, the time from when Ti is added in the primary Ti addition step to when Ti is added in the secondary Ti addition step is set to 5 minutes or more and within 30 minutes (5 to 30 minutes). Is preferred. That is, in consideration of the melt treatment time in the melting furnace 1 and the holding furnace 2, the melt speed of the first rod 71 and the second rod 72, the time from the primary Ti addition step to the secondary Ti addition step is less than 5 minutes. It is difficult to construct a production facility, which is not preferable. Further, as described above, since it is effective to add Ti immediately before casting, if the time from the primary Ti addition step to the secondary Ti addition step exceeds 30 minutes, the primary Ti addition step It takes a long time from casting to casting, and Ti addition in the primary Ti addition step becomes too fast, so that the effect of addition of Ti in the primary Ti addition step cannot be sufficiently obtained, which is not preferable.
また本実施形態においては、Al−Mg−Si系合金の場合、ロッドフィーダー5からAl−Ti合金またはAl−Ti−B合金を添加するときの鋳造樋4内の溶湯温度は、700℃±30℃が好ましい。あるいは液相線温度は+55℃±30℃が好ましい。
In the present embodiment, in the case of an Al—Mg—Si alloy, the molten metal temperature in the casting rod 4 when adding an Al—Ti alloy or an Al—Ti—B alloy from the
上記の手順で製造された本実施形態のAl合金鋳造材W2は例えば、押出加工、圧延加工、引抜加工、鍛造加工等の塑性加工が行われて、Al合金塑性加工品が製作されるものである。 The Al alloy cast material W2 of the present embodiment manufactured in the above procedure is, for example, subjected to plastic processing such as extrusion, rolling, drawing, forging, and the like, and an Al alloy plastic processed product is manufactured. is there.
また本実施形態において、このAl合金塑性加工品は、高強度および高耐食性が要求される車両、船舶、飛行機、自動車あるいは自動二輪車等の輸送機の構造材として好適に用いることができる。 Further, in the present embodiment, the Al alloy plastic processed product can be suitably used as a structural material of a transport device such as a vehicle, a ship, an airplane, an automobile, or a motorcycle that requires high strength and high corrosion resistance.
以上のように本実施形態のAl合金鋳造材の製造方法によれば、一次Ti添加工程と、二次Ti添加工程との2回の工程でTiを添加するものであるため、十分なTiを添加することができ、Ti添加による効果すなわち、十分な強度および耐食性を備えたAl合金鋳造材を得ることができる。 As described above, according to the method for producing an Al alloy cast material of the present embodiment, since Ti is added in two steps of the primary Ti addition step and the secondary Ti addition step, sufficient Ti is added. An effect of the addition of Ti, that is, an Al alloy cast material having sufficient strength and corrosion resistance can be obtained.
特に従来のようにロッドフィーダー5によるTiの添加(二次Ti添加工程に相当)を実施するだけでは、鋳造速度が速くなると、ロッドフィーダー5によるTiの供給能力が追い付かず、Ti不足による強度低下を招くおそれがある。これに対し本実施形態の製造方法によれば、ロッドフィーダー5によるTi添加(二次Ti添加工程)に加えて、予めTiを添加する一次Ti添加工程を実施するものであるため、二次Ti添加工程でのTiの供給能力が追い付かない場合であっても、その不足分を一次Ti添加工程で確実に補充することができる。従って適量のTiを確実に添加することができ、Ti不足による強度低下を防止できて、十分な強度を確実に得ることができる。
In particular, simply by adding Ti by the rod feeder 5 (corresponding to the secondary Ti addition step) as in the past, if the casting speed increases, the Ti supply capability by the
また本実施形態においては、Al合金として、加工性に優れ、かつ高強度および高耐食性を備えたAl−Mg−Si系合金を用いているため、より高い強度および耐食性を備えたAl合金鋳造材、ひいてはAl合金塑性加工品を提供することができる。 In this embodiment, since an Al—Mg—Si alloy having excellent workability and high strength and high corrosion resistance is used as the Al alloy, an Al alloy casting material having higher strength and corrosion resistance is used. As a result, an Al alloy plastic processed product can be provided.
また本実施形態においては、一次Ti添加工程でのTiの添加量に対し、二次Ti添加工程でのTiの添加量を0.1倍〜2倍の範囲に設定しているため、既述した通り、効果的にTiを添加することができ、高強度、高耐食性および高品質のAl合金鋳造材をより確実に製造することができる。 In the present embodiment, since the addition amount of Ti in the secondary Ti addition step is set in a range of 0.1 to 2 times the addition amount of Ti in the primary Ti addition step, As described above, Ti can be effectively added, and a high-strength, high corrosion resistance and high-quality Al alloy cast material can be more reliably produced.
また本実施形態においては、一次Ti添加工程から二次Ti添加工程までの時間を、5分以上30分以内に設定しているため、より効果的にTiを添加することができ、高強度、高耐食性および高品質のAl合金鋳造材をより一層安定した状態で製造することができる。 In this embodiment, since the time from the primary Ti addition step to the secondary Ti addition step is set within 5 minutes to 30 minutes, Ti can be added more effectively, High corrosion resistance and high quality Al alloy cast material can be manufactured in a more stable state.
なお上記実施形態においては、一次Ti添加工程を、溶解炉11または保持炉12で行うようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、Al合金溶湯W1が、溶湯流路としての鋳造樋4を流通する前であれば、つまり鋳造樋4よりも上流側であれば、どの段階で一次Ti添加工程によるTi添加を行うようにしても良い。例えば一次Ti添加工程によるTi添加を、第1樋21や第2樋22で行っても良いし、溶湯処理装置3で行うようにしても良い。
In the above embodiment, the primary Ti addition step is performed in the
また上記実施形態においては、一次Ti添加工程でTiを添加するのに、ロッド状〜ワイヤーロッド状のTi含有物を供給するロッドフィーダー5を用いるようにしているが、それだけに限られず、本発明においてはロッドフィーダー以外のフィーダーも用いることができる。例えば粉状〜粒状のTi含有物をAl合金溶湯に供給するようなフィーダーも用いることができる。
In the above embodiment, the
図2はこの発明の変形例であるAl合金鋳造材の製造方法を実施するためのAl合金鋳造材の製造装置を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for producing an Al alloy cast material for carrying out a method for producing an Al alloy cast material according to a modification of the present invention.
同図に示すようにこの変形例のAl合金鋳造材の製造装置において、上記図1に示す実施形態の製造装置と相違する点は、上記実施形態の製造装置における溶解炉11および保持炉12に代えて、この変形例の製造装置では溶解・保持炉10が設けられている点である。この溶解・保持炉10は、溶解炉11と保持炉12とを兼用するものであり、両炉11,12の機能を兼ね備えている。本変形例においては、この溶解・保持炉10によって溶湯貯留部が構成されている。
As shown in the drawing, the Al alloy cast material manufacturing apparatus of this modification differs from the manufacturing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 in the
この変形例のAl合金鋳造材の製造装置において、他の構成は上記実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。 Since the other configuration of the Al alloy cast material manufacturing apparatus according to this modification is substantially the same as that of the above-described embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
この変形例のAl合金鋳造材の製造装置においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。その上さらにこの製造装置においては、1台の溶解・保持炉10によって、2台の装置(溶解炉11および保持炉12)を兼用するものであるため、製造設備全体の小型コンパクト化を図ることができる。
Also in the Al alloy cast material manufacturing apparatus of this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained. In addition, in this manufacturing apparatus, one melting / holding
この発明のAl合金鋳造材の製造方法は、例えばAl合金の押出材、圧延材、鍛造材用等の素材として用いられるAl合金鋳造材を製造する際に好適に用いることができる。 The method for producing an Al alloy cast material of the present invention can be suitably used for producing an Al alloy cast material used as a raw material for, for example, an extruded product of Al alloy, a rolled material, or a forged material.
10:溶解・保持炉(溶湯貯留部)
11:溶解炉(溶湯貯留部)
12:保持炉(溶湯貯留部)
4:鋳造樋(溶湯流路)
5:ロッドフィーダー(フィーダー)
6:鋳造機
W1:Al合金溶湯
W2:Al合金鋳塊(Al合金鋳造材)
10: Melting / holding furnace (melt storage part)
11: Melting furnace (melt storage part)
12: Holding furnace (melt storage part)
4: Cast iron (melt channel)
5: Rod feeder (feeder)
6: Casting machine W1: Al alloy molten metal W2: Al alloy ingot (Al alloy cast material)
Claims (10)
前記溶湯流路を流通する前のAl合金溶湯に、予めTiを添加する一次Ti添加工程と、
前記溶湯流路を流通するAl合金溶湯に、フィーダーによりTiを添加する二次Ti添加工程とを含むことを特徴とするAl合金鋳造材の製造方法。 A method for producing an Al alloy casting material, wherein an Al alloy molten metal supplied to a casting machine via a molten metal flow path is solidified by the casting machine to produce an Al alloy casting material,
A primary Ti addition step of adding Ti in advance to the Al alloy melt before flowing through the melt flow path;
A method for producing an Al alloy cast material, comprising: a secondary Ti addition step of adding Ti to a molten Al alloy flowing through the molten metal flow path by a feeder.
Al溶湯を凝固してAl合金鋳造材を鋳造する鋳造機と、
前記溶湯貯留部に貯留されたAl合金溶湯を前記鋳造機に供給する溶湯流路と、
前記溶湯流路を流通するAl合金溶湯に、Tiを添加するフィーダーとを備えることを特徴とするAl合金鋳造材の製造装置。 A molten metal storage part for storing the Al alloy molten metal to which Ti is added;
A casting machine that solidifies Al molten metal and casts an Al alloy casting material;
A molten metal flow path for supplying the Al alloy molten metal stored in the molten metal reservoir to the casting machine;
An apparatus for producing an Al alloy cast material, comprising: a feeder for adding Ti to an Al alloy melt flowing in the melt flow path.
9. The Al alloy casting material according to claim 8, wherein the molten metal storage part is configured by a melting / holding furnace that serves both as a melting furnace for melting the Al alloy material and a holding furnace for adjusting the temperature of the Al alloy molten metal. manufacturing device.
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