JP3194268B2 - 等削減微粒焼入れ表面 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、溶融合金の急速焼入れによるリボン又はワ
イヤの製造に関し、特に急速焼入れを得るために使用さ
れる表面の特徴に関する。きめ細かで等軸晶（equiaxe
d）再結晶ミクロ構造を有し、緻密なガウス粒度分布を
示す焼入れ表面は、急速に固化したストリップの表面仕
上げの質を著しく改善することが分かっている。

【０００２】

【従来技術】

合金ストリップの連続鋳造は溶融合金を回転鋳造ホイ
ール上に蒸着することにより達成される。溶融合金流動
体（stream）としてのストリップ形態は、ホイールの運
動する焼入れ表面により薄くされ、固化される。連続鋳
造に対しては、この焼入れ表面は鋳造中の熱サイクルに
よる繰り返し応力により生じるかもしれない機械的な損
傷に耐えねばならない。焼入れ表面の改善した性能を達
成できる手段は、高熱伝導性及び高機械強度を有する合
金の使用を含む。その例は、種々の銅合金、スチール等
である。代わりに、ヨーロッパ特許EP0024506号明細書
に開示されるように、焼入れ表面の性能を改善するため
に種々の表面を鋳造ホイールの焼入れ表面上に配置する
ことができる。適当な鋳造手順は米国特許第4,142,571
号明細書に詳細に記載されている。

【０００３】 従来の鋳造ホイールの焼入れ表面は一般に２つの形態
のうちの１つ、即ち、単体（monilithic）又は複合体
（component）をとる。単体の焼入れ表面は、オプショ
ンとして冷却チャンネルを具備した鋳造ホイールの形と
して設計された合金の固形ブロックからなる。複合体の
焼入れ表面は、米国特許第4,537,239号明細書に開示さ
れるように、組立てたときに鋳造ホイールを構成する複
数の部片からなる。本開示における鋳造ホイールの焼入
れ表面の改善は、すべての種類の鋳造ホイールに適用で
きる。

【０００４】 鋳造ホイールの焼入れ表面の構造のための材料を選択
するに当っては、一般に、硬度や引張り及び降伏強さや
伸びの如きある機械的な特性を（時には、熱伝導性と組
み合わせて）考慮していた。これは、一定の合金にとっ
て可能な熱伝導特性と機械的な強度特性との最良の組み
合わせを達成するための努力として行われた。その理由
は基本的には次の２つである。（１）鋳造物に高焼入れ
を提供するため及び（２）ストリップの幾何学的な精細
度（definition）の劣化を生じさせる焼入れ表面の機械
的な損傷に抵抗することである。優れた性能特性を有す
る焼入れ表面を得るためには、動的又は周期的な機械特
性をも考慮しなければならない。

【０００５】 材料の間違った選択の１つの結果として、ピットの形
成による鋳造ホイール表面の急激な劣化がある。ピット
は、約0.1mmの深さより大きい場合に通常観測される小
さな欠陥であり、鋳造が進むにつれてその深さ及び直径
が増大する。これらの表面の不規則さは、対応する欠
陥、即ち、鋳造リボン内に「目」（pips）を生じさせ
る。このような目はリボンの表面仕上げに影響を及ぼす
ばかりか、変圧器のコア、防犯装置及びろう付け物品の
如き応用におけるリボンの有用性を減少させることがあ
る。急速焼入れリボンの価値及び消費者の満足に対する
このような表面欠陥の重大性は明白である。

【０００６】 表面欠陥は、鋳造ホイールの焼入れ表面の寿命を制限
し、その上に鋳造されたリボンの表面の質を減少させ
る。次いで、これは、消費者にとってのリボンの有用性
を減少させ、設計に当たっては、受け取ったリボンの最
悪の表面質に関連する特性を考慮しなければならない。
Cu−Cr及びCu−Be型の合金のように、機械的及び熱的な
特性を最良に選択した場合でさえ、鋳造ホイールの焼入
れ表面仕上げの劣化は急速に進む。従来、急激な劣化に
抵抗し、欠陥の無い表面を有するリボンを長期間にわた
って製造する焼入れ表面の要求がある。

【０００７】

【発明の概要】

本発明は、合金ストリップを連続的に鋳造する装置を
提供する。一般的に述べれば、装置は迅速に運動する焼
入れ表面を備えた鋳造ホイールを有し、この焼入れ表面
は、その上に蒸着された溶融合金の層を冷却して連続合
金ストリップとして急速に固化する。焼入れ表面は、き
め細かで等軸晶再結晶ミクロ構造を有し、緻密なガウス
粒度分布を示す熱伝導性の合金からなる。

【０００８】 オプションとして、本発明の鋳造ホイールは、溶融金
属が焼入れ表面上で蒸着され、焼入れされる間にわたっ
て焼入れ表面を実質上一定の温度に維持する冷却手段を
有する。ノズルは焼入れ表面に対して離間した関係にて
装着され、溶融合金を吐き出す。溶融合金はノズルによ
り焼入れ表面の領域へ導かれ、そこに蒸着される。ノズ
ルに連通するリザーバは溶融合金の供給源を保持し、溶
融金属をノズルへ送る。

【０００９】 好ましくは、焼入れ表面は緻密なガウス粒度分布及び
80μｍより小さな平均粒度を示すきめ細かで等軸晶再結
晶粒子からなる。このような質を有する焼入れ表面を使
用すると、焼入れ表面の使用寿命が大幅に増大する。焼
入れ表面上で扱う鋳造物のためのランタイム（操業時
間）は大幅に延び、各ラン中の材料鋳造物の質は３倍又
はそれ以上良好となる。焼入れ表面上のリボン鋳造物の
表面欠陥は遥かに少なくなり、従って、増大した緻密係
数（pack factor、％ラミネーション）を示し、このよ
うなリボンから作られた電力分布変圧器の効率は改善さ
れる。鋳造中の焼入れ表面のラン応答は鋳造毎に顕著な
一貫性を有し、その結果、実質上同じ期間のランタイム
が繰り返され、メンテナンスのスケジュール管理が容易
になる。有利なことに、このような表面上で急速に固化
されたリボンの歩留まりは顕著に改善され、表面のメン
テナンス回数が最小となり、プロセスの信頼性が増大す
る。

【００１０】

【発明の実施の態様】

以下の詳細な説明及び添付図面を参照したときに、本
発明を一層十分に理解でき、他の利点が明らかとなろ
う。本明細書において、「アモルファス金属合金」なる
用語は、任意の長範囲秩序（order）を実質上有しない
金属合金を意味し、液体又は無機酸化ガラスにおいて観
察されるものと同等のｘ線回折強度最大値を特徴とす
る。ここで使用するようなミクロ結晶合金なる用語は、
10μｍ（0.0004インチ）より小さな粒度を有する合金を
意味する。好ましくは、このような合金は約100nm（0.0
00004インチ）から10μｍ（0.0004インチ）までの範
囲、一層好ましくは約１μｍ（0.00004インチ）から５
μｍ（0.0002インチ）までの範囲の粒度を有する。

【００１１】 ここで使用されるような粒度は、粒子の境界を現すた
めに研磨され正確にエッチングされた合金サンプルを直
接見る画像分析器により決定されたものとする。平均粒
度は、無秩序に選んだサンプル内の５つの異なる位置を
使用して決定した。すべての場合、サンプル内の最大粒
子が視野内に完全に収まる程度に倍率を減少させた。不
明瞭さが存在した場合は、粒度を異なる倍率で決定し、
倍率が変化しないことを保証した。

【００１２】 ここで使用するような「ストリップ」なる用語は、横
方向の寸法が長さよりかなり小さい細い本体を意味す
る。従って、ストリップはすべて規則的又は不規則な横
断面のワイヤ、リボン及びシートを含む。明細書及び請
求の範囲全体にわたって使用するような「急速固化」な
る用語は少なくとも約104乃至106℃/sの割合での溶融物
の冷却を言う。本発明の範囲内で、ストリップを製造す
るために、例えば、冷却された表面上への噴霧蒸着、ジ
ェット鋳造、平坦フロー鋳造等の種々の急速固化技術を
利用できる。

【００１３】 ここで使用するような「ホイール」なる用語は、直径
より小さな（軸方向の）幅を有する実質上円形の横断面
を持った本体を意味する。逆に、ローラは、直径より大
きな幅を有するものとして理解すべきである。ここで使
用するような「熱伝導」なる用語は、焼入れ表面が40W/
mKより大きく約400W/mKより小さく、一層好ましくは60W
/mKより大きく約400W/mKより小さく、最も好ましくは80
W/mKより大きく400W/mKより小さい熱伝導値を有するこ
とを意味する。

【００１４】 ここで使用するような「統一リボン量鋳造」（normal
ized ribbon quantity cast）なる用語は、標準のホ
イールとして統一された特定のホイール上に鋳造が可能
となったリボンの量／質量を言う。ここで使用するよう
な「溶体化熱処理」なる用語は、合金添加物が固溶体と
なる温度に合金を加熱することを意味する。これは、し
ばしば、合金添加物の再結晶を伴う。実際の溶体化熱処
理温度は、合金に依存する。銅ベリリウム合金25は、普
通745乃至810℃の範囲内で溶体化処理される。溶体化熱
処理の後、合金は、急速に冷却され、合金添加物を固溶
体内に維持させる。この状態において、合金は、柔軟で
あり、延性を有し、容易に加工できる。

【００１５】 ここで使用するような「時効」（aging）なる用語
は、溶体化熱処理された合金から合金添加物を析出させ
るために使用される低温露出を意味する。強化相の析出
は、合金を硬化させる。時効時間及び温度は、最大硬度
従って強度を得るために最適化される。銅ベリリウム合
金25は、普通260乃至370℃で４時間時効される。過剰な
時効時間は、硬度、強度及び延性の損失につながる。銅
ベリリウム合金は、普通溶体化熱処理された状態で売ら
れているので、銅ベリリウム合金の時効は、普通単に
「熱処理」として参照される。

【００１６】 ここで使用するような「ガウス」なる用語は、平均値
のまわりでの普通の標準分布を意味する。例としてゼロ
に近いある場合において、分布は正に歪む。その理由
は、粒子が負の値を持つことができないからである。こ
のような作業におけるこのような場合は簡単にガウス分
布として参照される。

【００１７】 ここで使用するような「緻密」（tight）なる用語
は、ガウス分布即ち通常分布のまわりで分散が極めて少
ないことを意味する。狭いガウス分布なる用語は、また
幅広いガウス分布に対抗するものとして使用できる。本
明細書及び請求の範囲において、装置は、ホイールの周
辺部に位置する鋳造ホイールの区分（焼入れ表面として
作用する）を参照して述べる。本発明の原理はホイール
とは、異なる形状及び構造を有するベルトの如き焼入れ
表面形状、又は、焼入れ表面として作用する区分がホイ
ールの面又はホイールの周辺以外の他の部分に位置する
ような鋳造ホイール形状に同様に適用できる。本発明
は、急速固化に使用する焼入れ表面、金属ストリップの
急速固化に焼入れ表面を使用する方法、及び焼入れ表面
を作る方法を提供する。

【００１８】 第１図には、金属ストリップを急速固化するための装
置10を示す。装置10は長手軸線上に回転可能に装着され
た環状の鋳造ホイール１と、溶融金属を保持するための
リザーバ２と、誘導加熱コイル３とを有する。リザーバ
２は溝付きのノズル４に連通し、ノズルは環状の鋳造ホ
イール１の表面５の近傍に装着される。リザーバ２は更
にそこに収容された溶融金属をノズルを通して吐き出さ
せるために溶融金属を加圧する手段（図示せず）を具備
する。作動において、リザーバ２内で加圧下に維持され
た溶融金属はノズル４を通して迅速に運動する鋳造ホイ
ールの表面５上に吐き出され、そこで溶融金属は固化し
てストリップ６を形成する。固化後、ストリップ６は鋳
造ホイールから分離され、ホイールから振り飛ばされて
ワインダ又は他の適当な回収装置（図示せず）により回
収される。

【００１９】 鋳造ホイールの焼入れ表面５を構成する材料は、銅又
は他の金属又は比較的高い熱伝導率を有する合金とする
ことができる。この要求は、アモルファスストリップ又
は準安定ストリップを作りたい場合に特に適用できる。
表面５の構造にとって好ましい材料は、クロム銅又はベ
リリウム銅の如き析出硬化銅合金、分散硬化合金及び酸
素無し銅を含む。必要なら、平滑な表面特徴を有するス
トリップを得るために、表面５を高度に研磨するか、ク
ロムメッキ等を施すことができる。浸食、腐食又は熱疲
労に対する更なる保護を提供するために、鋳造ホイール
の表面を適当な抵抗材料又は高融点材料で覆うことがで
きる。典型的には、冷えた表面上に鋳造されている溶融
金属又は合金の湿潤性が十分な場合は、セラミックのコ
ーティングや耐腐食性高融点金属を適用できる。

【００２０】 鋳造中ホイールが回転しているときに焼入れ表面上へ
溶融金属を蒸着すると、表面の近傍での大きな半径方向
の熱勾配及び大きな繰り返し熱応力が生じる。これらの
効果は、組合わさって鋳造中の焼入れ表面を機械的に劣
化させる。

【００２１】 実質上500μｍ以上の粒子を有しない緻密なガウス粒
度分布を有するきめ細かな等軸晶再結晶粒子からなる焼
入れ表面を使用することにより、上述の機械的な劣化の
問題を最小限に抑えることができることが判明した。銅
を基礎とする合金は典型的には双モデル粒度分布を有す
る。事実、銅合金は、アメリカ協会の試験及び測定（Am
erican Society of Testing ＆ Measurement;AMS
T）E112による粒度規格が平均粒度を２つの寸法により
特定できるような合金のみである。特定される２つの寸
法のうち、一方の寸法は微細な粒子のためのものであ
り、他方の寸法は大きな粒子のためのものである。これ
らの寸法のための典型的な値は、それぞれ100μｍ及び6
00μｍである。銅合金に対しては、約５乃至1000μｍの
粒度範囲が普通である。

【００２２】 双モデル粒度分布のために銅合金において普通に生じ
る大きな粒度は鋳造ホイールの耐久性にとって有害であ
る。熱間鍛造により製造された一連の銅製鋳造ホイール
を詳細に研究した。すべてのホイールは20及び500μｍ
のASTM粒度により代表される典型的な双モデル分布を有
していた。250μｍ以上の粒度を有する鋳造ホイール材
料の百分率を決定するために画像分析器を使用するによ
り双モデル分布の度合いの量を定めることが可能であ
り、大きな粒度をある程度考慮できることが判明した。
第２図に示すように、大きな割合の大きな粒子を有する
熱間鍛造されたホイールは小さな統一リボン量鋳造を有
し、一方、小さな割合の粒子を有するホイールは一層大
きな統一リボン量鋳造を有していた。第３図は「良質」
及び「悪質」のホイールの粒度分布を示す。

【００２３】 「良質」及び「悪質」のホイールの各々は双モデル分
布を有するが、一層高い統一量鋳造（0.04に対比して1.
4）を持つホイールにおける大きな粒子は一層少ない。
明らかに、大きな粒子及び双モデル粒度分布は金属又は
合金ストリップの連続鋳造における焼入れ表面の性能に
とって有害である。このような状況の下では、焼入れ表
面の劣化が生じるような特定の方法はその表面における
極めて小さな割れ目の形成を伴う。次いで、引き続いて
蒸着された溶融金属又は合金がこれらの小さな割れ目へ
進入し、その中で固化し、鋳造されたストリップが作業
中に焼入れ表面から分離されるときに、隣接する焼入れ
表面材料と一緒に引き出される。劣化手順は変化するも
のであり、時間が経つにつれて悪い方へ漸進的に成長す
る。焼入れ表面上の割れ目を伴った即ち引き出されたス
ポットは「ピット」と呼ばれ、一方、鋳造されたストリ
ップの下面に付着した対応する複製突起は「目」（pip
s）と呼ばれる。

【００２４】 大きな粒子の領域を更に減少させることにより双モデ
ル分布を減少させることが有利である。しかし、従来の
熱間鍛造プロセスで実質上100％の小さな粒度を得るこ
とは困難である。従来の熱間鍛造は普通、高強度を得る
ための引き続きの熱処理に対する準備を行うように、環
状の焼入れ表面に対する個別のハンマー殴打（blow）に
より金属を加工する工程を含む。この機械的な加工方法
の制限はその個別の増分的な性質におおいに依存する。
すなわち、焼入れ表面の体積素子がすべて等しく加工さ
れるとは限らず、引き続いて双モデル粒度分布が生じ、
微細な粒子のマトリックス内に大きな粒子が生じる虞れ
がある。

【００２５】 それ故、別の製造方法が探求された。このような方法
は前方及び後方押出し、フロー形成（flow formin
g）、熱間及び冷間鍛造を含むものであった。いくつか
の方法は均等質の微粒ミクロ構造を提供した。ある方法
はホイールの寿命を改善したが、極端に微細（＜30μ
ｍ）な粒度でさえ、極めて低い統一リボン量鋳造を得る
ことができることが判明した。微細で均一な粒度でさ
え、性能が粒子のミクロ構造に依存することが判明し
た。各ホイールの平均粒度が30μｍより小さく250μｍ
を越える粒子が無い場合でさえ、良好、中程度及び極め
てホイールの寿命が得られた。

【００２６】 緻密なガウス粒度分布でのきめ細かな等軸晶再結晶粒
子を形成する技術により、最良の結果が得られた。この
ようなミクロ構造の利点は長いホイールの寿命に限定さ
れず、良好な設備の利用及び優れた表面仕上げを有する
リボンの製造を含む。磁気合金から作ったリボンの場
合、良好な表面仕上げは一層高い緻密係数及び一層効率
的な変圧器を提供する。リボンが「目」を持たない状態
で有効に形成された場合に、改善されたリボンの質に関
連する利点が著しく増大することが判明した。

【００２７】 本発明の一層完全なる理解のために次の例を示す。特
殊な技術、条件、材料、比率及び報告データは、本発明
の原理及び実行が例示的なものであり、本発明の要旨を
限定するものとして解釈すべきではない。

【００２８】

【例１】 銅ベリリウム合金25のインゴットを700℃の温度で熱
間側方鍛造して穴を明け、その後、熱間鍛造及び引き続
きの冷間鍛造を行って、最終の所望の鋳造ホイール寸法
にした。特に、ビレットを中間の寸法へと熱間鍛造し、
最終のホイール寸法まで30％の冷間減少を行った。第４
図は、標準の溶体化処理前に種々の減少となるように標
準の熱間鍛造し次いで冷間鍛造したサンプルのために得
られた平均粒度を示す。得られた粒度は、冷間作業の大
きな範囲にわたって一定を維持し、第４図において研究
された直接の範囲外で僅かしか変化しないものと期待で
きる。

【００２９】 次いで、精確なホイール寸法及び公差に機械加工する
前に、30％冷間加工された鋳造ホイールに対して標準の
溶体化熱処理を行い、時効させた。得られたガウス粒度
分布を第５図に示す。第６図に示すこれらの微細な等軸
晶再結晶粒子はこのホイールに著しく長い寿命を与え
た。第５図乃び第６図に示されたホイールは、2.9の統
一リボン量鋳造を有し、これは第２図に示した「最良
の」新間鍛造されたホイールの値の約２倍である。

【００３０】 大半の場合、このホイールを使用して製造されたリボ
ンは目を有していなかった。その結果、その積層係数が
増大した。それ故、このリボンが望ましいこと明らかで
ある。上述のプロセスにより付加的な鍛造ホイールを製
造した。すべての場合、ホイールのミクロ構造は緻密な
ガウス粒度分布を示す微細な再結晶等軸晶粒子からなっ
ていた。これらの鋳造ホイールはすべて統一リボン量鋳
造により測定されるような優れた鋳造性能を示した。こ
の情報を表１に示す。

【００３１】 表１で報告された粒度は非破壊的な技術という利点を
持っているホイール表面のプラスチック複製品を使用し
て得られた。この技術はすべての他の粒度測定のために
ここで使用される破壊的な技術よりも僅かに大きい粒度
（これらのミクロ構造に対して〜＋10μｍ）を与える。

【００３２】

【例２】 例１と同様、銅ベリリウム合金25のインゴットを700
℃の温度で熱間側方鍛造して穴を明けた。この例におい
ては、次いで、ピレットを最終の鋳造ホイール寸法へと
わざわざ熱間鍛造した。30μｍ以下の極めて微細な平均
粒度を有する均等質のミクロ構造が得られた。しかし、
冷間加工が無いため、粒子は等軸晶されず、粒子内に焼
きもどしツインズ（twins）が見られ、粒度分布は、ガ
ウス形状ではなかった。このホイールのミクロ構造を第
７図に示す。ミクロ構造が均等質であり、かつ、平均粒
度が極めて微細（30μｍ以下）であっても、鋳造ホイー
ルの統一リボン量鋳造はたった1.7であった。統一リボ
ン量鋳造のこの値は、ホイールが最終の冷間加工を除い
て実質上同じ方法で処理された場合、例１で得られた2.
9の値より遥かに小さい。

【００３３】

【例３】 銅ベリリウム合金25のインゴットを700℃の温度で熱
間側方鍛造して穴を明けた。例１と同様、ビレットを中
間の寸法へと熱間鍛造し、最終のホイール寸法まで30％
の冷間減少を行った。例１の溶体化処理及び時効された
材料とは異なり、この場合、再結晶ミクロ構造は得られ
なかった。代わりに、ホイールは大きく変形した粒子を
備えたきめ細かな均等質のミクロ構造を有し、15μｍの
平均粒度及び200μｍ以上の粒子を含まないガウス坪度
分布を有していた。第８図に示すこの均等質のきめ細か
なミクロ構造は、極めて高い統一リボン量鋳造を有する
ものと期待できる。しかし、鋳造ホイールは、かなり大
きな粒度を有する平均の標準ホイールよりも遥かに小さ
な0.3の極めて低い統一リボン量鋳造を示した。

【００３４】 例１、２、３に示すホイールは、すべて30μｍ以下の
平均粒度を示すが、極めて異なるミクロ構造を有する。
本発明に従って製造され、緻密なガウス粒度分布の微細
で等軸晶再結晶粒子により特徴づけられたミクロ構造を
有する例１のホイールのみが優れた鋳造性能を有する。

【００３５】

【例４】 チューブの直接熱間押出しにより鋳造ホイールを形成
した。銅ベリリウム合金25のインゴットを押出し容器内
で適合するようにアプセット熱間鍛造した。次いで、熱
い状態のまま、押出すべきチューブの内径を穿孔した。
穿孔後、ビレットを冷却し、検査し、次いで650℃の押
出し温度に再加熱した。およそ10:1の減少率を与え、均
一で大きな変形がインゴットに与えられるのを保証する
ように、押出し容器の寸法を選択した。押出されたチュ
ーブに対して標準の溶体化熱処理を施し、時効させた。
次いで、これをスライスし、鋳造ホイールの精確な寸法
及び公差となるように各スライスを機械加工した。

【００３６】 出来上がったミクロ構造は、等軸晶性で、第９図に示
すように緻密なガウス粒度分布を特徴とすることが判明
した。粒子は、再結晶化され、これらの合金の冷間及び
熱間加工に関連する位置変化を示さなかった。

【００３７】

【例５】 銅ベリリウム合金25のインゴットをアプセット熱間鍛
造し、穿孔し、次いで、例４で説明した手順を用いてチ
ューブへと熱間前方押出しを行った。次いで、このチュ
ーブを鋳造ホイールに必要な寸法へと冷間フロー形成
し、50％の減少を達成させた。第４図は、最適の粒度を
達成するのに20ないし70％の冷間減少を使用できること
を示す。フロー形成されたチューブに対して標準の溶体
化熱処理を施し、時効させ、必要な公差となるように機
械加工した。ミクロ構造は緻密なガウス粒度分布の等軸
晶粒子、及び、約30μｍの平均粒度を有していた。

【００３８】 フロー形成の代わりに他の機械的な加工プロセスを使
用することができる。その１つは、20μｍの平均粒度を
持つ著しく緻密なガウス粒度分布の再結晶粒子が得られ
ることが判明している冷間サドル鍛造である。このホイ
ールは2.0の高い統一リボン量鋳造を有していた。別の
機械的な加工プロセスはリング圧延であり、このプロセ
スでは、環状の焼入れ表面は体積の各素子にわたって連
続的な機械変形を受ける。これらの連続変形プロセスは
本発明に従って極めて微細な均一の粒度を生じさせる。

【００３９】 上述の機械的な変形プロセスに加えて、機械的な変形
プロセスの間又はプロセス中に実行される種々の熱処理
工程を利用して、処理を容易にし、及び／又は、焼入れ
表面の粒子を再結晶化し、焼入れ表面合金内に硬化相を
生じさせることができる。以上、本発明をある程度詳細
に説明したが、このような詳説はこれに拘泥されるべき
でなく、当業者にとっては本発明の要旨内で種々の変更
及び修正が可能であることが理解できよう。 図面の簡単な説明

【図１】 金属ストリップを連続鋳造するための装置の斜視図。

【図２】 従来の焼入れ表面を有する熱間鍛造された鋳造ホイー
ルの寿命についての（大粒粒子の面積％にて量を定めら
れた）双モデル（bimodel）粒度分布の効果を示す図。

【図３】 双モデル粒度分布を示す、「良質」および「悪質」の
熱間鍛造されたホイールの粒度分布を示す図。

【図４】 冷間加工の度合いが平均粒度に如何に影響を与えるか
を示す図。

【図５】 本明細書で説明するようなホイールを冷間加工するこ
とにより得られる粒度分布を示す図。

【図６】 30μｍ以下の平均粒度の再結晶ミクロ構造を示す冷間
鍛造されたホイール（このホイールの統一リボン量鋳造
は2.9であった）の顕微鏡写真。

【図７】 第７図は30μｍ以下の平均粒度の熱間鍛造されたホイ
ール（このホイールの統一リボン量鋳造は1.7であっ
た）の顕微鏡写真。

【図８】 30μｍ以下の平均粒度の冷間鍛造され時効されたホイ
ール（このホイールの統一リボン量鋳造は0.3であっ
た）の顕微鏡写真。

【図９】 緻密なガウス粒度分布を示す、押出しにより得られた
粒度分布を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャン，チン・フォン アメリカ合衆国ニュージャージー州 07950，モーリス・プレインズ，リン・ ドライブ 595 (72)発明者 テラー，デービス アメリカ合衆国サウス・カロライナ州 29576，マーレルス・インレット，ラ ム・ガリー・サークル 361 (72)発明者 リーバーマン，ハワード・エイチ アメリカ合衆国ニュージャージー州 07876，サッカサナ，シンシア・ドライ ブ 11 (72)発明者 デクリストファロ，ニコラス アメリカ合衆国ニュージャージー州 07928，チャタム，リンカーン・アベニ ュー 33 (56)参考文献 特開 昭62−97748（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−4359（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−179053（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−300657（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−154616（ＪＰ，Ａ) 特表 平11−504265（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/06 360 B22D 11/06 370

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融合金をミクロ結晶構造又はアモルファ
   ス構造を有するストリップへ急速に固化するための焼入
   れ表面であって、 微細で等軸晶再結晶粒子のみからなるミクロ構造を有す
   る熱伝導性の合金で作られ、上記粒子の平均寸法が200
   μｍ以下であり、当該粒子が500μｍより大きくなく、
   該粒子が緻密なガウス粒度分布を有することを特徴とす
   る焼入れ表面。
2. 【請求項２】請求項１に記載の焼入れ表面であって、上
   記熱伝導性の合金は、銅を基礎とするものであることを
   特徴とする焼入れ表面。
3. 【請求項３】請求項２に記載の焼入れ表面であって、上
   記熱伝導性の合金は、析出硬化された銅合金であること
   を特徴とする焼入れ表面。
4. 【請求項４】請求項２に記載の焼入れ表面であって、上
   記熱伝導性の合金は、分散硬化された銅合金であること
   を特徴とする焼入れ表面。
5. 【請求項５】請求項２に記載の焼入れ表面であって、上
   記熱伝導性の合金は、ベリリウム銅合金であることを特
   徴とする焼入れ表面。
6. 【請求項６】請求項１に記載の焼入れ表面であって、上
   記合金は、上記粒子が100μｍ以下の平均粒度を有する
   ような実質上均等質のミクロ構造を有することを特徴と
   する焼入れ表面。
7. 【請求項７】請求項１に記載の焼入れ表面であって、上
   記合金は、上記粒子が30μｍ以下の平均粒度を有するよ
   うな実質上均等質のミクロ構造を有することを特徴とす
   る焼入れ表面。
8. 【請求項８】請求項１に記載の焼入れ表面を作るための
   機械的な形成／熱処理方法であって、 上記焼入れ表面が、最終的な溶体化熱処理工程前に、押
   出しを受け、次いで、リング圧延を受けることを特徴と
   する方法。
9. 【請求項９】請求項８に記載の方法であって、上記焼入
   れ表面が、最終的な溶体化熱処理及び時効工程前に、低
   温及び中間押出し率で押出されることを特徴とする方
   法。
10. 【請求項１０】請求項８に記載の方法であって、上記焼
    入れ表面が、最終的な溶体化熱処理及び時効工程前に、
    熱間鍛造を受け、次いで、冷間鍛造を受けることを特徴
    とする方法。