JP2812364B2 - 連続鋳造金属製品のインライン均質化および再結晶方法および装置 - Google Patents
連続鋳造金属製品のインライン均質化および再結晶方法および装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続鋳造により得られる金属製品のインラ
イン均質化および再結晶方法および装置、特に、合金の
形態をなす金属ストリップまたは形材のような製品のイ
ンライン均質化および再結晶方法および装置に関するも
ので、特に、鋳造したままで、α固溶体のほかにβおよ
び＊相を含む錫青銅に適用することができる。
イン均質化および再結晶方法および装置、特に、合金の
形態をなす金属ストリップまたは形材のような製品のイ
ンライン均質化および再結晶方法および装置に関するも
ので、特に、鋳造したままで、α固溶体のほかにβおよ
び＊相を含む錫青銅に適用することができる。
（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 錫青銅を均質化しかつ再結晶させる種々の方法が存在
する。
する。
最も広く行なわれている方法として、鋳造したままの
金属コイルを内外炉（in−and−out furnace）に入れ、
金属のどの場所も臨界温度（相の再溶融点）を越えない
ように、十分長い時間をかけて約700℃まで金属コイル
の温度を上げ、かつ、この温度を、除去されるべき相が
消失するように十分長い時間保持する工程を備えたもの
がある。このサイクルは、非常に長く、例えば、24時間
を要する。
金属コイルを内外炉（in−and−out furnace）に入れ、
金属のどの場所も臨界温度（相の再溶融点）を越えない
ように、十分長い時間をかけて約700℃まで金属コイル
の温度を上げ、かつ、この温度を、除去されるべき相が
消失するように十分長い時間保持する工程を備えたもの
がある。このサイクルは、非常に長く、例えば、24時間
を要する。
また、鋳造したままの金属を、処理時間を短縮しかつ
均質化を改善するために冷間加工を行なうことも知られ
ている。この冷間加工は、鋳造製品の全体に影響を及ぼ
し、肉厚を有意に減少、例えば、ストリップの肉厚を15
ミリメートルから10ミリメートルに減少させるために行
なわれる。
均質化を改善するために冷間加工を行なうことも知られ
ている。この冷間加工は、鋳造製品の全体に影響を及ぼ
し、肉厚を有意に減少、例えば、ストリップの肉厚を15
ミリメートルから10ミリメートルに減少させるために行
なわれる。
冷間加工により、処理時間は短縮されるが、金属の冷
間加工と製品を巻取るのにロールベンディング（roll b
ending）を行なう圧延においては、金属に依然として存
在し、均質化処理により除去しなければならない相が金
属の脆性を高めるので、金属に欠陥を生ずる危険性が高
まる。
間加工と製品を巻取るのにロールベンディング（roll b
ending）を行なう圧延においては、金属に依然として存
在し、均質化処理により除去しなければならない相が金
属の脆性を高めるので、金属に欠陥を生ずる危険性が高
まる。
上記した２つの方法は、均質化を行なうのに使用され
る設備が鋳造設備と並んで配置されていないので、不連
続な方法ということができる。
る設備が鋳造設備と並んで配置されていないので、不連
続な方法ということができる。
インライン（in−line）均質化を行なうための別の方
法がある。この方法は、製品をコイルの形状で炉に通す
のではなく、平坦な形態で通すものである。このため、
ある長さを有する炉を、連続鋳造設備の出口に直接配置
することが必要となる。この方法は、炉がかなり長くな
るという欠点を有する反面、湯境（cold shut）を避け
ることができるとともに、熱処理により製品が十分に均
質となるまで、例えば、製品を巻取るためのロールベン
ディングは行なわれないので、ロールベンディングによ
る欠陥を低減することができるという利点も有してい
る。
法がある。この方法は、製品をコイルの形状で炉に通す
のではなく、平坦な形態で通すものである。このため、
ある長さを有する炉を、連続鋳造設備の出口に直接配置
することが必要となる。この方法は、炉がかなり長くな
るという欠点を有する反面、湯境（cold shut）を避け
ることができるとともに、熱処理により製品が十分に均
質となるまで、例えば、製品を巻取るためのロールベン
ディングは行なわれないので、ロールベンディングによ
る欠陥を低減することができるという利点も有してい
る。
しかしながら、上記方法はいずれも、合金の結晶構造
を有意に改質することができず、鋳造したままの構造を
有している。
を有意に改質することができず、鋳造したままの構造を
有している。
本発明の目的は、特に、ストリップまたは形材（sect
ion）の形態をなす、連続鋳造により得られる製品、特
に、連続鋳造によって得られる合金の形態をなす製品、
例えば、錫青銅のインライン均質化および再結晶を行な
って、金属をほぼ完全に均質化するとともに、微結晶粒
の均質構造に相当する再結晶化を完全に行なうことがで
きる方法と装置を提供することにある。
ion）の形態をなす、連続鋳造により得られる製品、特
に、連続鋳造によって得られる合金の形態をなす製品、
例えば、錫青銅のインライン均質化および再結晶を行な
って、金属をほぼ完全に均質化するとともに、微結晶粒
の均質構造に相当する再結晶化を完全に行なうことがで
きる方法と装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） このため、本発明の一の観点によれば、連続鋳造によ
って製造される金属製品のインライン均質化および再結
晶方法が提供されている。この方法は、 製品に表面冷間加工（superficial cold working）を
行なう工程と、 表面冷間加工を施した製品を温度が異なる複数のゾー
ンが形成されている炉を通して熱処理する工程とを備え
ることを特徴とする構成を備えている。
って製造される金属製品のインライン均質化および再結
晶方法が提供されている。この方法は、 製品に表面冷間加工（superficial cold working）を
行なう工程と、 表面冷間加工を施した製品を温度が異なる複数のゾー
ンが形成されている炉を通して熱処理する工程とを備え
ることを特徴とする構成を備えている。
本発明の実施例によれば、熱処理はインラインで行な
われる。
われる。
本発明の実施例によれば、インライン熱処理は所定の
温度分布（temperature profile）を製品に適用するこ
とにより行なわれる。
温度分布（temperature profile）を製品に適用するこ
とにより行なわれる。
本発明の別の観点によれば、連続鋳造によって製造さ
れる金属製品のインライン均質化および再結晶装置が提
供されている。この装置は、 表面冷間加工を行なうために連続鋳造により得られた
製品を受ける表面冷間加工ステーションと、 表面冷間加工を施した製品の通過中に該製品に熱処理
が行なわれるように前記製品を通すための温度が異なる
複数のゾーンが形成されている炉から構成されるインラ
イン熱処理ステーションと、 熱処理ステーション内の温度分布を調整する調整およ
び制御手段とを備えることを特徴とする構成を備えてい
る。
れる金属製品のインライン均質化および再結晶装置が提
供されている。この装置は、 表面冷間加工を行なうために連続鋳造により得られた
製品を受ける表面冷間加工ステーションと、 表面冷間加工を施した製品の通過中に該製品に熱処理
が行なわれるように前記製品を通すための温度が異なる
複数のゾーンが形成されている炉から構成されるインラ
イン熱処理ステーションと、 熱処理ステーション内の温度分布を調整する調整およ
び制御手段とを備えることを特徴とする構成を備えてい
る。
本発明の実施例によれば、冷間加工ステーションは、
ショットピーニングまたは液圧プレスを含む振子タイプ
またはカムタイプのロールミルからなる。
ショットピーニングまたは液圧プレスを含む振子タイプ
またはカムタイプのロールミルからなる。
（実施例） 以下、本発明を、添付図面に示す実施例に関して説明
する。
する。
第１図によれば、インライン均質化および再結晶方法
は、金属製品、特に、ストリップまたは形材のような合
金の形態をなす製品、特に、銅合金の形態をなす製品を
連続鋳造１によりつくり、この製品に表面冷間加工３を
施すために該製品を適宜の移送手段にインラインで通
し、冷間加工を行なった後に、製品に熱処理４を行な
う。製品にインラインで行なわれるこの熱処理は、所定
の温度分布に従う。この熱処理は、表面冷間加工の直後
に行なう。この表面冷間加工は、製品の軸線と直交して
動く圧延素子を用いて狭い幅に圧延することにより行な
うことができる。例えば、肉厚が15ミリメートルのスト
リップの形態をなす製品の場合、冷間加工により肉厚は
0.4ミリメートル減少する。この冷間加工は、製品即ち
ストリップの面に圧縮力をかける。冷間加工は、製品の
表面付近で行なわれることに特徴がある。望ましくない
相は、製品の表面に存在する。
は、金属製品、特に、ストリップまたは形材のような合
金の形態をなす製品、特に、銅合金の形態をなす製品を
連続鋳造１によりつくり、この製品に表面冷間加工３を
施すために該製品を適宜の移送手段にインラインで通
し、冷間加工を行なった後に、製品に熱処理４を行な
う。製品にインラインで行なわれるこの熱処理は、所定
の温度分布に従う。この熱処理は、表面冷間加工の直後
に行なう。この表面冷間加工は、製品の軸線と直交して
動く圧延素子を用いて狭い幅に圧延することにより行な
うことができる。例えば、肉厚が15ミリメートルのスト
リップの形態をなす製品の場合、冷間加工により肉厚は
0.4ミリメートル減少する。この冷間加工は、製品即ち
ストリップの面に圧縮力をかける。冷間加工は、製品の
表面付近で行なわれることに特徴がある。望ましくない
相は、製品の表面に存在する。
表面冷間加工により、製品の金属にボイド（void）が
生ずるので、拡散速度をかなり増加させると同時に、加
熱の際に金属の再結晶化を促進する。冷間加工は表面で
行なわれるので、製品の中心は冷間加工を受けず、従っ
て、欠陥をもたらす全ての危険性を取除くことができ
る。
生ずるので、拡散速度をかなり増加させると同時に、加
熱の際に金属の再結晶化を促進する。冷間加工は表面で
行なわれるので、製品の中心は冷間加工を受けず、従っ
て、欠陥をもたらす全ての危険性を取除くことができ
る。
インラインで行なわれる熱処理４により、金属は、あ
る相の融点のすぐ下の温度に、数分程度の極く短い時間
だけ加熱されるので、金属の劣化（spoiling）を避ける
ことができる。青銅の場合には、例えば、700℃の温度
を選択することができる。
る相の融点のすぐ下の温度に、数分程度の極く短い時間
だけ加熱されるので、金属の劣化（spoiling）を避ける
ことができる。青銅の場合には、例えば、700℃の温度
を選択することができる。
上記したように、表面冷間加工相は拡散速度がかなり
増加するとともに、内外炉を使用する公知の方法とは異
なり、金属の実際の温度が分かるので、該相を、臨界温
度に極く接近した温度とすることができる。
増加するとともに、内外炉を使用する公知の方法とは異
なり、金属の実際の温度が分かるので、該相を、臨界温
度に極く接近した温度とすることができる。
拡散速度は温度の指数関数であり、従って、金属の実
際の温度の知得に基づいて、温度を30℃増加させること
により拡散速度を倍にすることができるのである。かく
して、本発明は、金属の冷間加工の効果と、より高温で
の熱処理の効果とを組合わせることができる。例えば、
熱処理は、Snを８％含む銅合金の場合には800℃で行な
い、Snを６％含む銅合金の場合には840℃で行なうこと
ができる。この熱処理により、著しく短縮された制御時
間で、実質上全ての相転移を行なわせることができる。
冷間加工により、処理された金属はほぼ完全に再結晶化
され、しかもこの再結晶は、熱処理が行なわれる高温に
より生ずる相転移によって好影響を受ける。
際の温度の知得に基づいて、温度を30℃増加させること
により拡散速度を倍にすることができるのである。かく
して、本発明は、金属の冷間加工の効果と、より高温で
の熱処理の効果とを組合わせることができる。例えば、
熱処理は、Snを８％含む銅合金の場合には800℃で行な
い、Snを６％含む銅合金の場合には840℃で行なうこと
ができる。この熱処理により、著しく短縮された制御時
間で、実質上全ての相転移を行なわせることができる。
冷間加工により、処理された金属はほぼ完全に再結晶化
され、しかもこの再結晶は、熱処理が行なわれる高温に
より生ずる相転移によって好影響を受ける。
製品の温度規定即ち温度分布は、処理されるべき合金
に応じて、時間の関数として設定される。かかる温度分
布には、温度が上昇される部分、温度があるレベルに保
持される水平域、水平域に続く温度の再上昇部などから
なる。これにより、ほぼ連続する最適の相変化を最少の
時間で行なうことができる。かくして、これらの相は完
全に消失し、金属の再結晶化が行なわれる。
に応じて、時間の関数として設定される。かかる温度分
布には、温度が上昇される部分、温度があるレベルに保
持される水平域、水平域に続く温度の再上昇部などから
なる。これにより、ほぼ連続する最適の相変化を最少の
時間で行なうことができる。かくして、これらの相は完
全に消失し、金属の再結晶化が行なわれる。
第２図は、本発明に係る方法を実施するための装置の
フローチャートを示す。この装置は、２本のロールによ
って概略的に示されている冷間加工ステーション10を備
えている。製品は、矢印Ａに従ってインラインで冷間加
工ステーション10に到達し、矢印Ｂに従ってステーショ
ン10を去り、熱処理ステーション７にインラインで通さ
れる。この熱処理ステーションは、例えば、温度が異な
る複数のゾーン８乃至13が形成されている炉から構成さ
れている。本発明の装置はまた、熱処理ステーション７
とともに冷間加工ステーション10を監視しかつ管理する
調整および制御手段14を備えている。
フローチャートを示す。この装置は、２本のロールによ
って概略的に示されている冷間加工ステーション10を備
えている。製品は、矢印Ａに従ってインラインで冷間加
工ステーション10に到達し、矢印Ｂに従ってステーショ
ン10を去り、熱処理ステーション７にインラインで通さ
れる。この熱処理ステーションは、例えば、温度が異な
る複数のゾーン８乃至13が形成されている炉から構成さ
れている。本発明の装置はまた、熱処理ステーション７
とともに冷間加工ステーション10を監視しかつ管理する
調整および制御手段14を備えている。
冷間加工ステーション10は、表面冷間加工を行なう振
子式もしくはカムタイプのロールミル、ショットピーニ
ングステーションまたは液圧プレスから構成することが
できる。
子式もしくはカムタイプのロールミル、ショットピーニ
ングステーションまたは液圧プレスから構成することが
できる。
熱処理ステーション７は、炉から構成されている。処
理されるべき製品の拡散速度は、本発明の方法により加
速されるので、インライン製品が通る熱処理ステーショ
ン７の長さを最少とすることができる。
理されるべき製品の拡散速度は、本発明の方法により加
速されるので、インライン製品が通る熱処理ステーショ
ン７の長さを最少とすることができる。
第１図は本発明の方法を示すフローチャート、第２図は
本発明の方法を実施するための装置を示すフローチャー
トである。 １……連続鋳造、３……表面冷間加工、４……熱処理、
10……冷間加工ステーション、11……ロール、７……熱
処理ステーション、８−13……ゾーン、14……調整およ
び制御手段。
本発明の方法を実施するための装置を示すフローチャー
トである。 １……連続鋳造、３……表面冷間加工、４……熱処理、
10……冷間加工ステーション、11……ロール、７……熱
処理ステーション、８−13……ゾーン、14……調整およ
び制御手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９４ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９４Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22F 1/08 C22F 1/00 C21D 8/02
Claims (5)
- 【請求項１】連続鋳造によって製造される金属製品のイ
ンライン均質化および再結晶方法において、 製品に表面冷間加工を行なう工程と、 表面冷間加工を施した製品を温度が異なる複数のゾーン
が形成されている炉を通して熱処理する工程とを備える
ことを特徴とする連続鋳造金属製品の均質化および再結
晶方法。 - 【請求項２】熱処理はインラインで行なわれることを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】インライン熱処理は所定の温度分布を製品
に適用することにより行なわれることを特徴とする請求
項２に記載の方法。 - 【請求項４】連続鋳造によって製造される金属製品のイ
ンライン均質化および再結晶装置において、 表面冷間加工を行なうために連続鋳造により得られた製
品を受ける表面冷間加工ステーションと、 表面冷間加工を施した製品の通過中に該製品に熱処理が
行なわれるように前記製品を通すための温度が異なる複
数のゾーンが形成されている炉から構成されるインライ
ン熱処理ステーションと、 熱処理ステーション内の温度分布を調整する調整および
制御手段とを備えることを特徴とする連続鋳造金属製品
の均質化および再装置。 - 【請求項５】冷間加工ステーションは、ショットピーニ
ングまたは液圧プレスを含む振子式またはカムタイプの
ロールミルからなることを特徴とする請求項４に記載の
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8807432A FR2632220B1 (fr) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Procede et installation d'homogeneisation et de recristallisation en ligne de produits metalliques obtenus par une coulee en continu |
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