JP3095417B2 - 金属複合材料製造方法及び装置 - Google Patents
金属複合材料製造方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、親連鋳材の少なくとも1つの側に、別の材
料特性を有する材料が被着された金属複合材料製造方法
と、底部に開口を有し、その開口を貫通して親連鋳材
が、容器の中に充填された溶融金属中を貫通案内される
ことが可能である容器と、更に、溶融金属の中に入る際
及び出る際に連鋳材を動かすローラを具備する前記方法
を実施する装置とに関する。
料特性を有する材料が被着された金属複合材料製造方法
と、底部に開口を有し、その開口を貫通して親連鋳材
が、容器の中に充填された溶融金属中を貫通案内される
ことが可能である容器と、更に、溶融金属の中に入る際
及び出る際に連鋳材を動かすローラを具備する前記方法
を実施する装置とに関する。
1方がエンドレス連鋳材である2つの金属材料を接合
するためには主に溶射成形及び逆鋳造が公知である。
するためには主に溶射成形及び逆鋳造が公知である。
金属スプレーが担体異形材に被着される前記の第1の
方法の欠点は、複雑な方法実施であること以外に、大き
いスプレー損失がある。
方法の欠点は、複雑な方法実施であること以外に、大き
いスプレー損失がある。
その上、この方法は実質的に回転対称形状に制限され
る。
る。
前記の第2の方法の逆鋳造は例えばヨーロッパ特許第
EP0311602号明細書から公知である。親連鋳材が溶融金
属を貫通案内され、親連鋳材表面に付着して溶融金属浴
から排出案内されるこの方法の欠点は、親連鋳材の材料
が溶融金属浴の材料と同一か少なくとも類似であること
が必要であることにある。
EP0311602号明細書から公知である。親連鋳材が溶融金
属を貫通案内され、親連鋳材表面に付着して溶融金属浴
から排出案内されるこの方法の欠点は、親連鋳材の材料
が溶融金属浴の材料と同一か少なくとも類似であること
が必要であることにある。
本発明の目的は、簡単な手段により、材料特性が大幅
に異なり、凝固点及び融点の差が大きい複数の金属から
複合材料異形材を形成することを可能にする方法及びこ
れに必要な装置を提供することにある。
に異なり、凝固点及び融点の差が大きい複数の金属から
複合材料異形材を形成することを可能にする方法及びこ
れに必要な装置を提供することにある。
本発明のこの目的は、方法請求項1及び装置請求項9
の特徴部分に記載の特徴により達成される。
の特徴部分に記載の特徴により達成される。
本発明では親連鋳材が一定速度で、親連鋳材と同一の
材料組成を有する溶融金属中を通過案内され、これによ
り逆鋳造で溶融金属が元の3〜6倍まで親連鋳材表面に
接合し、これにより前記親異形材から担体異形材が形成
される。この担体異形材に、溶融金属浴から出た直後に
接合用異形材が供給され、接合用異形材は前記担体異形
材の表面に溶着される。この方法では、例えば2又は3
種の金属板としてオーステナイト鋼を炭素含有鋼に接合
する等の複数材料の接合の際に、材料を互いに接合する
際の問題が回避される。ここで、オーステナイト溶融金
属の融点が1450℃であり、親異形材としてのC鋼の融点
が1520℃であり、更に上記融点(1450℃)よりも15℃だ
け高い運転温度である1465℃にオーステナイト溶融金属
が保持されている。この場合において、例えば、C鋼が
親異形材として逆鋳造の際に、1465℃の運転温度でオー
ステナイト溶融金属の中に入っても、この1465℃という
運転温度は、親異形材の融点よりもはるかに低いため、
親異形材の表面を溶融させることができない。従って、
双方の融点の差(上記の場合では、70℃)が大きい場合
には、迅速な溶接は行われない。
材料組成を有する溶融金属中を通過案内され、これによ
り逆鋳造で溶融金属が元の3〜6倍まで親連鋳材表面に
接合し、これにより前記親異形材から担体異形材が形成
される。この担体異形材に、溶融金属浴から出た直後に
接合用異形材が供給され、接合用異形材は前記担体異形
材の表面に溶着される。この方法では、例えば2又は3
種の金属板としてオーステナイト鋼を炭素含有鋼に接合
する等の複数材料の接合の際に、材料を互いに接合する
際の問題が回避される。ここで、オーステナイト溶融金
属の融点が1450℃であり、親異形材としてのC鋼の融点
が1520℃であり、更に上記融点(1450℃)よりも15℃だ
け高い運転温度である1465℃にオーステナイト溶融金属
が保持されている。この場合において、例えば、C鋼が
親異形材として逆鋳造の際に、1465℃の運転温度でオー
ステナイト溶融金属の中に入っても、この1465℃という
運転温度は、親異形材の融点よりもはるかに低いため、
親異形材の表面を溶融させることができない。従って、
双方の融点の差(上記の場合では、70℃)が大きい場合
には、迅速な溶接は行われない。
本発明では例えば4〜10mmの仕上り帯材厚の帯材を製
造する場合にC鋼の親帯材が、(分析に関して)同一又
は類似の品質の溶融金属を貫通案内される。この親連鋳
材の両側に溶融金属が元の3〜6倍まで結晶化し、約4
〜7mmの厚さと1520℃の連鋳材表面温度と粘土状態で溶
融金属浴から出る。溶融金属浴表面の上方でこの帯材
に、約0.2〜1mmの厚さの薄肉オーステナイト帯材が供給
される。この目的のためにローラ対が設けられ、ローラ
対はくせ取り圧延として、予熱された薄肉オーステナイ
ト帯材を、まだ部分的に液状又はまだ粘土状であるすな
わち表面が完全に凝固していないか又はまだ比較的高い
温度を有する炭素含有担体帯材と溶接する。
造する場合にC鋼の親帯材が、(分析に関して)同一又
は類似の品質の溶融金属を貫通案内される。この親連鋳
材の両側に溶融金属が元の3〜6倍まで結晶化し、約4
〜7mmの厚さと1520℃の連鋳材表面温度と粘土状態で溶
融金属浴から出る。溶融金属浴表面の上方でこの帯材
に、約0.2〜1mmの厚さの薄肉オーステナイト帯材が供給
される。この目的のためにローラ対が設けられ、ローラ
対はくせ取り圧延として、予熱された薄肉オーステナイ
ト帯材を、まだ部分的に液状又はまだ粘土状であるすな
わち表面が完全に凝固していないか又はまだ比較的高い
温度を有する炭素含有担体帯材と溶接する。
有利には接合用異形材例えばステンレス帯材(オース
テナイト)は誘導炉により予熱される。更に複合連鋳材
は、複合連鋳材に面する表面が更に加熱されるように逆
再結晶化器の表面に沿って案内される。
テナイト)は誘導炉により予熱される。更に複合連鋳材
は、複合連鋳材に面する表面が更に加熱されるように逆
再結晶化器の表面に沿って案内される。
2又は3層の複合材料を欠陥無しに溶接するために親
連鋳材及び溶融金属の材料と、溶融金属の温度と、溶融
金属浴の高さと、親連鋳材の速度と、ひいては溶融金属
が担体異形材用帯材に接触する接触時間又は溶融金属が
この帯材に収容される収容量が調整され、さらに、担体
異形材と接合用異形材との接合の際に溶融金属浴の上方
の第1のローラ対による押圧力が調整される。また、上
記親連鋳材は、例えばST14等の炭素含有鋼を好適に用い
ることができる。一方、上記溶融金属は、該炭素含有鋼
と同一の組成を有し、かつ、溶融金属の融点よりも0.5
〜1.5%高い温度に保持されている。この状態で、親連
鋳材は溶融金属の中を貫通して案内される。
連鋳材及び溶融金属の材料と、溶融金属の温度と、溶融
金属浴の高さと、親連鋳材の速度と、ひいては溶融金属
が担体異形材用帯材に接触する接触時間又は溶融金属が
この帯材に収容される収容量が調整され、さらに、担体
異形材と接合用異形材との接合の際に溶融金属浴の上方
の第1のローラ対による押圧力が調整される。また、上
記親連鋳材は、例えばST14等の炭素含有鋼を好適に用い
ることができる。一方、上記溶融金属は、該炭素含有鋼
と同一の組成を有し、かつ、溶融金属の融点よりも0.5
〜1.5%高い温度に保持されている。この状態で、親連
鋳材は溶融金属の中を貫通して案内される。
さらに、上記接合用異形材がフェライト又はオーステ
ナイト又はニッケル含有鋼であり、この鋼の融点は、溶
融金属浴を形成する金属の融点よりも3〜4%ほど低く
なっている。
ナイト又はニッケル含有鋼であり、この鋼の融点は、溶
融金属浴を形成する金属の融点よりも3〜4%ほど低く
なっている。
本発明の1つの実施の形態が添付図面に示されてい
る。
る。
図1は金属複合材料を製造する装置の概略図である。
溶融金属Sにより充填されている容器11の中で底部の
中に開口12が設けられている。開口12を通過して親連鋳
材41が容器11の中に案内される。親連鋳材41が溶融金属
Sと接触している間に溶融金属Sが元の3〜6倍程度ま
で親連鋳材に結晶化し、親連鋳材41は担体異形材42とし
て溶融金属から出る。
中に開口12が設けられている。開口12を通過して親連鋳
材41が容器11の中に案内される。親連鋳材41が溶融金属
Sと接触している間に溶融金属Sが元の3〜6倍程度ま
で親連鋳材に結晶化し、親連鋳材41は担体異形材42とし
て溶融金属から出る。
親連鋳材41は供給ローラ21により供給され動かされ
る。溶融金属浴表面の上方に接合用異形材43が少なくと
も1つの側から担体異形材42に供給され、方向変換ロー
ラ22を介して担体異形材42に圧着される。仕上り帯材44
を供給し動かすために引出しローラ23が設けられてい
る。
る。溶融金属浴表面の上方に接合用異形材43が少なくと
も1つの側から担体異形材42に供給され、方向変換ロー
ラ22を介して担体異形材42に圧着される。仕上り帯材44
を供給し動かすために引出しローラ23が設けられてい
る。
接合用異形材43を予熱するために容器11の外部に加熱
炉31が設けられている。
炉31が設けられている。
更にガス供給ステーション51が設けられ、ガス供給ス
テーション51により供給管52を介して接合用異形材43と
溶融金属Sの浴表面との間の中間空間の中に不活性ガス
を導入可能である。
テーション51により供給管52を介して接合用異形材43と
溶融金属Sの浴表面との間の中間空間の中に不活性ガス
を導入可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 メガヘド,ガマル・モハメド エジプト国、カイロ、ニュー−マーデ ィ、ナンバー 17、アル・アライェス・ ビルディング (72)発明者 プレシウチュニッヒ,フリッツ−ペータ ー ドイツ連邦共和国、デー 47269 デュ イスブルク、ライザーヴェーク 69 (72)発明者 フォン・ハーゲン,インゴ ドイツ連邦共和国、デー 47800 クレ ーフェルト、シューマンシュトラーセ 1 (56)参考文献 特開 平2−258157(JP,A) 特開 昭59−156538(JP,A) 特表 平1−503046(JP,A) 特表 平10−511313(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 19/00 B22D 11/00 B22D 23/04
Claims (11)
- 【請求項1】親連鋳材の少なくとも1つの側に別の材料
特性の材料が被着される金属複合材料製造方法におい
て、 親連鋳材が一定速度で、親連鋳材と同一の材料組成を有
する溶融金属を通過案内され、これにより逆鋳造で溶融
金属が元の3〜6倍まで親連鋳材表面に結晶化し、これ
により前記親異形材から担体異形材が形成され、 溶融金属浴表面から所定の間隔だけ離れた位置で、溶融
金属浴から出た前記担体異形材に接合用異形材が供給さ
れ、前記接合用異形材は前記担体異形材の表面に溶着さ
れることを特徴とする金属複合材料製造方法。 - 【請求項2】接合用異形材が外部エネルギーにより予熱
されることを特徴とする請求項1に記載の金属複合材料
製造方法。 - 【請求項3】前記接合用異形材が前記接合用異形材の浴
に面する面が過熱されるような間隔で溶融金属浴表面の
上方をこの表面に沿って案内されることを特徴とする請
求項2に記載の金属複合材料製造方法。 - 【請求項4】担体異形材と接合用異形材の少なくとも後
に互いに接合される表面が保護ガスにより覆われること
を特徴とする請求項3に記載の金属複合材料製造方法。 - 【請求項5】接合用異形材が担体異形材の表面に圧着さ
れることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのい
ずれか1つの請求項に記載の金属複合材料製造方法。 - 【請求項6】親連鋳材が例えばST14等の炭素含有鋼であ
り、前記炭素含有鋼は、同一の組成を有し0.5〜1.5%高
い温度を有する溶融金属を貫通案内されることを特徴と
する請求項1に記載の金属複合材料製造方法。 - 【請求項7】接合用異形材がフェライト又はオーステナ
イト又はニッケル含有鋼であり、前記鋼の融点は3〜4
%、溶融金属浴を形成する金属の融点に比して低いこと
を特徴とする請求項1に記載の金属複合材料製造方法。 - 【請求項8】底部に開口を有する冶金容器を具備し、前
記冶金容器を貫通して親連鋳材が前記冶金容器の中に充
填された溶融金属を貫通案内されることが可能であり、
更に、溶融金属の中に入る際及び出る際に連鋳材を動か
すローラを具備する、請求項1から請求項7のうちのい
ずれか1つの請求項に記載の金属複合材料製造方法を実
施する金属複合材料製造装置において、 前記容器(11)の少なくとも1つの側に加熱炉(31)が
設けられ、前記加熱炉(31)を貫通して接合用異形材
(43)が案内可能であり、 前記接合用異形材(43)が方向変換ローラ(22)を介し
て、溶融金属(S)から出た担体異形材(42)に圧着可
能であることを特徴とする金属複合材料製造装置。 - 【請求項9】加熱炉(31)と方向変換ローラ(22)とが
同一の高さに配置され、溶融金属に面する側を加熱する
ために溶融金属表面レベルに対して充分な間隔を置いて
配置されていることを特徴とする請求項8に記載の金属
複合材料製造装置。 - 【請求項10】担体異形材(42)として金属板及び管が
使用されることを特徴とする請求項8又は請求項9に記
載の金属複合材料製造装置。 - 【請求項11】ガス供給ステーション(51)が設けら
れ、前記ガス供給ステーション(51)により、供給管
(52)を介して不活性ガスが溶融金属表面と接合用異形
材(43)の下面との間の中間空間の中に案内されること
を特徴とする請求項8から請求項10のうちのいずれか1
つの請求項に記載の金属複合材料製造装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19519068.8 | 1995-05-19 | ||
DE19519068A DE19519068C1 (de) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von metallischem Verbundwerkstoff |
PCT/DE1996/000907 WO1996036744A1 (de) | 1995-05-19 | 1996-05-17 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallischem verbundwerkstoff |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11505476A JPH11505476A (ja) | 1999-05-21 |
JP3095417B2 true JP3095417B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=7762769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08534462A Expired - Fee Related JP3095417B2 (ja) | 1995-05-19 | 1996-05-17 | 金属複合材料製造方法及び装置 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6095232A (ja) |
EP (1) | EP0826073B1 (ja) |
JP (1) | JP3095417B2 (ja) |
KR (1) | KR19990008437A (ja) |
CN (1) | CN1184509A (ja) |
AT (1) | ATE179219T1 (ja) |
AU (1) | AU707850B2 (ja) |
BR (1) | BR9608826A (ja) |
CA (1) | CA2221387C (ja) |
DE (2) | DE19519068C1 (ja) |
ES (1) | ES2130828T3 (ja) |
RU (1) | RU2139165C1 (ja) |
WO (1) | WO1996036744A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014047537A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Takashi Iwasa | 門形カルバート構造 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19814990C1 (de) * | 1998-01-23 | 1999-04-29 | Schloemann Siemag Ag | Beschichtungsverfahren für ein Metallband und zugehörige Beschichtungsvorrichtung |
FI116453B (fi) * | 2000-12-20 | 2005-11-30 | Outokumpu Oy | Menetelmä kerrosmetallituoteaihion valmistamiseksi ja kerrosmetallituoteaihio |
DE202011051396U1 (de) * | 2011-09-22 | 2013-01-08 | Düspohl Maschinenbau Gmbh | Profilummantelungsmaschine |
KR101646496B1 (ko) | 2016-02-02 | 2016-08-12 | 주식회사 와이제이조경산업 | 정자 |
CN106392026B (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-08 | 南昌专腾科技有限公司 | 金属复合材料成型装置及工艺 |
CN106694836A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-05-24 | 江西理工大学 | 一种固‑液包覆复合材料的连续铸造成形装置和方法 |
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