JP3027260B2 - Method for producing semi-solid slurry - Google Patents

Method for producing semi-solid slurry

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JP3027260B2
JP3027260B2 JP4079347A JP7934792A JP3027260B2 JP 3027260 B2 JP3027260 B2 JP 3027260B2 JP 4079347 A JP4079347 A JP 4079347A JP 7934792 A JP7934792 A JP 7934792A JP 3027260 B2 JP3027260 B2 JP 3027260B2
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molten
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属を回転磁界に
よる電磁気力で撹拌して半固体状のチクソトロピー性を
有する半溶融スラリーを製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a semi-solid semi-solid slurry having thixotropic properties by stirring a molten metal by electromagnetic force generated by a rotating magnetic field.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属組成を密に形成することによって靭
性が高められた金属素材を製造するものとして、たとえ
ば特開昭55−117556号公報には、図4に示すよ
うに鋳型Aの外側に該鋳型Aを冷却する冷却ジャケット
Bと、回転磁界を発生させる誘導モータに相当するステ
ータコイルCを設けて、鋳型A内に注湯した溶融金属D
に該ステータコイルCによる回転磁界を作用させること
によって、該溶融金属Dが凝固していく過程で電磁気力
により撹拌し、該溶融金属Dから生じるデンドライト
(樹状晶)を金属の流れによって剪断し、球状化させて
良好なチクソトロピー性を備えた半溶融金属スラリーを
製造すると共に、該スラリーを鋳型下部から引き抜いて
素材Eを連続鋳造する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 55-117556 discloses a method of manufacturing a metal material having a high toughness by forming a metal composition densely, as shown in FIG. A cooling jacket B for cooling the mold A and a stator coil C corresponding to an induction motor for generating a rotating magnetic field are provided.
The molten metal D is agitated by electromagnetic force in the process of solidifying by applying a rotating magnetic field generated by the stator coil C to shear the dendrite (dendrites) generated from the molten metal D by the flow of the metal. A technique is disclosed in which a semi-molten metal slurry having good thixotropy is produced by spheroidization and the slurry is drawn out from the lower part of the mold to continuously cast the material E.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の半溶
融金属スラリーの製造方法によれば、溶融金属Dの撹拌
時に、該撹拌で生じた渦流によって該溶融金属ないし半
溶融金属スラリー内への空気の巻き込みが生じ、良質の
スラリーが得られにくくなる虞れがある。また、鋳型A
は冷却ジャケットBによって冷却されているから、溶融
金属を鋳型に注湯した過程で鋳型壁aにそって該溶融金
属の先行する凝固が生じ、これによる凝固殻が上記の撹
拌作用を受けないまま素材表面に形成されて引き抜かれ
る結果、素材表面と、撹拌作用を受けてスラリー化した
素材内部との組織不均一よる品質の低下が生じることに
なる。さらに、素材Eの鋳造は、鋳型A内に溶融金属を
注湯して、順次スラリーを形成しつつ行われるものであ
るから、望む固相率でスラリーを引き抜いて素材を鋳造
することが困難で、スラリー中の金属の固相粒子サイズ
が制限されることになって、素材の靭性に欠けるきらい
があった。
According to the method for producing a semi-molten metal slurry described above, when the molten metal D is stirred, air is introduced into the molten metal or semi-molten metal slurry by the vortex generated by the stirring. May occur, making it difficult to obtain a high quality slurry. Also, mold A
Is cooled by the cooling jacket B, so that the molten metal is poured into the mold, and the preceding solidification of the molten metal occurs along the mold wall a, so that the solidified shell is not subjected to the above-mentioned stirring action. As a result of being formed on the surface of the material and being pulled out, the quality of the material is deteriorated due to non-uniform structure between the surface of the material and the inside of the material slurried by the stirring action. Furthermore, since the casting of the raw material E is performed while pouring a molten metal into the mold A and sequentially forming a slurry, it is difficult to cast the raw material by extracting the slurry at a desired solid phase ratio. However, the size of the solid phase particles of the metal in the slurry was limited, and the toughness of the raw material was lacking.

【0004】そこで本発明は、金属組織の一定した良質
の素材が得られる半溶融スラリーの製造方法の提供を課
題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a semi-molten slurry in which a high-quality material having a uniform metal structure can be obtained.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項1に記載の発明(以下、第1発明と称す)は、溶融金
属を磁気発生手段によって発生される回転磁界によって
撹拌して半溶融スラリーを製造する方法であって、上記
溶融金属を鋳型に注湯して、該溶融金属の表面に閉塞部
材を接触させた状態で上記回転磁界により撹拌し、該撹
拌によって上記半溶融スラリーが所定の固相率に達した
ときに上記閉塞部材によって鋳型底部から該半溶融スラ
リーを押し出すことを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1 of the present invention (hereinafter referred to as the first invention) is characterized in that a molten metal is agitated by a rotating magnetic field generated by a magnetic generating means to semi-molten. A method for producing a slurry, wherein the molten metal is poured into a mold, and the molten metal is stirred by the rotating magnetic field in a state where a closing member is in contact with the surface of the molten metal. The semi-solid slurry is extruded from the bottom of the mold by the closing member when the solid phase ratio reaches

【0006】また、請求項2に記載の発明(以下、第2
発明と称す)は、鋳型の底部に、鋳型の内部径よりも小
径の押し出し口を設けて、半溶融スラリーを該押し出し
口から押し出すことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 2 (hereinafter referred to as “second
The present invention is characterized in that an extrusion port having a diameter smaller than the inner diameter of the mold is provided at the bottom of the mold, and the semi-molten slurry is extruded from the extrusion port.

【0007】また、請求項3に記載の発明(以下、第3
発明と称す)は、閉塞部材の下面に撹拌羽根を設けたこ
とを特徴とする。
[0007] The invention according to claim 3 (hereinafter referred to as "third")
The invention is characterized in that stirring blades are provided on the lower surface of the closing member.

【0008】また、請求項4に記載の発明(以下、第4
発明と称す)は、閉塞部材を回転磁界による撹拌方向と
は逆方向に回転させることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 (hereinafter referred to as the fourth invention)
The invention is characterized in that the closing member is rotated in a direction opposite to the stirring direction by the rotating magnetic field.

【0009】さらに、請求項5に記載の発明(以下、第
5発明と称す)は、半溶融スラリーを撹拌しつつ閉塞部
材によって鋳型から押し出すことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 5 (hereinafter referred to as a fifth invention) is characterized in that the semi-molten slurry is extruded from the mold by a closing member while stirring.

【0010】[0010]

【作用】上記の第1発明によれば、鋳型内の溶融金属を
閉塞部材で押さえた状態で撹拌するので、溶融金属の空
気接触をなくすることができると共に、溶融金属の凝固
に伴う収縮分、閉塞部材を下げて上記接触状態を保つこ
とができるから、溶融金属ならびに半溶融合スラリー内
への空気の巻き込みをなくせる。
According to the first aspect of the present invention, the molten metal in the mold is stirred while being held down by the closing member, so that the molten metal can be prevented from coming into contact with the air and the shrinkage due to the solidification of the molten metal can be reduced. Since the above-mentioned contact state can be maintained by lowering the closing member, the entrapment of air into the molten metal and the semi-molten mixed slurry can be eliminated.

【0011】しかも、半溶融スラリーが所定の固相率に
達したときに閉塞部材によって半溶融スラリーを鋳型か
ら押し出すので、該押し出し時期の選択によって固相粒
子サイズの調整が可能となる。
Moreover, when the semi-molten slurry reaches a predetermined solid phase ratio, the semi-molten slurry is extruded from the mold by the closing member, so that the size of the solid phase particles can be adjusted by selecting the extrusion timing.

【0012】さらに、上記の閉塞部材による押し出しに
よって半溶融スラリーから素材を鋳造するので、異形断
面の素材の製造が可能となる。
Further, since the raw material is cast from the semi-molten slurry by extrusion by the above-mentioned closing member, it is possible to manufacture a raw material having an irregular cross section.

【0013】また、上記の第2発明によれば、鋳型の内
部径よりも小径の押し出し口から半溶融スラリーを押し
出して素材を成形するので、注湯時に鋳型内壁に生じた
凝固殻が素材の表面に形成されることを防止できる。
According to the second aspect of the present invention, since the semi-molten slurry is extruded from the extrusion port having a diameter smaller than the inner diameter of the mold to form the material, the solidified shell formed on the inner wall of the mold at the time of pouring becomes less solid. It can be prevented from being formed on the surface.

【0014】さらに、上記の第3発明ならびに第4発明
によれば、閉塞部材に設けた撹拌羽根を撹拌される溶融
金属ないし半溶融スラリーの内部に突入して乱流を生じ
させるから撹拌効果が増大し、特に第4発明では該撹拌
羽根が電磁撹拌による撹拌方向とは逆方向に回転するこ
とによって、一層撹拌効果が増大することになる。
Further, according to the third and fourth aspects of the present invention, the stirring blade provided on the closing member enters the inside of the molten metal or semi-molten slurry to be stirred to generate a turbulent flow. In particular, in the fourth invention, the stirring blade rotates in the direction opposite to the stirring direction by the electromagnetic stirring, so that the stirring effect is further increased.

【0015】また、第5発明によれば、半溶融スラリー
の押し出しによる素材の鋳造を撹拌状態を維持しながら
行うので、デンドライトの剪断によって得られた半溶融
スラリーの金属組成が元に戻ることがなくなる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the casting of the material by extrusion of the semi-molten slurry is performed while maintaining the stirring state, the metal composition of the semi-molten slurry obtained by shearing the dendrite may return to the original state. Disappears.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の第1実施例にかかる半溶融
スラリーの製造方法を説明するもので、断熱材からなる
内張り材1を備えた非磁性体製で、かつ筒形の鋳型2が
設けられると共に、該鋳型2の外側に回転磁界を発生さ
せるステータコイル(たとえば4極三相誘導モータのス
テータコイルに相当するもの)3が同軸に配置されて、
ステータコイル3を囲んで容器4が設けられている。
FIG. 1 illustrates a method for producing a semi-molten slurry according to a first embodiment of the present invention. A non-magnetic and cylindrical mold 2 having an inner lining material 1 made of a heat insulating material is used. A stator coil (e.g., equivalent to a stator coil of a four-pole three-phase induction motor) 3 that generates a rotating magnetic field outside the mold 2 is provided coaxially,
A container 4 is provided surrounding the stator coil 3.

【0018】また、上記の鋳型2においては該鋳型2の
下端開口部にダイス5が取り付けられ、該ダイス5の鋳
型中心部に対応する箇所に鋳型2の内径よりも小径の押
し出し口6が形成されると共に、該押し出し口6を開閉
する蓋部材7が設けられる。さらに上記鋳型2の外面に
該鋳型2を囲んで冷却水が流動する冷却水パイプ8が巻
回して配設されると共に、ダイス5に、押し出し口6の
部分において開口する冷却水ノズル9が設けられ、該冷
却水ノズル9にパイプ10を通して冷却水が供給される
ようになされている。
In the above-mentioned mold 2, a die 5 is attached to a lower end opening of the mold 2, and an extruding opening 6 having a diameter smaller than the inner diameter of the mold 2 is formed at a position corresponding to the center of the die. At the same time, a lid member 7 for opening and closing the extrusion port 6 is provided. Further, a cooling water pipe 8 around which the cooling water flows to be wound around the casting mold 2 is provided on the outer surface of the casting mold 2, and a cooling water nozzle 9 is provided in the die 5 at an extruding opening 6. The cooling water is supplied to the cooling water nozzle 9 through a pipe 10.

【0019】さらに、上記の鋳型2の上部には油圧シリ
ンダ11によって昇降される蓋状の閉塞部材12が設け
られ、該閉塞部材112を下降させたときに該部材12
が鋳型内部に突入し、上昇させたときに鋳型2から抜去
されるように構成されると共に、該抜去状態で鋳型2内
にアルミニウムまたはその合金のような溶融金属を注湯
させるための溶湯供給樋13が設けられる。なお、図1
においては鎖線に示す溶湯供給樋13が鋳型上端を閉じ
ている状態にある閉塞部材12の上にあって、該閉塞部
材12の上昇を阻害する位置にきているが、これは溶湯
供給樋13の存在を明確にするためであって、実際には
閉塞部材12が上昇した状態で注湯手段13が鎖線位置
にくる。
Further, a lid-like closing member 12 which is raised and lowered by a hydraulic cylinder 11 is provided on the upper part of the mold 2, and when the closing member 112 is lowered,
Is injected into the mold and is removed from the mold 2 when it is raised, and the molten metal supply for pouring a molten metal such as aluminum or an alloy thereof into the mold 2 in the removed state. A gutter 13 is provided. FIG.
In the figure, the molten metal supply gutter 13 indicated by a dashed line is located on the closing member 12 in a state in which the upper end of the mold is closed, and is at a position where the closing member 12 is prevented from rising. In order to clarify the existence of the water, the pouring means 13 comes to the dashed line position in a state where the closing member 12 is actually raised.

【0020】半溶融金属スラリーの製造においては、冷
却水パイプ8に冷却水が通されて溶融金属を凝固させる
ために鋳型2が冷却されると共に、上述のダイス5の押
し出し口6が蓋部材7で閉じられ、かつ閉塞部材12が
鋳型2から上方へ抜去されている状態で、該鋳型2内に
溶湯供給樋13から溶融金属14が注湯される。
In the production of the semi-molten metal slurry, cooling water is passed through a cooling water pipe 8 to cool the mold 2 to solidify the molten metal, and the extrusion port 6 of the die 5 is covered with a lid member 7. And the closing member 12 is pulled out of the mold 2 upward, and the molten metal 14 is poured into the mold 2 from the molten metal supply trough 13.

【0021】そして、該注湯完了後に閉塞部材12が下
降して図1に示すように注湯された溶湯金属14の上面
に接触してセットされる。この状態で溶融金属14は凝
固していく一方、モータステータ3の回転磁界の働きに
よる電磁気的撹拌力を受けて撹拌され、デンドライトの
剪断によってチクソトロピー性を有する半溶融金属スラ
リーに生成されていく。そして、上記の冷却と撹拌によ
って所定の固相率(たとえば固有率0.4〜0.6)と
なるスラリーが得られるときに、図2に示すようにダイ
ス5の押し出し口6から蓋部材7が抜かれると共に、閉
塞部材12が油圧シリンダ11の働きで下降され、該下
降に伴う押し出し力によって半溶融金属スラリーが押し
出し口6から押し出され、該押し出し口6の形状によっ
て決まる断面形状の素材15に鋳造される。また、該押
し出し時に前述の冷却水ノズル9から冷却水が素材表面
に吹きつけられて冷却が促される。
After completion of the pouring, the closing member 12 is lowered and set in contact with the top surface of the poured molten metal 14 as shown in FIG. In this state, while the molten metal 14 is solidified, the molten metal 14 is stirred by receiving an electromagnetic stirring force by the action of the rotating magnetic field of the motor stator 3, and is formed into a thixotropic semi-molten metal slurry by shearing of the dendrite. Then, when a slurry having a predetermined solid phase ratio (for example, an intrinsic ratio of 0.4 to 0.6) is obtained by the cooling and stirring, as shown in FIG. And the closing member 12 is lowered by the action of the hydraulic cylinder 11, and the semi-molten metal slurry is extruded from the extrusion port 6 by the extrusion force associated with the lowering, and the material 15 having a sectional shape determined by the shape of the extrusion port 6. Cast into Further, at the time of the extrusion, the cooling water is sprayed from the cooling water nozzle 9 on the surface of the raw material to promote cooling.

【0022】このように、鋳型2内における溶融金属1
4ないし半溶融金属スラリーの撹拌が、該溶融金属14
の上面に閉塞部材12を接触させた状態で行われるの
で、上記撹拌に基づく空気の巻き込みが防止される。ま
た溶融金属14の冷却に伴う凝固収縮に対しては該溶融
金属14の表面に閉塞部材12が常に接触するように油
圧シリンダ11を制御して空気接触をなくすることがで
きると共に、溶融金属14の凝固に伴う収縮分、閉塞部
材12を下げて上記の接触状態を保つように制御でき
る。したがって内部組織に気泡が混入しない良質のスラ
リーないし素材15が得られる。同時に閉塞部材12
は、撹拌に伴う遠心力で溶融金属14が鋳型2の上部か
ら溢れて流失するのを防止する働きをすることになる。
Thus, the molten metal 1 in the mold 2
The stirring of the four to semi-molten metal slurry is
This is performed in a state where the closing member 12 is in contact with the upper surface of the device, so that entrainment of air due to the stirring is prevented. Further, with respect to solidification shrinkage due to cooling of the molten metal 14, the hydraulic cylinder 11 can be controlled so that the closing member 12 always contacts the surface of the molten metal 14, and air contact can be eliminated. It can be controlled so that the closing member 12 is lowered by the amount of contraction caused by the solidification of the above and the above-mentioned contact state is maintained. Therefore, a high quality slurry or material 15 in which air bubbles are not mixed into the internal structure can be obtained. At the same time, the closing member 12
Works to prevent the molten metal 14 from overflowing from the upper part of the mold 2 and flowing away due to centrifugal force accompanying the stirring.

【0023】また、鋳型2内の半溶融金属スラリーを閉
塞部材12によって強制的に押し出すものであるから、
該押し出しをスラリーの任意の固相率で行うことがで
き、したがって固相粒子サイズの調整が可能となって、
該粒子サイズの微細化により靱性に富む素材15の鋳造
が行える。
Further, since the semi-molten metal slurry in the mold 2 is forcibly extruded by the closing member 12,
The extrusion can be performed at any solid fraction of the slurry, thus allowing for adjustment of solid phase particle size,
The material 15 having high toughness can be cast by reducing the particle size.

【0024】ところで、鋳型2内に溶融金属14を注湯
するに伴い、冷却水によって冷却されている鋳型2の内
面にそう凝固が生じることになるが、このような凝固が
生じると、該凝固殻には電磁気的撹拌力は働かず、該撹
拌力を受けてスラリーしていく部分とは組織の不均一を
生じ、得られる素材の品質が低下する。しかし、半溶融
金属スラリーの押し出しによる素材15の鋳造は、鋳型
中心部においてダイス5に形成している鋳型内径よりも
小径の押し出し口6で行われるので、鋳型内面にそって
生じている凝固殻は押し出し口6から押し出される素材
15には含まれない。このため金属組織が一定した高品
質の素材15が得られる。
As the molten metal 14 is poured into the mold 2, solidification occurs on the inner surface of the mold 2 cooled by the cooling water. When such solidification occurs, the solidification occurs. No electromagnetic stirring force acts on the shell, and the shell undergoes non-uniformity with the portion that is slurried under the stirring force, thereby deteriorating the quality of the obtained material. However, since the casting of the raw material 15 by extrusion of the semi-molten metal slurry is performed at the extrusion port 6 having a diameter smaller than the inner diameter of the mold formed in the die 5 at the center of the mold, the solidified shell formed along the inner surface of the mold is formed. Are not included in the material 15 extruded from the extrusion opening 6. Therefore, a high-quality material 15 having a uniform metal structure can be obtained.

【0025】さらに、閉塞部材12を油圧シリンダ11
によって駆動して半溶融金属スラリーを強制的に押し出
していくので、押し出し口6の形状にしたがった素材1
5を成形でき、このため異形断面素材の製造が可能とな
る。
Further, the closing member 12 is connected to the hydraulic cylinder 11
And the semi-molten metal slurry is forcibly extruded, so that the material 1 according to the shape of the extrusion port 6 is used.
5, which makes it possible to produce a profiled material.

【0026】図3は本発明の第2実施例にかかる製造方
法を示すものであって、閉塞部材112の下面に放射状
に複数の撹拌羽根16〜16を設けると共に、閉塞部材
112を支持する回転軸17にギヤ18を取り付け、該
ギヤ18に噛み合う駆動ギヤ19にモータ20の回転力
を減速機21を介して入力させるようにし、溶融金属1
4の撹拌時に、電磁気力による撹拌方向とは逆方向aに
閉塞部材112ならびに撹拌羽根16〜16を回転させ
るようにしている。
FIG. 3 shows a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention, in which a plurality of agitating blades 16 to 16 are radially provided on the lower surface of a closing member 112, and a rotation supporting the closing member 112 is performed. A gear 18 is attached to the shaft 17, and the rotational force of a motor 20 is input to a drive gear 19 meshing with the gear 18 via a speed reducer 21.
At the time of stirring of 4, the closing member 112 and the stirring blades 16 to 16 are rotated in the direction a opposite to the stirring direction by the electromagnetic force.

【0027】これによれば溶融金属14が、電磁気力に
よる回転力と撹拌羽根16〜16の回転力との相対的な
大きな撹拌力を受けることになり、該撹拌力と同等の撹
拌力をステータコイル3のみの磁界によって生じさせる
場合に比べ、ステータコイル3における消費電力を大幅
に低減できることになる。
According to this, the molten metal 14 receives a relatively large stirring force between the rotation force of the electromagnetic force and the rotation force of the stirring blades 16 to 16, and the same stirring force as the stirring force is applied to the stator. The power consumption of the stator coil 3 can be significantly reduced as compared to the case where the magnetic field is generated only by the coil 3.

【0028】また、上記の撹拌羽根16〜16を回転さ
せずとも、溶融金属14中に突入させておくだけでも、
該溶融金属14が電磁気力で回転するに伴って撹拌羽根
16〜16に衝突し、かつ乱流が生じるから、ほぼ同様
に撹拌力を増大させ、消費電力の低減を可能にできる。
ところで、上記の閉塞部材112の回転軸17は、前述
のように図1に示す油圧モータ11の作動によって閉塞
部材112と共に昇降することになるから、上述のギヤ
18は該回転軸17に対してスプライン嵌合させて、該
回転軸17の昇降を許容すると同時に、駆動ギヤ19の
回転力がギヤ18を介して確実に回転軸17に伝達され
るようにすることが望ましい。
Also, without rotating the above-described stirring blades 16 to 16, it is possible to simply make the stirring blades 16 to 16 protrude into the molten metal 14.
Since the molten metal 14 collides with the stirring blades 16 to 16 and generates a turbulent flow as the molten metal 14 rotates by the electromagnetic force, the stirring force can be increased substantially similarly, and the power consumption can be reduced.
By the way, the rotating shaft 17 of the closing member 112 moves up and down together with the closing member 112 by the operation of the hydraulic motor 11 shown in FIG. It is preferable that the rotation shaft 17 is allowed to move up and down by spline fitting, and at the same time, the rotation force of the drive gear 19 is reliably transmitted to the rotation shaft 17 via the gear 18.

【0029】なお、本発明の半溶融金属スラリーの製造
方法に使用される溶融金属としては、先に述べたアルミ
ニウムの他、銅およびその合金、鉄およびその合金が考
えられ、特に限定されるものではない。
As the molten metal used in the method for producing a semi-molten metal slurry of the present invention, copper and its alloys, iron and its alloys are conceivable, in addition to aluminum described above, and are particularly limited. is not.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の記載によって明らかなように、本
発明によれば、溶融金属を閉塞部材で押さえた状態で電
磁撹拌するので、溶融金属の空気接触をなくすることが
できると共に、該溶融金属の凝固に伴う収縮分、閉塞部
材を下げて上記接触状態を保つことができるから、溶融
金属ないし半溶融スラリー内への空気の巻き込みをなく
することができ、良質の半溶融スラリーが得られ、該ス
ラリーによって鋳造される素材の品質を向上できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the molten metal is electromagnetically stirred while being held down by the closing member, air contact of the molten metal can be eliminated and the molten metal can be eliminated. Since the amount of shrinkage due to solidification of the metal and the closing state can be maintained by lowering the closing member, entrainment of air into the molten metal or semi-molten slurry can be eliminated, and a high-quality semi-molten slurry can be obtained. The quality of the material cast by the slurry can be improved.

【0031】しかも、半溶融スラリーが所定の固相率に
達したときに閉塞部材によって半溶融スラリーを鋳型か
ら強制的に押し出すので、該押し出し時期の選択によっ
て固相粒子サイズの調整が可能となり、特に結晶粒の微
細化を図ることによって上記素材の靭性を高めることが
可能となる。
Further, when the semi-molten slurry reaches a predetermined solid phase ratio, the semi-molten slurry is forcibly extruded from the mold by the closing member, so that the size of the solid phase particles can be adjusted by selecting the extrusion timing. In particular, it is possible to increase the toughness of the material by reducing the size of the crystal grains.

【0032】さらに、上記の閉塞部材による圧力的な押
し出しによって半溶融スラリーから素材を鋳造するの
で、異形断面の素材の製造が可能となる。
Further, since the raw material is cast from the semi-molten slurry by the pressure extrusion by the closing member, it is possible to manufacture the raw material having the irregular cross section.

【0033】また、鋳型の内部径よりも小径の押し出し
口から半溶融スラリーを押し出して素材を成形するの
で、注湯時に鋳型内壁に形成される凝固殻が押し出され
る素材の表面に形成されることを防止でき、組織の均一
な高品質の素材が得られる。
Also, since the semi-molten slurry is extruded from the extrusion port having a diameter smaller than the inner diameter of the mold to form the material, the solidified shell formed on the inner wall of the mold at the time of pouring is formed on the surface of the extruded material. Can be prevented, and a high-quality material having a uniform tissue can be obtained.

【0034】さらに、閉塞部材に設けた撹拌羽根を溶融
金属ないし半溶融スラリーの内部に突入させて乱流を生
じさせることになって撹拌効果を増大させ、また該撹拌
羽根を電磁気力による撹拌方向とは逆方向に回転させる
ことによって、撹拌効果を増大させることができる。こ
のため電磁気力をつくりだす誘導モータの消費電力を低
減できる。
Further, the stirring blade provided on the closing member is caused to protrude into the interior of the molten metal or semi-molten slurry to generate a turbulent flow, thereby increasing the stirring effect, and moving the stirring blade in the stirring direction by electromagnetic force. By rotating in the opposite direction, the stirring effect can be increased. For this reason, the power consumption of the induction motor that generates the electromagnetic force can be reduced.

【0035】加えて、半溶融スラリーの押し出しによる
素材の鋳造を撹拌作用を維持しながら行うので、デンド
ライトの剪断によって得られた半溶融スラリーの金属組
成が元に戻ることがなくなり、該スラリーないし素材の
製造を安定させることができる。
In addition, since the casting of the raw material by extrusion of the semi-molten slurry is performed while maintaining the stirring action, the metal composition of the semi-molten slurry obtained by shearing the dendrite does not return to the original state, and the slurry or the raw material is not recovered. Production can be stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施例にかかる半溶融スラリー
の製造方法を説明するためのスラリー製造装置の概略断
面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a slurry manufacturing apparatus for explaining a method for manufacturing a semi-molten slurry according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 上記スラリー製造装置の動作状態を示す概略
断面図。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an operation state of the slurry manufacturing apparatus.

【図3】 本発明の第2実施例にかかる半溶融スラリー
の製造方法を説明するためのスラリー製造装置の概略断
面図。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a slurry manufacturing apparatus for explaining a method for manufacturing a semi-molten slurry according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 従来方法を説明するためのスラリー製造装置
の概略断面図。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a slurry manufacturing apparatus for explaining a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 鋳型 3 ステータコイル 5 ダイス 6 押し出し口 12,112 閉塞部材 14 溶融金属 15 素材 16 撹拌羽根 Reference Signs List 2 mold 3 stator coil 5 die 6 extrusion port 12,112 closing member 14 molten metal 15 material 16 stirring blade

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−248743(JP,A) 特開 平2−274345(JP,A) 特開 平1−166857(JP,A) 特開 平1−138045(JP,A) 特開 平1−309766(JP,A) 特開 昭63−68251(JP,A) 特開 昭58−157558(JP,A) 特開 昭55−40004(JP,A) 特開 昭55−117556(JP,A) 特開 昭54−95924(JP,A) 特開 昭55−117555(JP,A) 特開 昭58−9752(JP,A) 特開 昭57−184555(JP,A) 特開 平1−192447(JP,A) 特開 平1−138044(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 27/02 B22D 11/00 B22D 11/115 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-248743 (JP, A) JP-A-2-274345 (JP, A) JP-A 1-166857 (JP, A) JP-A 1-138045 (JP) JP-A-1-309766 (JP, A) JP-A-63-68251 (JP, A) JP-A-58-157558 (JP, A) JP-A-55-40004 (JP, A) 55-117556 (JP, A) JP-A-54-95924 (JP, A) JP-A-55-117555 (JP, A) JP-A-58-9572 (JP, A) JP-A-57-184555 (JP, A A) JP-A-1-19247 (JP, A) JP-A-1-13844 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 27/02 B22D 11/00 B22D 11 / 115

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 溶融金属を磁気発生手段によって発生さ
れる回転磁界によって撹拌して半溶融スラリーを製造す
る方法であって、上記溶融金属を鋳型に注湯して、該溶
融金属の表面に閉塞部材を接触させた状態で上記回転磁
界により撹拌し、該撹拌によって上記半溶融スラリーが
所定の固相率に達したときに上記閉塞部材によって鋳型
底部から該半溶融スラリーを押し出すことを特徴とする
半溶融スラリーの製造方法。
1. A method for producing a semi-molten slurry by stirring a molten metal by a rotating magnetic field generated by a magnetic generating means, wherein the molten metal is poured into a mold and closed on a surface of the molten metal. Agitating by the rotating magnetic field in a state where the members are in contact with each other, and when the semi-molten slurry reaches a predetermined solid fraction by the agitation, the semi-molten slurry is extruded from the bottom of the mold by the closing member. A method for producing a semi-molten slurry.
【請求項2】 鋳型の底部に、該鋳型の内部径よりも小
径の押し出し口を設けて、半溶融スラリーを該押し出し
口から押し出すことを特徴とする請求項1に記載の半溶
融スラリーの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein an extrusion port having a diameter smaller than the inner diameter of the mold is provided at the bottom of the mold, and the semi-molten slurry is extruded from the extrusion port. Method.
【請求項3】 閉塞部材の下面に撹拌羽根が設けられて
いることを特徴とする請求項1に記載の半溶融スラリー
の製造方法。
3. The method for producing a semi-molten slurry according to claim 1, wherein a stirring blade is provided on a lower surface of the closing member.
【請求項4】 閉塞部材を回転磁界による撹拌方向とは
逆方向に回転させることを特徴とする請求項3に記載の
半溶融スラリーの製造方法。
4. The method for producing a semi-molten slurry according to claim 3, wherein the closing member is rotated in a direction opposite to a stirring direction by the rotating magnetic field.
【請求項5】 半溶融スラリーを撹拌しつつ閉塞部材に
よって鋳型から押し出すことを特徴とする請求項1に記
載の半溶融スラリーの製造方法。
5. The method for producing a semi-molten slurry according to claim 1, wherein the semi-molten slurry is extruded from a mold by a closing member while stirring.
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