JP4217560B2 - Aluminum alloy continuous casting rod manufacturing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、アルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置に関する。 The present invention relates to apparatus for producing A aluminum alloy continuously cast bar.

一般に金属の水平連続鋳造は、次のような過程を経て金属溶湯から円柱状、角柱状あるいは中空柱状の長尺鋳塊を製造する。すなわち、金属溶湯を溜めるタンディッシュに入った溶湯は、耐火物製通路を通ってほぼ水平に設置され、かつ、強制冷却された筒状鋳型内に入り、ここで冷却されて金属溶湯本体の外表面に凝固殻が形成される。鋳型から引き出された鋳塊に水などの冷却剤が直接放射され、鋳塊内部まで金属の凝固が進行しつつ鋳塊が連続的に引き出される。このような金属の水平連続鋳造には原理的に困難な点が不可避的に存在する。   In general, horizontal continuous casting of metal produces a cylindrical, prismatic or hollow column-shaped long ingot from a molten metal through the following process. That is, the molten metal contained in the tundish for storing the molten metal is placed almost horizontally through the refractory passage and enters the forcedly cooled cylindrical mold, where it is cooled to the outside of the molten metal main body. A solidified shell is formed on the surface. A coolant such as water is directly radiated to the ingot drawn from the mold, and the ingot is continuously drawn while solidification of the metal proceeds to the inside of the ingot. Such a horizontal continuous casting of metal inevitably has a difficult point in principle.

その第一の困難な点は、中心軸がほぼ水平になるように鋳型が設置されているため、鋳型内の金属溶湯が重力によって鋳型下方の内壁に押し付けられ、このため鋳型内における冷却効果が下部に強く、上部に弱く働くという冷却効果のアンバランスが生じる。この結果、最終凝固位置が連続鋳造棒の中心軸よりも上方に偏移することにより、均質な組織の鋳塊が得られないことである。   The first difficult point is that the mold is installed so that the central axis is almost horizontal, so that the molten metal in the mold is pressed against the inner wall below the mold by gravity, so that the cooling effect in the mold is reduced. An imbalance of the cooling effect occurs, which works strongly at the bottom and weakly at the top. As a result, the final solidification position shifts upward from the central axis of the continuous casting rod, so that an ingot having a homogeneous structure cannot be obtained.

そして、その第二の困難な点は、金属溶湯の鋳型壁への焼き付きを防止するための潤滑油が鋳型の入口端内周壁から注入されるが、鋳型内壁全周に均一に注入されると、鋳塊の上面と下面とにかかる重力の差によって下部壁面から上部壁面へと潤滑油が押し上げられる。さらに、潤滑油の加熱による分解ガスも上部壁面へと上昇することにより、鋳型内面と接触する、金属溶湯および鋳塊外周面を構成する凝固面との間に存在する潤滑界面が不均一質となることである。前記のごとく鋳型下方は金属溶湯と鋳型壁が接触しているので、凝固殻と鋳型壁との間に実質的なクリアランスがなく、鋳型内面と接触する、金属溶湯および鋳塊外周面を構成する凝固面との間に潤滑油が流入せず、金属溶湯が鋳型内面に焼き付くために凝固殻が破れて未凝固状態の溶湯が流出し、大きい鋳造欠陥となるか、またはさらに進むと、鋳塊がちぎれて鋳造作業が不可能になる。一方、鋳型上方は潤滑油が過多の状態となるために、鋳型による金属溶湯の冷却が不十分となって未凝固状態の金属溶湯が鋳塊上部から吹き出すこととなる。   And the second difficult point is that lubricating oil for preventing seizure of the molten metal to the mold wall is injected from the inner peripheral wall of the inlet end of the mold. The lubricating oil is pushed up from the lower wall surface to the upper wall surface due to the difference in gravity between the upper surface and the lower surface of the ingot. In addition, the decomposition gas generated by heating the lubricating oil also rises to the upper wall surface, and the lubrication interface existing between the molten metal and the solidified surface constituting the outer peripheral surface of the ingot is inhomogeneous. It is to become. Since the molten metal and the mold wall are in contact with each other below the mold as described above, there is no substantial clearance between the solidified shell and the mold wall, and the molten metal and the ingot outer peripheral surface are in contact with the inner surface of the mold. If the lubricating oil does not flow between the solidified surface and the molten metal seizes on the inner surface of the mold, the solidified shell is broken and the unsolidified molten metal flows out. Tearing work becomes impossible. On the other hand, since the lubricating oil is excessive in the upper part of the mold, the molten metal is not sufficiently cooled by the mold, and the unsolidified molten metal is blown out from the upper part of the ingot.

金属の水平連続鋳造法におけるこのような本質的な問題の克服のため、従来からいくつかの解決策が提案されている。例えば、鋳型上部への潤滑油供給過多を回避するために鋳型内壁面に細孔や溝を設ける方法などが提案されている。
特公平8−32356号公報
Several solutions have been proposed in the past to overcome this essential problem in the horizontal continuous casting of metal. For example, in order to avoid excessive supply of lubricating oil to the upper part of the mold, a method of providing pores and grooves on the inner wall surface of the mold has been proposed.
Japanese Patent Publication No. 8-32356

しかしながら、潤滑油の注入量、鋳造速度、タンディッシュ内の鋳造温度などの条件の調整が非常に微妙であるため、上記特許文献1の提案も含めた従来の方法では、特に、実際の製造運転管理時にこれらの条件が複雑に関係するため、連続鋳造棒の鋳肌の変動を抑えることが困難であり、その結果、鋳造欠陥の原因となる焼き付き、ブレークアウト、ピットなどが発生し易かった。   However, since the adjustment of conditions such as the injection amount of the lubricating oil, the casting speed, and the casting temperature in the tundish are very delicate, the conventional method including the proposal of the above-mentioned Patent Document 1 is particularly an actual manufacturing operation. Since these conditions are complicatedly related to the management, it is difficult to suppress fluctuations in the casting surface of the continuous cast bar, and as a result, seizure, breakout, pits and the like that cause casting defects are likely to occur.

本発明は、従来の水平連続鋳造における上記の状況に鑑み、鋳肌の欠陥やブレークアウトの発生を抑えて品質の良好なアルミニウム合金連続鋳造棒を製造するアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置を提供する。 The present invention provides an aluminum alloy continuous cast bar manufacturing apparatus that manufactures a high quality aluminum alloy continuous cast bar while suppressing defects in the casting surface and occurrence of breakout in view of the above-described situation in conventional horizontal continuous casting. To do.

本発明は、以下のような発明である。
(1)溶解炉から供給されるアルミニウム合金溶湯を、筒状鋳型および冷却手段を備えた鋳造部で凝固鋳塊とした後、この凝固鋳塊を筒状鋳型から引出駆動部でほぼ水平に引き出してアルミニウム合金連続鋳造棒を製造するアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置において、筒状鋳型から引き出したアルミニウム合金連続鋳造棒に形成されたSiリッチ組織部の範囲を検出する検出部と、この検出部からの検出信号と予め設定された判定条件とを比較して判定する判定部と、この判定部からの判定信号に基づき、検出部からの検出信号が予め設定された判定条件内になるように溶解炉の溶湯温度、鋳造部の冷却手段、引出駆動部の引出速度を制御する制御部とを設けたことを特徴とするアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置。
)判定部からの判定信号に基づき、検出部からの検出信号が予め設定された判定条件内になるように制御部によって制御されるCa投入部を設けたことを特徴とする上記()に記載のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置。
)鋳造したアルミニウム合金連続鋳造棒を組成分析して得られたCa量測定データ信号を判定部へ出力する分析部を設け、制御部は、Ca量測定データ信号と予め設定された判定条件とを比較した判定部からの判定信号に基づき、Ca量が予め設定された判定条件内になるようにCa投入部を制御することを特徴とする上記()に記載のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置。
The present invention is as follows.
(1) a molten aluminum alloy is supplied from the dissolve furnace, after the solidification ingot casting section having a cylindrical mold and cooling means, substantially horizontally at the lead driver this solidified ingot from the cylindrical mold In an aluminum alloy continuous cast bar manufacturing apparatus that pulls out and manufactures an aluminum alloy continuous cast bar, a detection unit that detects the range of the Si-rich structure formed on the aluminum alloy continuous cast bar drawn from the cylindrical mold, and this detection A determination unit that compares the detection signal from the detection unit with a predetermined determination condition, and the detection signal from the detection unit falls within a predetermined determination condition based on the determination signal from the determination unit The apparatus for producing an aluminum alloy continuous cast bar characterized by comprising a control unit for controlling the melt temperature of the melting furnace, the cooling means for the casting part, and the drawing speed of the drawing drive part.
( 2 ) The above-mentioned ( 1) , characterized in that a Ca insertion unit controlled by the control unit is provided so that the detection signal from the detection unit falls within a preset determination condition based on the determination signal from the determination unit. The manufacturing apparatus of the aluminum alloy continuous casting rod described in 1.).
( 3 ) An analysis unit that outputs a Ca amount measurement data signal obtained by composition analysis of the cast aluminum alloy continuous cast bar to the determination unit is provided, and the control unit includes the Ca amount measurement data signal and preset determination conditions. Based on the determination signal from the determination unit that compares with the above, the Ca charging unit is controlled so that the amount of Ca falls within a predetermined determination condition. The aluminum alloy continuous cast bar according to ( 2 ) above, Manufacturing equipment.

本発明によれば、中心における角(中心角)が少なくとも30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するアルミニウム合金連続鋳造棒を、鋳造することができる。
そして、アルミニウム合金連続鋳造棒の上部表面に形成されるSiリッチ組織部が焼き付き、ブレークアウトを抑制することにより、アルミニウム合金連続鋳造棒を安定して鋳造することができる。
According to the present invention, it is possible to cast an aluminum alloy continuous cast bar having a Si-rich textured portion having a thickness of 20 μm or more on the surface of a side surface having an angle at the center (center angle) of at least 30 degrees or more.
Then, the Si-rich structure formed on the upper surface of the aluminum alloy continuous cast bar is seized and suppresses breakout, whereby the aluminum alloy continuous cast bar can be stably cast.

本発明のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置を用いて製造したアルミニウム合金連続鋳造棒について説明する。
本発明の装置で製造したアルミニウム合金連続鋳造棒は、中心軸がほぼ水平(ほぼ水平とは、横方向のことである。)となるよう保持され、強制冷却手段を備えた筒状鋳型を用いる水平連続鋳造法で製造され、直径を10mm〜100mmの範囲とすることができる。上記直径範囲以外でも対応は可能であるが、工業的に後工程の塑性加工、例えば、鍛造、ロールフォージング、引抜き加工、転動加工、インパクト加工等の設備を小規模、かつ、安価とするため、直径を10mm〜100mmの範囲にするのが好ましい。直径を変更して鋳造する場合は、直径に対応する内径を有する着脱可能な筒状鋳型に交換し、それに合わせて溶湯温度、鋳造速度を変更することで対応可能である。冷却水量、潤滑油量の設定も必要に応じて変更する。
The aluminum alloy continuous cast bar manufactured using the aluminum alloy continuous cast bar manufacturing apparatus of the present invention will be described.
The aluminum alloy continuous cast bar manufactured by the apparatus of the present invention uses a cylindrical mold that is held so that the central axis is substantially horizontal (substantially horizontal is the lateral direction) and is provided with forced cooling means. Manufactured by a horizontal continuous casting method, the diameter can be in the range of 10 mm to 100 mm. Although it is possible to deal with other than the above diameter range, industrially post-process plastic processing, for example, forging, roll forging, drawing processing, rolling processing, impact processing, etc. are made small and inexpensive. For this reason, the diameter is preferably in the range of 10 mm to 100 mm. When casting by changing the diameter, it can be handled by exchanging with a removable cylindrical mold having an inner diameter corresponding to the diameter, and changing the melt temperature and casting speed accordingly. Change the cooling water and lubricating oil settings as necessary.

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒(101)は、図1(a),(b)に示すように、その中心(102)における角度〔中心角(103)〕が30度以上(好ましくは40度以上。上限が90度以下。)の範囲の側面表面(外周部の表面)に厚さ20μm以上(好ましくは30μm〜100μm。)の長さ(軸)方向に帯状のSiリッチ組織部(104)を有するアルミニウム合金連続鋳造棒である。この帯状のSiリッチ組織部(104)は、鋳型表面との摩擦による未凝固溶湯の噴出しを抑制でき、かつ、後工程の塑性加工の障害にならないために好ましい。しかし、中心角(103)が30度未満、厚さ(102)が20μm未満では、上記効果が充分に得られない。また、Siリッチ組織部(104)を形成する角度は、大きい方が好ましいが、鋳造する条件がそれだけ厳しくなる。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the aluminum alloy continuous cast rod (101) according to the present invention has an angle [center angle (103)] at the center (102) of 30 degrees or more (preferably 40). A band-shaped Si-rich structure (104 Is an aluminum alloy continuous cast bar. This belt-like Si-rich structure (104) is preferable because it can suppress the ejection of the unsolidified molten metal due to friction with the mold surface and does not hinder the plastic processing in the subsequent process. However, if the central angle (103) is less than 30 degrees and the thickness (102) is less than 20 μm, the above effect cannot be obtained sufficiently. In addition, the angle at which the Si-rich structure portion (104) is formed is preferably large, but the casting conditions become so severe.

本発明では、上記Siリッチ組織部及びその厚さは次のように定義する。
まず、厚さを求めるためには、例えば、次のような方法で組織の観察をする。
(a)試料のサンプリング箇所・方法・前処理
製造したアルミニウム合金連続鋳造棒(101)から無作為に試料を抜き取り、さらに、アルミニウム合金連続鋳造棒(101)の鋳型上部に対応する側面表面から2mm角〜5mm角の試料用小片(306)〔図3(b)参照〕を切り出す。この試料用小片(306)をミクロトームで薄片状にスライスして半径方向の断面の観察用試料とする。ミクロトームを使用するのは、観察面が鋳塊の極ごく表面に相当し、通常の切断では観察面にダレが生じて良好な観察ができないためで、これを克服できれば、他の手段でも構わない。
同様に側面の円周方向各所から小片を切り出し試料とする。
In the present invention, the Si-rich structure and its thickness are defined as follows.
First, in order to obtain the thickness, for example, the tissue is observed by the following method.
(A) Sampling location / method / pretreatment of sample Randomly withdraw the sample from the manufactured aluminum alloy continuous casting rod (101), and 2 mm from the side surface corresponding to the upper part of the mold of the aluminum alloy continuous casting rod (101) A sample piece (306) (see FIG. 3B) having a square to 5 mm square is cut out. This sample piece (306) is sliced into thin pieces with a microtome to obtain a sample for observation of a cross section in the radial direction. The microtome is used because the observation surface corresponds to the very surface of the ingot, and normal cutting causes sag on the observation surface, so that good observation cannot be performed. If this can be overcome, other means may be used. .
Similarly, a small piece is cut out from each side of the side surface in the circumferential direction and used as a sample.

(b)測定装置・測定条件
FE−AES(電界放射型オージェ電子顕微鏡)装置を用いて、半径方向断面のAlまたはSiの元素分布を求める。FE−AES装置は、例えば、MICROLAB−310F(VG社製)を用いることができる。観察条件は、例えば、加速電圧:10kV、試料電流:0.8nA〜2.7nA、倍率:×1000とする。
(B) Measuring device / measuring conditions Using an FE-AES (field emission Auger electron microscope) device, the element distribution of Al or Si in the radial cross section is obtained. As the FE-AES apparatus, for example, MICROLAB-310F (manufactured by VG) can be used. The observation conditions are, for example, acceleration voltage: 10 kV, sample current: 0.8 nA to 2.7 nA, and magnification: x1000.

表面の観察のため、電界放射型オージェ電子顕微鏡を使用したが、2次電子顕微鏡やEPMAでも測定可能である。   A field emission Auger electron microscope was used for surface observation, but it can also be measured with a secondary electron microscope or EPMA.

(c)Siリッチ組織部の厚さその他の情報の読み取り方
図3(a)のアルミニウム合金連続鋳造棒(101)から採取した試料用小片(306)の、電界放射型オージェ電子顕微鏡の画像の模式図を図3(b)に示す。電界放射型オージェ電子顕微鏡の画像上において、鋳塊表面から鋳塊中心に向う任意の10μm四方の領域について初晶α−Al(303)の面積占有率を求め、その値が50%未満の領域をSiリッチ組織部(104)とし、鋳塊表面から鋳塊中心方向へのその領域の幅をSiリッチ組織部(104)の厚さ(302)とする。
ここで、得られた電界放射型オージェ電子顕微鏡の画像から上記のごとく指定した領域について点算法から算出した初晶α−Al(303)の面積の比を面積占有率とする。
(C) How to read the thickness and other information of the Si-rich structure portion The image of the field emission Auger electron microscope image of the sample piece (306) taken from the aluminum alloy continuous casting rod (101) in FIG. A schematic diagram is shown in FIG. On the field emission Auger electron microscope image, the area occupancy of primary crystal α-Al (303) is determined for an arbitrary 10 μm square area from the ingot surface to the ingot center, and the area is less than 50%. Is the Si-rich microstructure (104), and the width of the region from the ingot surface to the center of the ingot is the thickness (302) of the Si-rich microstructure (104).
Here, the area ratio of the primary crystal α-Al (303) calculated from the point calculation method for the region specified as described above from the obtained field emission Auger electron microscope image is defined as the area occupation ratio.

また、電界放射型オージェ電子顕微鏡の画像から画像処理によって読み取ったSiリッチ組織部(104)のSi粒子(304)の径の平均値を、微細Si組織に含まれるSi粒子の平均粒径とする。 The average particle diameter of Si particles the average diameter of the Si particles of Si-rich tissue section read by the image processing from the field emission Auger electron microscope image (104) (304), included in the fine Si tissue And

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒(101)において、図3(c)に示すように、断面積の面積占有率にして50%未満の初晶α−Al(303)を含有する微細Si組織であることが好ましい。初晶α−Al(303)の面積占有率が50%未満であると、形成された組織が微細Si組織部以外の部分に比べて硬度がより高まり、鋳造の安定運転性をより向上させるために好ましい。 In the aluminum alloy continuous cast rod (101) according to the present invention, as shown in FIG. 3 (c), a fine Si structure containing primary α-Al (303) having a cross-sectional area area occupancy of less than 50%. It is preferable that When the area occupancy of the primary crystal α-Al (303) is less than 50%, the formed structure has a higher hardness than portions other than the fine Si structure, and the stable operability of casting is further improved. Is preferred.

微細Si組織に含まれるSi粒子の平均粒径が0.1μm〜5μmであることが好ましい。平均粒径が上記範囲であると、形成された微細Si組織がアルミニウム合金連続鋳造棒の側面に形成される凝固殻をより強固にし、鋳型表面との摩擦による未凝固溶湯の噴出を抑制できるので好ましい。また、後工程の塑性加工の障害にならないので好ましい。微細Si組織を有している表面は金属性の光沢を有している。   The average particle diameter of Si particles contained in the fine Si structure is preferably 0.1 μm to 5 μm. When the average particle size is in the above range, the formed fine Si structure makes the solidified shell formed on the side surface of the aluminum alloy continuous casting rod stronger and can suppress the ejection of unsolidified molten metal due to friction with the mold surface. preferable. Moreover, since it does not become an obstacle of the plastic processing of a post process, it is preferable. The surface having a fine Si structure has a metallic luster.

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、長時間の鋳造運転時において鋳塊の鋳型内面への焼き付きや鋳塊のちぎれ、あるいは、アルミニウム合金溶湯の吹き出しの発生を抑えることができる。その結果、潤滑油供給量、鋳造速度などの運転条件の調整頻度を抑えることができ、安定した運転を実施することができる。 The aluminum alloy continuous casting rod according to the present invention can suppress the occurrence of seizing of the ingot on the inner surface of the mold, tearing of the ingot, or blowing out of the molten aluminum alloy during a long casting operation. As a result, the frequency of adjustment of operating conditions such as the amount of lubricating oil supplied and the casting speed can be suppressed, and stable operation can be performed.

その作用メカニズムは、以下のように推定することができる。
本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、その中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するので、表面の硬度が従来のアルミニウム合金連続鋳造棒に比べて相対的に硬くなっている。その結果、鋳塊と鋳型内壁との接触抵抗に対して凝固殻がより強固になり、焼き付き等の鋳造欠陥が発生しづらくなると考えることができる。また、微細Si組織を有する部分は金属光沢を有しており、その部分の硬度はその他の部分と比較して高くなっている。ほぼ水平に保持されている筒状鋳型の上方の部分は、潤滑油が過多状態となっているために冷却が不十分となっていると考えられる。アルミニウム合金連続鋳造棒のこの部分に対応した部分にSiリッチ組織部が形成されることにより、鋳型の上方、すなわち、鋳塊の上部の凝固状態が安定して未凝固溶湯の吹き出しを抑制できると考えることができる。
The action mechanism can be estimated as follows.
Since the aluminum alloy continuous cast bar according to the present invention has a Si-rich textured portion with a thickness of 20 μm or more on the surface of the side surface having an angle at the center (center angle) of 30 degrees or more, the surface hardness is a conventional aluminum alloy continuous. It is relatively hard compared to the cast bar. As a result, it can be considered that the solidified shell becomes stronger with respect to the contact resistance between the ingot and the inner wall of the mold, and casting defects such as seizure hardly occur. Moreover, the part which has fine Si structure | tissue has a metallic luster, and the hardness of the part is high compared with the other part. It is considered that the upper part of the cylindrical mold held almost horizontally is insufficiently cooled because the lubricating oil is in an excessive state. When the Si-rich structure is formed in the part corresponding to this part of the aluminum alloy continuous cast bar, the solidification state above the mold, that is, the upper part of the ingot is stable, and the blowout of the unsolidified molten metal can be suppressed. Can think.

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、Caを0.003質量%以上(より好ましくは0.003質量%〜0.05質量%、さらに好ましくは0.006質量%以上、すなわち、0.006質量%〜0.04質量%。)含有することが好ましい。それは、鋳塊表面の硬度をより硬くすることができるからである。その結果、前述の作用の効果をより高めることができる。 In the aluminum alloy continuous cast bar according to the present invention, Ca is 0.003% by mass or more (more preferably 0.003% by mass to 0.05% by mass, and further preferably 0.006% by mass or more, that is, 0.006%. It is preferable to contain it. This is because the hardness of the ingot surface can be made harder. As a result, the effect of the above-described action can be further enhanced.

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、後工程の塑性加工、例えば、鍛造、ロールフォージング、引抜き加工、転動加工、インパクト加工等の素材として用いられる。あるいは、バーマシニングやドリリング加工などの機械加工等の素材として用いられる。この場合、鋳造後に、後工程の前に必要に応じて微細Si組織をピーリング加工によって除去する。この時、本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、ピーリング加工に用いられる切削工具、例えば、バイトなどに比べれば、Siリッチ組織は著しい硬度差があるわけではないので、問題なく加工ができる。むしろ、Siリッチ組織の箇所で切粉が分断されるため、切粉が切削工具に絡みつくなどの加工の障害を抑えることができる。その結果、本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、切削性が改善されたものとなり、ピーリング加工の仕上がり状態が良好になり、後工程の鍛造工程での鍛造性が良好となり、寸法精度等品質の向上と金型寿命の向上等が得られる。この時、アルミニウム合金連続鋳造棒は、表面にピーリング処理が施され、その結果、表面粗さRmaxが50μm以下であって、表面にツールマーク欠陥が残っていない好ましいものとなる。ここで、ツールマーク欠陥とは、外観検査で検出される、ピーリング工程で用いるバイトなどの切削工具に切りくずなどが挟み込まれることによって発生するスクラッチ状のキズのことである。 The aluminum alloy continuous cast bar according to the present invention is used as a material for post-process plastic processing, for example, forging, roll forging, drawing, rolling, impact processing and the like. Alternatively, it is used as a material for machining such as bur machining and drilling. In this case, after casting, the fine Si structure is removed by peeling as needed before the post-process. At this time, the aluminum alloy continuous cast bar according to the present invention can be processed without any problem because the Si-rich structure does not have a significant difference in hardness compared to a cutting tool used for peeling processing, such as a cutting tool. Rather, since the chips are divided at the Si rich structure, it is possible to suppress processing troubles such as the chips entangled with the cutting tool. As a result, the aluminum alloy continuously cast rod of the present invention will become what machinability is improved, finished state of the peeling process becomes favorable, forging of forging process in the subsequent step is improved, dimensional accuracy quality Improvement of mold life and mold life. At this time, the aluminum alloy continuous cast rod is peeled on the surface, and as a result, the surface roughness Rmax is 50 μm or less, and no tool mark defect remains on the surface. Here, the tool mark defect is a scratch that is detected by an appearance inspection and is generated when a chip or the like is inserted into a cutting tool such as a cutting tool used in a peeling process.

また、アルミニウム合金連続鋳造棒は、外周面上部に強い金属光沢を有する部分を含む極めて平滑な鋳肌を呈しているので、鋳塊内部には空洞欠陥が存在することはなく良好な鍛造用素材とすることができる。   In addition, the aluminum alloy continuous cast bar exhibits an extremely smooth casting surface including a portion having a strong metallic luster at the upper part of the outer peripheral surface, so that there is no cavity defect inside the ingot and a good forging material It can be.

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒は、ピーリング加工を施すことなく適当な加熱処理を施すことにより、後工程となる成形加工に耐え得る機械的特性を得ることも可能である。 The aluminum alloy continuous cast rod according to the present invention can also obtain mechanical characteristics that can withstand forming processing as a subsequent step by performing an appropriate heat treatment without performing peeling processing.

本発明装置の一例と、その装置を用いた製造方法を説明する。
本発明で用いる水平連続鋳造法は、公知の水平連続鋳造法を用いることができ、例えば、中心軸がほぼ水平になるように保持され、強制冷却手段を有した筒状鋳型の内壁面に気体、液体潤滑材、その加熱分解気体から選ばれるいずれか1種または2種以上の流体を供給し、筒状鋳型の一端にSiを含有するアルミニウム合金溶湯を供給して柱状金属溶湯本体を形成し、柱状金属溶湯本体を筒状鋳型で凝固させて形成した鋳塊を、筒状鋳型の他端から引き抜く水平連続鋳造法とすることができる。
An example of the apparatus of the present invention and a manufacturing method using the apparatus will be described.
As the horizontal continuous casting method used in the present invention, a known horizontal continuous casting method can be used. For example, a gas is applied to the inner wall surface of a cylindrical mold that is held so that the central axis is substantially horizontal and has a forced cooling means. Supplying one or more fluids selected from the liquid lubricant and the thermally decomposed gas, and supplying a molten aluminum alloy containing Si to one end of the cylindrical mold to form a columnar metal melt main body. An ingot formed by solidifying the columnar metal melt main body with a cylindrical mold can be a horizontal continuous casting method in which the ingot is drawn from the other end of the cylindrical mold.

図2は本発明のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置の鋳型付近の一例を示すものである。
タンディッシュ(250)中に貯留された合金溶湯(255)が耐火物製板状体(210)を経て筒状鋳型(201)に供給されるように、タンディッシュ(250)、耐火物製板状体(210)、筒状鋳型(201)が配置されている。筒状鋳型(201)は鋳型中心軸(220)がほぼ水平になるように保持されている。合金溶湯(255)が凝固鋳塊(216)となるように、筒状鋳型(201)の内部には、筒状鋳型(201)の強制冷却手段、筒状鋳型(201)の出口には凝固鋳塊(216)の強制冷却手段が配設されている。図2では、凝固鋳塊(216)を強制冷却する手段の例として、冷却水シャワー装置(205)が設けられている。筒状鋳型(201)の出口の近くには、強制冷却された凝固鋳塊(216)が一定速度で引き出されて連続的に鋳造されるように引出駆動装置(図示せず。)が設置されている。さらに、引き出されたアルミニウム合金連続鋳造棒を所定の長さに切断する同調切断機(図示せず。)が配設されている。
FIG. 2 shows an example of the vicinity of the mold of the aluminum alloy continuous cast bar manufacturing apparatus of the present invention.
The tundish (250) and the refractory plate so that the molten alloy (255) stored in the tundish (250) is supplied to the cylindrical mold (201) through the refractory plate (210). A cylindrical body (210) and a cylindrical mold (201) are arranged. The cylindrical mold (201) is held so that the mold center axis (220) is substantially horizontal. The cylindrical mold (201) has a forced cooling means inside the cylindrical mold (201) and a solidified at the outlet of the cylindrical mold (201) so that the molten alloy (255) becomes a solidified ingot (216). A forced cooling means for the ingot (216) is provided. In FIG. 2, a cooling water shower device (205) is provided as an example of means for forcibly cooling the solidified ingot (216). In the vicinity of the outlet of the cylindrical mold (201), a drawing drive device (not shown) is installed so that the forcibly cooled solidified ingot (216) is drawn at a constant speed and continuously cast. ing. Furthermore, a synchronized cutting machine (not shown) for cutting the drawn aluminum alloy continuous cast bar into a predetermined length is provided.

図2に示すように、筒状鋳型(201)は、鋳型中心軸(220)がほぼ水平状態になるように保持され、鋳型冷却水キャビティ(204)内に冷却水(202)を通して鋳型壁面を冷却することによって筒状鋳型(201)内に充満した柱状金属溶湯(215)の熱を筒状鋳型(201)に接触する面から奪ってその表面に凝固殻を形成する鋳型の強制冷却手段と、鋳型出口側端末において凝固鋳塊(216)に直接冷却水を当てるように冷却水シャワー装置(205)から冷却水を放出して鋳型内の柱状金属溶湯(215)を凝固させる強制冷却手段を有した筒状鋳型である。さらに、筒状鋳型(201)は、その冷却水シャワー装置(205)の噴出口と反対側の一端は耐火物製板状体(210)を介してタンディッシュ(250)に接続されている。図2では、冷却水供給管(203)を介して筒状鋳型(201)を強制冷却するための冷却水、凝固鋳塊(216)を強制冷却するための冷却水を供給しているが、それぞれ別々に冷却水を供することもできる。
筒状鋳型(201)の強制冷却手段、冷却水シャワー装置(205)は、制御信号によってそれぞれ動作を制御できることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the cylindrical mold (201) is held so that the mold center axis (220) is substantially horizontal, and the mold wall surface is passed through the cooling water (202) into the mold cooling water cavity (204). A forced cooling means for the mold that forms the solidified shell on the surface of the columnar metal melt (215) filled in the cylindrical mold (201) by cooling and removing heat from the surface in contact with the cylindrical mold (201); A forced cooling means for discharging the cooling water from the cooling water shower device (205) so as to directly apply the cooling water to the solidified ingot (216) at the end of the mold outlet side to solidify the columnar metal melt (215) in the mold. It is a cylindrical mold. Furthermore, the cylindrical mold (201) is connected to the tundish (250) through a refractory plate-like body (210) at one end opposite to the jet port of the cooling water shower device (205). In FIG. 2, cooling water for forcibly cooling the cylindrical mold (201) and cooling water for forcibly cooling the solidified ingot (216) are supplied via the cooling water supply pipe (203). Cooling water can be provided separately for each.
It is preferable that the forced cooling means of the cylindrical mold (201) and the cooling water shower device (205) can each be controlled by a control signal.

冷却水シャワー装置(205)の噴出口の中心軸の延長線が鋳造された凝固鋳塊(216)表面に当たる位置から、筒状鋳型(201)と耐火物製板状体(210)との接触面までの長さを有効モールド長(図4の符号L参照。)と言い、この有効モールド長Lは15mm〜70mmであるのが好ましい。それは、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部が充分に形成されるからである。この有効モールド長Lが、15mm未満では、良好な皮膜が形成されない等から鋳造不可となり、70mmを超えると、強制冷却の効果が無く、鋳型壁による凝固が支配的になって、筒状鋳型(201)と合金溶湯(255)もしくは凝固殻との接触抵抗が大きくなって、鋳肌に割れが生じたり、鋳型内部で千切れたりする等、鋳造が不安定になるので好ましくない。   Contact between the cylindrical mold (201) and the refractory plate-like body (210) from the position where the extended line of the central axis of the jet port of the cooling water shower device (205) hits the surface of the cast solid ingot (216) The length to the surface is referred to as an effective mold length (see symbol L in FIG. 4), and the effective mold length L is preferably 15 mm to 70 mm. This is because a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more is sufficiently formed on the surface of the side surface having an angle (center angle) of 30 degrees or more at the center of the aluminum alloy continuous cast bar. If the effective mold length L is less than 15 mm, casting is impossible because a good film is not formed. If the effective mold length L exceeds 70 mm, there is no effect of forced cooling, and solidification by the mold wall becomes dominant, and a cylindrical mold ( 201) and the molten alloy (255) or solidified shell increase in contact resistance, which is not preferable because casting becomes unstable, such as cracking in the casting surface or tearing inside the mold.

筒状鋳型(201)の材質はアルミニウム、銅、もしくはそれらの合金から選ばれる1種または2種以上の組み合わせであるのが好ましい。熱伝導性、耐熱性、機械強度の点から材質の組み合わせを選ぶことができる。   The material of the cylindrical mold (201) is preferably one or a combination of two or more selected from aluminum, copper, or alloys thereof. A combination of materials can be selected in terms of thermal conductivity, heat resistance, and mechanical strength.

さらに、筒状鋳型(201)の合金溶湯(255)と接触する面にリング状に、自己潤滑性を保有した浸透性多孔質材(222)を装填した鋳型であるのが好ましい。リング状とは、筒状鋳型(201)の内壁面(221)の円周方向の全体に装着した状態である。浸透性多孔質材(222)の通気度が0.005〔L/(cm2×min)〕〜0.03〔L/(cm2×min)〕[より好ましくは0.007〔L/(cm2×min)〕〜0.02〔L/(cm2×min)〕。]であるのが好ましい。装着する浸透性多孔質材(222)の厚さは特に限定されないが、2mm〜10mm(より好ましくは3mm〜8mm。)であることが好ましい。それは、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部が充分に形成されるからである。浸透性多孔質材(222)として、例えば、通気度が0.008〔L/(cm2×min)〕〜0.012〔L/(cm2×min)〕の黒鉛を用いることができる。ここで、通気度とは、5mmの厚さの試験片に対して圧力2(kg/cm2)の空気の毎分の通気量を測定したものである。 Further, a mold in which a permeable porous material (222) having self-lubricating property is loaded in a ring shape on the surface of the cylindrical mold (201) that contacts the molten alloy (255) is preferable. The ring shape is a state in which the entire inner wall surface (221) of the cylindrical mold (201) is attached in the circumferential direction. The permeability of the permeable porous material (222) is 0.005 [L / (cm 2 × min)] to 0.03 [L / (cm 2 × min)] [more preferably 0.007 [L / ( cm 2 × min)] to 0.02 [L / (cm 2 × min)]. It is preferable that The thickness of the permeable porous material (222) to be attached is not particularly limited, but is preferably 2 mm to 10 mm (more preferably 3 mm to 8 mm). This is because a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more is sufficiently formed on the surface of the side surface having an angle (center angle) of 30 degrees or more at the center of the aluminum alloy continuous cast bar. As the permeable porous material (222), for example, graphite having an air permeability of 0.008 [L / (cm 2 × min)] to 0.012 [L / (cm 2 × min)] can be used. Here, the air permeability is obtained by measuring the air flow rate per minute of air having a pressure of 2 (kg / cm 2 ) with respect to a test piece having a thickness of 5 mm.

有効モールド長Lのうち5mm〜15mmに浸透性多孔質材(222)が装着されている筒状鋳型(201)を用いることが好ましい。それは、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部が充分に形成されるからである。耐火物製板状体(210)、筒状鋳型(201)、浸透性多孔質材(222)の合わせ面にはOリング(213)を配設するのが好ましい。 It is preferable to use the cylindrical mold (201) in which the permeable porous material (222) is attached to 5 to 15 mm of the effective mold length L. This is because a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more is sufficiently formed on the surface of the side surface having an angle (center angle) of 30 degrees or more at the center of the aluminum alloy continuous cast bar. Refractory steel plate-like member (210), the tubular mold (201), preferably disposed O-ring (213) on the mating surface of the permeable porous material (222).

筒状鋳型(201)の半径方向断面の内壁の形状は、円状以外に、三角形や矩形断面形状もしくは対称軸や対称面を持たない異形断面形状を有した形状でも良い。あるいは、中空鋳塊を成形する場合は、鋳型内部に中子を保持したものでも良い。そして、筒状鋳型(201)は、両端が開放した筒状鋳型であって、耐火物製板状体(210)に穿設された注湯口(211)を介して一端から筒状内部へ合金溶湯(255)が進入し、他端から凝固鋳塊(216)が押し出、または引き出される。   The shape of the inner wall of the radial cross section of the cylindrical mold (201) may be a triangle, a rectangular cross-sectional shape, or a shape having an irregular cross-sectional shape having no symmetry axis or plane of symmetry, in addition to a circular shape. Or when forming a hollow ingot, what hold | maintained the core inside the casting_mold | template may be used. The cylindrical mold (201) is a cylindrical mold with both ends open, and an alloy is formed from one end to the cylindrical interior via a pouring port (211) drilled in the refractory plate-like body (210). The molten metal (255) enters, and the solidified ingot (216) is pushed out or pulled out from the other end.

鋳型内壁面は凝固鋳塊(216)の引出し方向に向けて鋳型中心軸(220)と0度〜3度(より好ましくは0度〜1度。)の仰角で形成されている。仰角0度未満では凝固鋳塊(216)が筒状鋳型(201)から引き出される際に鋳型出口で抵抗を受けるために鋳造が不可能となり、一方、3度を越えると、鋳型内壁面の柱状金属溶湯(215)への接触が不充分になり、合金溶湯(255)や凝固殻から筒状鋳型(201)への抜熱効果が低下することによって凝固が不十分となる。その結果、鋳塊表面に再溶融肌が生じ、または、鋳型端部から未凝固の合金溶湯(255)が噴出するなどの鋳造トラブルにつながる可能性が高くなるので好ましくない。   The inner wall surface of the mold is formed at an elevation angle of 0 degrees to 3 degrees (more preferably 0 degrees to 1 degree) with the mold center axis (220) toward the drawing direction of the solidified ingot (216). If the elevation angle is less than 0 degrees, the solidified ingot (216) receives resistance at the mold exit when it is pulled out from the cylindrical mold (201). On the other hand, if it exceeds 3 degrees, casting becomes impossible. The contact with the molten metal (215) becomes insufficient, and the heat removal effect from the molten alloy (255) or the solidified shell to the cylindrical mold (201) is reduced, resulting in insufficient solidification. As a result, remelting skin is generated on the surface of the ingot, or there is a high possibility that it may lead to casting trouble such as unsolidified molten alloy (255) being ejected from the end of the mold.

タンディッシュ(250)は、外部の溶解炉等によって規定の合金成分に調整されたアルミニウム合金溶湯を受ける溶湯流入部(251)、溶湯保持部(252)、筒状鋳型(201)への流出部(253)から構成されている。タンディッシュ(250)は、合金溶湯(255)の液面レベル(254)を筒鋳型(201)上面よりも高い位置に維持し、かつ、多連鋳造の場合には、各筒状鋳型(201)に合金溶湯(255)を安定的に分配するものである。タンディッシュ(250)内の溶湯保持部(252)に保持された合金溶湯(255)は耐火物製板状体(210)に設けられた注湯口(211)から筒状鋳型(201)に注湯されている。
溶解炉またはタンディッシュ(250)は、投入量を制御信号で制御できるCa投入装置を備えているのが好ましい。
The tundish (250) includes a molten metal inflow portion (251) that receives the molten aluminum alloy adjusted to a prescribed alloy component by an external melting furnace or the like, a molten metal holding portion (252), and an outflow portion to the cylindrical mold (201). (253). Tundish (250) is maintained at a liquid level (254) of the tubular mold (201) a position higher than the upper surface of the molten alloy (255), and, in the case of multiple-casting, the cylindrical mold ( 201), the molten alloy (255) is stably distributed. The molten alloy (255) held in the molten metal holding part (252) in the tundish (250) is poured into the cylindrical mold (201) from the pouring port (211) provided in the refractory plate-like body (210). It is hot water.
The melting furnace or tundish (250) is preferably provided with a Ca charging device capable of controlling the charging amount with a control signal.

耐火物製板状体(210)は、タンディッシュ(250)と筒鋳型(201)とを隔てるためのものであり、耐火断熱性を備えた材質を用いることができ、例えば、(株)ニチアス製ルミボード、フォセコ(株)製インシュラル、イビデン(株)製ファイバーブランケットボードを挙げることができる。耐火物製板状体(210)は注湯口(211)を形成できるような形状を有している。注湯口(211)は耐火物製板状体(210)が筒状鋳型(201)の内壁面(221)より内側に張り出した部分に1個または1個以上形成することができる。 Refractory steel plate-like member (210) is provided for separating the tundish and (250) and a cylindrical mold (201), can be used a material having a refractory thermal insulation, for example, (Corporation) Examples include Nichias Lumiboard, Fosseco Insular, and Ibiden Fiber Blanket Board. The refractory plate-like body (210) has a shape that can form the pouring gate (211). One or more pouring gates (211) can be formed in a portion where the refractory plate-like body (210) protrudes inward from the inner wall surface (221) of the cylindrical mold (201).

符号208は流体を供給する流体供給管である。流体としては潤滑流体を挙げることができる。流体は、気体、液体潤滑材から選ばれるいずれか1種または2種以上の流体とすることができる。気体、液体潤滑材の供給管は別々に設けることが好ましい。流体供給管(208)から加圧供給された流体は環状通路(224)を通って筒状鋳型(201)と耐火物製板状体(210)との間の隙間に供給される。筒状鋳型(201)が耐火物製板状体(210)に面する部位に200μm以下の隙間が形成されているのが好ましい。この隙間は、合金溶湯(255)が差し込まない程度で、流体が、筒状鋳型(201)の内壁面(221)へ流出できる程度の大きさである。図2に示した形態では、環状通路(224)は筒状鋳型(201)に装着された浸透性多孔質材(222)の外周面側に対峙して穿設され、流体はかけられた圧力によって浸透性多孔質材(222)の内部に浸透して合金溶湯(255)と接触する浸透性多孔質材(222)の全面に送られ、筒状鋳型(201)の内壁面(221)に供給される。液体潤滑材は加熱されて分解気体となって、筒状鋳型(201)の内壁面(221)に供給される場合もある。   Reference numeral 208 denotes a fluid supply pipe for supplying fluid. The fluid can include a lubricating fluid. The fluid may be any one or two or more fluids selected from gas and liquid lubricant. The gas and liquid lubricant supply pipes are preferably provided separately. The fluid pressurized and supplied from the fluid supply pipe (208) is supplied to the gap between the cylindrical mold (201) and the refractory plate (210) through the annular passage (224). It is preferable that a gap of 200 μm or less is formed at a portion where the cylindrical mold (201) faces the refractory plate-like body (210). The gap is large enough to allow the fluid to flow out to the inner wall surface (221) of the cylindrical mold (201) so that the molten alloy (255) is not inserted. In the form shown in FIG. 2, the annular passage (224) is perforated on the outer peripheral surface side of the permeable porous material (222) attached to the cylindrical mold (201), and the pressure applied to the fluid. Is transmitted to the entire surface of the permeable porous material (222) that penetrates the inside of the permeable porous material (222) and contacts the molten alloy (255), and is applied to the inner wall surface (221) of the cylindrical mold (201). Supplied. In some cases, the liquid lubricant is heated to be decomposed gas and supplied to the inner wall surface (221) of the cylindrical mold (201).

その結果、筒状鋳型(201)の浸透性多孔質面と、柱状金属溶湯(215)本体外周面及び凝固殻外周面と間の潤滑を良くすることができる。浸透性多孔質材(222)をリング状に装着することにより、より良好な潤滑効果が得られ、中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するアルミニウム合金連続鋳造棒を容易に鋳造することができる。   As a result, lubrication between the permeable porous surface of the cylindrical mold (201) and the outer peripheral surface of the columnar metal melt (215) main body and the solidified shell outer peripheral surface can be improved. By attaching the permeable porous material (222) in a ring shape, a better lubricating effect can be obtained, and a Si-rich structure with a thickness of 20 μm or more on the surface of the side surface with a central angle (central angle) of 30 degrees or more. An aluminum alloy continuous casting rod having a portion can be easily cast.

供給された気体、液体潤滑材、液体潤滑材の分解した気体から選ばれるいずれか1種または2種以上により、隅部空間(230)が形成される。   The corner space (230) is formed by any one or more selected from the supplied gas, liquid lubricant, and gas decomposed from the liquid lubricant.

本発明の装置を用いた製造方法について説明する。
図2において、タンディッシュ(250)中の合金溶湯(255)は耐火物製板状体(210)を経て、鋳型中心軸(220)がほぼ水平になるように保持された筒状鋳型(201)に供給され、筒状鋳型(201)の出口で強制冷却されて凝固鋳塊(216)となる。凝固鋳塊(216)は筒状鋳型(201)の出口近くに設置された引出駆動装置によって一定速度で引き出されるため、連続的に鋳造されてアルミニウム合金連続鋳造棒になる。引き出されたアルミニウム合金連続鋳造棒は同調切断機によって所定の長さに切断される。
A manufacturing method using the apparatus of the present invention will be described.
In FIG. 2, the molten alloy (255) in the tundish (250) passes through the refractory plate (210), and the cylindrical mold (201) held so that the mold center axis (220) is substantially horizontal. ) And forcedly cooled at the outlet of the cylindrical mold (201) to become a solidified ingot (216). Since the solidified ingot (216) is drawn at a constant speed by a drawing drive device installed near the outlet of the cylindrical mold (201), it is continuously cast into an aluminum alloy continuous cast bar. The drawn aluminum alloy continuous cast bar is cut into a predetermined length by a synchronous cutting machine.

このとき、成分組成、溶湯の温度は、中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するように設定してアルミニウム合金連続鋳造棒を鋳造する。これにより、柱状金属溶湯(215)の凝固界面(217)の状態が安定し、隅部空間(230)の状態が安定すると考えられ、その結果、安定した鋳造運転ができる。筒状鋳型(201)の有効モールド長Lを、中心角が30度以上の側面の表面にSiリッチ組織部を有するように設定することもできる。   At this time, the composition of the component and the temperature of the molten metal were set so that the surface of the side surface having a center angle (center angle) of 30 degrees or more had a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more. To do. Thereby, it is considered that the state of the solidification interface (217) of the molten columnar metal (215) is stabilized and the state of the corner space (230) is stabilized, and as a result, a stable casting operation can be performed. The effective mold length L of the cylindrical mold (201) can be set so as to have a Si-rich textured portion on the surface of the side surface having a central angle of 30 degrees or more.

タンディッシュ(250)内に貯留するアルミニウム合金の合金溶湯(255)の組成について説明する。
組成は、Siを7質量%〜14質量%(より好ましくは8質量%〜13質量%。さらに好ましくは12質量%〜13質量%。)含有、金属Caを0.003質量%以上(より好ましくは0.003質量%〜0.04質量%、さらに好ましくは0.003質量%〜0.03質量%。)含有したアルミニウム合金溶湯であるのが好ましい。他の成分としてはFeが0.1質量%〜0.5質量%、Cuが2.0質量%〜9.0質量%、Mnが0質量%〜0.5質量%、Mgが0.2質量%〜1.0質量%であるのが好ましい。
The composition of the molten alloy (255) of the aluminum alloy stored in the tundish (250) will be described.
The composition contains 7 mass% to 14 mass% (more preferably 8 mass% to 13 mass%, more preferably 12 mass% to 13 mass%) of Si, and 0.003 mass% or more of metal Ca (more preferably). Is preferably 0.003% by mass to 0.04% by mass, and more preferably 0.003% by mass to 0.03% by mass. As other components, Fe is 0.1% by mass to 0.5% by mass, Cu is 2.0% by mass to 9.0% by mass, Mn is 0% by mass to 0.5% by mass, and Mg is 0.2% by mass. It is preferable that it is mass%-1.0 mass%.

特に、Siを8質量%〜13質量%含有するものは、鋳塊中のAlとSiが微細な層状構造を構成するため、機械的特性に優れ、かつ、硬質なSiにより耐摩耗性が向上するために好ましい。   In particular, those containing 8% by mass to 13% by mass of Si have excellent mechanical properties and improved wear resistance due to hard Si because Al and Si in the ingot constitute a fine layered structure. This is preferable.

ここで、Caの合金中の含有量と添加量との関係について説明する。
不可避的に混入するCaが存在する場合、合金中の含有量として分析によって得られる値に現れるCa量は、(1)原料から不可避的に混入するCa(混入源は主に原料として使用される金属Si。)と、(2)溶湯に添加するCaとの総計である。例えば、Ca無添加の鋳塊において検出されるものは原料から不可避的に混入するCaであり、添加した場合はそれとの差分が添加したCaの量となる。
Here, the relationship between the content of Ca in the alloy and the amount added will be described.
When Ca inevitably mixed is present, the Ca amount appearing in the value obtained by analysis as the content in the alloy is (1) Ca inevitably mixed from the raw material (the mixed source is mainly used as the raw material). Metal Si.) And (2) Ca added to the molten metal. For example, what is detected in an ingot without addition of Ca is Ca inevitably mixed from the raw material, and when added, the difference from that is the amount of added Ca.

本発明では、合金中に含有されるCa量が0.003質量%以上であることが好ましい。特に、添加するCa量が0.003質量%以上であることがより好ましい。鋳塊中の添加したCa量と不可避Ca量との合計値は、0.004質量%以上が好ましく、さらに好ましいのは0.004質量%〜0.05質量%、0.005質量%〜0.05質量%であることがより好ましい。それは、Siリッチ組織部の形成が促進されると共に、鋳塊中のSi粒子が微細化するため、機械的特性が向上するからである。   In the present invention, the amount of Ca contained in the alloy is preferably 0.003% by mass or more. In particular, the amount of Ca to be added is more preferably 0.003% by mass or more. The total value of the added Ca amount and the inevitable Ca amount in the ingot is preferably 0.004% by mass or more, and more preferably 0.004% by mass to 0.05% by mass, and 0.005% by mass to 0%. More preferably, it is 0.05 mass%. This is because formation of the Si-rich structure is promoted and Si particles in the ingot are refined, so that mechanical characteristics are improved.

不可避混入のCaは原料の金属Siに含まれた状態で混入するため、ケイ酸カルシウムの形態をしていると考えられ、一方、添加したCaは酸化物を形成することなくアルミニウム合金溶湯中に存在すると考えられるので、Siリッチ組織部の形成が促進されると共に、鋳塊中のSi粒子を微細化させるためには、添加するCa量が0.003質量%以上、より好ましくは0.003質量%〜0.03質量%であることが好ましいと考えられる。   Since unavoidably mixed Ca is included in the raw material metal Si, it is considered to be in the form of calcium silicate, while the added Ca does not form an oxide in the molten aluminum alloy. Since it is considered to exist, in order to promote the formation of the Si-rich structure part and to refine the Si particles in the ingot, the amount of Ca to be added is 0.003% by mass or more, more preferably 0.003. It is thought that it is preferable that it is mass%-0.03 mass%.

添加するCaは純度が99.9質量%以上の金属Caであるのが好ましい。形状は粒状であるのが作業上好ましい。Ca以外の元素について一通りの成分調整が終了したのちに、粒状のCaを溶湯中に投入する。投入の際に酸化防止のためアルミ箔で包んだ状態で投入するのが好ましい。   The added Ca is preferably metallic Ca having a purity of 99.9% by mass or more. The shape is preferably granular for work. After completing the component adjustment for elements other than Ca, granular Ca is introduced into the molten metal. In order to prevent oxidation at the time of charging, it is preferable to load in a state wrapped with aluminum foil.

鋳塊の合金成分の組成比は、例えば、JIS H 1305に記載されているような光電測光式発光分光分析装置(装置例:日本島津製作所製PDA−5500)による方法で確認できる。   The composition ratio of the alloy components of the ingot can be confirmed, for example, by a method using a photoelectric photometric emission spectroscopic analyzer (device example: PDA-5500 manufactured by Shimadzu Corporation, Japan) as described in JIS H 1305.

タンディッシュ(250)内に貯留された合金溶湯(255)の液面レベル(254)の高さと、筒状鋳型(201)の上側の内壁面(221)との高さの差を0mm〜250mm(より好ましくは50mm〜170mm。)とするのが好ましい。それは、筒状鋳型(201)内に供給される合金溶湯(255)の圧力と潤滑油および潤滑油が気化したガスとが好適にバランスするために鋳造性が安定し、中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するアルミニウム合金連続鋳造棒を容易に製造できるからである。タンディッシュ(250)内の合金溶湯(255)の液面レベル(254)の高さを測定してモニターするためにレベルセンサーを設けることにより、精度良く上記差を管理して所定の値に維持することができる。   The difference between the height of the liquid level (254) of the molten alloy (255) stored in the tundish (250) and the height of the upper inner wall surface (221) of the cylindrical mold (201) is 0 mm to 250 mm. (More preferably 50 mm to 170 mm). This is because the castability is stable because the pressure of the molten alloy (255) supplied into the cylindrical mold (201) and the lubricating oil and the gas in which the lubricating oil is vaporized are suitably balanced. This is because an aluminum alloy continuous cast bar having a Si-rich microstructure having a thickness of 20 μm or more on the surface of the side surface of 30 ° or more can be easily produced. By providing a level sensor to measure and monitor the height of the liquid level (254) of the molten alloy (255) in the tundish (250), the difference is accurately managed and maintained at a predetermined value. can do.

液体潤滑材は、潤滑油である植物油を用いることができる。例えば、菜種油、ひまし油、サラダ油を挙げることができる。これらは環境への悪影響が小さいので好ましい。   As the liquid lubricant, vegetable oil which is a lubricating oil can be used. For example, rapeseed oil, castor oil, salad oil can be mentioned. These are preferable because they have a small adverse effect on the environment.

潤滑油供給量は0.05mL/分〜5mL/分(より好ましくは0.1mL/分〜1mL/分。)であるのが好ましい。それは、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部が充分に形成されるからである。供給量が過少だと、潤滑不足によって凝固鋳塊(216)のブレークアウトが発生し、供給量が過多だと、余剰分が凝固鋳塊(216)中に混入して内部欠陥となるためである。   The lubricating oil supply rate is preferably 0.05 mL / min to 5 mL / min (more preferably 0.1 mL / min to 1 mL / min). This is because a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more is sufficiently formed on the surface of the side surface having an angle (center angle) of 30 degrees or more at the center of the aluminum alloy continuous cast bar. If the supply amount is too small, a breakout of the solidified ingot (216) occurs due to insufficient lubrication, and if the supply amount is excessive, the excess is mixed into the solidified ingot (216) and becomes an internal defect. is there.

筒状鋳型(201)から凝固鋳塊(216)を引抜く速度である鋳造速度は200mm/分〜1500mm/分(より好ましくは400mm/分〜1000mm/分。)であるのが好ましい。それは、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部が充分に形成され、その結果、製造条件の変動による鋳造性の悪化が起こらず、かつ、大きな冷却速度によって鋳塊組織を微細均一にすることができるからである。   The casting speed, which is the speed at which the solidified ingot (216) is drawn from the cylindrical mold (201), is preferably 200 mm / min to 1500 mm / min (more preferably 400 mm / min to 1000 mm / min). This is because a Si-rich microstructure having a thickness of 20 μm or more is sufficiently formed on the surface of the side surface having an angle (center angle) of 30 degrees or more at the center of the aluminum alloy continuous cast bar. This is because deterioration does not occur and the ingot structure can be made fine and uniform by a large cooling rate.

冷却水シャワー装置(205)から放出される冷却水量は鋳型当り5L/分〜30L/分(より好ましくは25L/分〜30L/分。)であるのが好ましい。冷却水量が過少だと、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部の形成が不充分となり、その結果ブレークアウトが生じたり、凝固鋳塊(216)表面が再溶融して不均一な組織が形成され、内部欠陥として残存する恐れがある。一方、冷却水量が過多だと、筒状鋳型(201)の抜熱が大き過ぎて鋳造不可になるためである。   The amount of cooling water discharged from the cooling water shower device (205) is preferably 5 L / min to 30 L / min (more preferably 25 L / min to 30 L / min) per mold. If the amount of cooling water is too small, the formation of a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more on the surface of the side surface having an angle (center angle) of 30 ° or more at the center of the aluminum alloy continuous cast rod becomes insufficient, resulting in breakout. Or the surface of the solidified ingot (216) may be remelted to form a non-uniform structure and remain as an internal defect. On the other hand, if the amount of cooling water is excessive, the heat removal from the cylindrical mold (201) is too large, and casting becomes impossible.

タンディッシュ(250)内から筒状鋳型(201)へ流入する合金溶湯(255)の平均温度は、600℃〜750℃(より好ましくは640℃〜680℃。)であるのが、アルミニウム合金連続鋳造棒の中心における角(中心角)が30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部が充分に形成されるので好ましい。合金溶湯(255)の温度が低すぎると、筒状鋳型(201)およびそれ以前で粗大な晶出物を形成して凝固鋳塊(216)内部に内部欠陥として取り込まれる。一方、合金溶湯(255)の温度が高すぎると、合金溶湯(255)中に大量の水素ガスが取り込まれ、凝固鋳塊(216)中にポロシティーとして取り込まれ、内部欠陥となるからである。   The average temperature of the molten alloy (255) flowing from the tundish (250) into the cylindrical mold (201) is 600 ° C. to 750 ° C. (more preferably 640 ° C. to 680 ° C.). This is preferable because a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more is sufficiently formed on the surface of the side surface having a corner (center angle) of 30 ° or more at the center of the casting rod. If the temperature of the molten alloy (255) is too low, a coarse crystallized product is formed in the cylindrical mold (201) and before, and is taken into the solidified ingot (216) as an internal defect. On the other hand, if the temperature of the molten alloy (255) is too high, a large amount of hydrogen gas is taken into the molten alloy (255) and taken into the solidified ingot (216) as porosity, resulting in internal defects. .

図5は本発明のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置501の、一例の概略構成図である。
製造装置501は、アルミニウム合金溶湯を生成する溶解炉502と、この溶解炉502内へCaを供給するCa投入装置503と、溶解炉502からアルミニウム合金溶湯が供給される、図2に示した構成の鋳造装置504と、この鋳造装置504で鋳造したアルミニウム合金連続鋳造棒101を鋳造装置504から引き出す引出駆動装置505と、鋳造装置504で鋳造したアルミニウム合金連続鋳造棒101の表面に形成されたSiリッチ組織部の範囲を検出して検出信号を出力する検出部506と、鋳造装置504で鋳造したアルミニウム合金連続鋳造棒101を組成分析してCa量測定データ信号を出力する分析部507と、予め設定された判定条件と検出部506および分析部507からの出力信号とを比較し、比較した判定信号を出力する判定部508と、この判定部508などの出力に基づき、予め設定された判定条件内になるように、各部を制御する制御部509とを有している。分析部507は省略も可能である。そして、制御部509は分散させて配置することも可能である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of the aluminum alloy continuous cast bar manufacturing apparatus 501 of the present invention.
The manufacturing apparatus 501 has a configuration shown in FIG. 2, a melting furnace 502 that generates molten aluminum alloy, a Ca charging device 503 that supplies Ca into the melting furnace 502, and a molten aluminum alloy from the melting furnace 502. The casting apparatus 504, the aluminum alloy continuous casting rod 101 cast by the casting apparatus 504, the drawer drive device 505 for pulling out the casting apparatus 504, and the Si formed on the surface of the aluminum alloy continuous casting rod 101 cast by the casting apparatus 504 A detection unit 506 that detects the range of the rich structure portion and outputs a detection signal; an analysis unit 507 that analyzes the composition of the aluminum alloy continuous casting rod 101 cast by the casting apparatus 504 and outputs a Ca amount measurement data signal; The set judgment condition is compared with the output signals from the detection unit 506 and the analysis unit 507, and the comparison judgment signal is compared. A determination unit 508 for outputting, based on this output, such as a determination unit 508, so as to be within a preset determination condition, and a control unit 509 for controlling each unit. The analysis unit 507 can be omitted. The control units 509 can be arranged in a distributed manner.

なお、溶解炉502は、ヒーター(図示省略。)および温度検出器(図示省略。)を備え、ヒーターが制御部509で制御されることによって炉内の温度を所定の温度に保ち、温度検出器で炉内温度を検出して制御部509へ出力する。また、図示は省略されているが、Caを除くアルミニウム合金溶湯を生成するための金属を溶解炉502へ供給する各投入装置(図示省略。)が設けられている。そして、各投入装置およびCa投入装置503は、投入機構(図示省略。)および投入量検出器(図示省略。)を備え、各投入機構が制御部509で制御されることによって各金属を溶解炉502へ投入すると共に、その投入量を投入量検出器で検出して制御部509へ出力する。また、鋳造装置504は、潤滑手段(図示省略。)、各冷却手段(図示省略。)および各温度検出器(図示省略。)を備え、潤滑手段および各冷却手段が制御部509で制御されることによってアルミニウム合金溶湯を冷却してアルミニウム合金連続鋳造棒101とすると共に、各温度検出器でタンディッシュ内および筒状鋳型の温度を検出して制御部509へ出力する。また、引出駆動装置505は、引出速度を検出する速度検出器を備え、制御部509で制御されることによってアルミニウム合金連続鋳造棒101を鋳造装置504から引き出し、速度検出器(図示省略。)で引出速度を検出して制御部509へ出力する。   The melting furnace 502 includes a heater (not shown) and a temperature detector (not shown), and the heater is controlled by the control unit 509 so that the temperature in the furnace is maintained at a predetermined temperature. Thus, the temperature in the furnace is detected and output to the control unit 509. Although not shown, each charging device (not shown) for supplying a metal for generating a molten aluminum alloy excluding Ca to the melting furnace 502 is provided. Each charging device and Ca charging device 503 are provided with a charging mechanism (not shown) and a charging amount detector (not shown), and each charging mechanism is controlled by the control unit 509 to melt each metal. At the same time, the input amount is detected by the input amount detector and output to the control unit 509. The casting apparatus 504 includes a lubrication unit (not shown), each cooling unit (not shown), and each temperature detector (not shown). The lubrication unit and each cooling unit are controlled by the control unit 509. As a result, the molten aluminum alloy is cooled to form an aluminum alloy continuous casting rod 101, and the temperatures in the tundish and the cylindrical mold are detected by each temperature detector and output to the control unit 509. Further, the drawing drive device 505 includes a speed detector that detects the drawing speed, and is controlled by the control unit 509 so that the aluminum alloy continuous casting rod 101 is pulled out from the casting device 504, and the speed detector (not shown). The drawing speed is detected and output to the control unit 509.

検出部506は、例えば、アルミニウム合金連続鋳造棒101のSiリッチ組織部が他の部分と表面性状が異なることに着目し、その差を検出できる検出器であれば、いずれの検出器も用いることができる。例えば、Siリッチ組織部は、その表面が光沢を有していたり、その表面のざらつき具合が異なっているので、それらを検出するため、例えば、反射率、表面粗さなどを検出する検出器を挙げることができる。特に、光学式、超音波式、静電容量式などの検出器を用いると、非接触で検出できるので好ましい。検出器は、Siリッチ組織部の範囲を検出するので、上記性状を有する検査対象のアルミニウム合金連続鋳造棒101の表面全体をカバーするか検査範囲を走査する機能を有していることが必要である。
検出部506からは、アルミニウム合金連続鋳造棒101のSiリッチ組織部の検出位置と表面性状の検出結果に対応した検出信号が出力され、判定部508へ送られる。
For example, the detector 506 may be any detector as long as it is a detector that can detect the difference between the Si rich structure portion of the aluminum alloy continuous casting rod 101 and other portions, and can detect the difference. Can do. For example, since the surface of the Si-rich tissue portion has gloss or the roughness of the surface is different, for example, a detector that detects reflectance, surface roughness, etc. is used to detect them. Can be mentioned. In particular, it is preferable to use a detector such as an optical type, an ultrasonic type, or a capacitance type because it can detect without contact. Since the detector detects the range of the Si-rich structure, it must have a function of covering the entire surface of the aluminum alloy continuous cast rod 101 to be inspected having the above properties or scanning the inspection range. is there.
From the detection unit 506, a detection signal corresponding to the detection position of the Si rich structure portion of the aluminum alloy continuous casting rod 101 and the detection result of the surface property is output and sent to the determination unit 508.

判定部508には、予め判定条件が設定されており、検出部506からのSiリッチ組織部に係わる検出信号と比較したり、分析部507からの分析結果、すなわち、Ca量測定データ信号と比較する。例えば、表面性状検出結果に差が生じた箇所をSiリッチ組織部と他の部分との境界と判定してSiリッチ組織部の範囲を検出する処理を施すものとすることができる。さらに、判定部508は、判定条件と検出信号を比較判定し、その比較判定した結果に基づいた鋳造条件を制御する制御信号(鋳造条件調整信号)を制御部509へフィードバックする制御機能を備えている。   A determination condition is set in the determination unit 508 in advance, and is compared with the detection signal related to the Si-rich tissue portion from the detection unit 506 or compared with the analysis result from the analysis unit 507, that is, the Ca amount measurement data signal. To do. For example, it is possible to perform processing for determining a region where a difference occurs in the surface property detection result as a boundary between the Si-rich tissue part and another part and detecting the range of the Si-rich tissue part. Further, the determination unit 508 has a control function of comparing and determining the determination condition and the detection signal and feeding back a control signal (casting condition adjustment signal) for controlling the casting condition based on the comparison determination result to the control unit 509. Yes.

上記信号処理、判定処理、条件設定処理は、アナログ信号を用いても良いし、デジタル信号で実現しても良い。
上記Siリッチ組織部の判定条件としては、上述の如くアルミニウム合金連続鋳造棒101の側面の表面の中心角30度以上に対応する範囲の反射率または表面粗さを用いることができる。
The signal processing, determination processing, and condition setting processing may use analog signals or digital signals.
As the determination condition for the Si-rich microstructure, a reflectance or surface roughness in a range corresponding to a central angle of 30 degrees or more of the surface of the side surface of the aluminum alloy continuous cast rod 101 can be used as described above.

鋳造の制御対象としては、アルミニウム合金溶湯温度、鋳造速度を挙げることができる。従って、検出部506で検出した鋳造装置504で鋳造されたアルミニウム合金連続鋳造棒101の検出信号に基づいて、例えば、アルミニウム合金溶湯温度を上げることで、光沢部を有する部分の範囲を広くすることができる。その理由は、アルミニウム合金溶湯温度と凝固温度との温度差が凝固状態に差を与え、その結果、光沢部の形成を制御できるからと推定される。鋳造速度にも同様の作用があるものと推定される。アルミニウム合金溶湯温度は、溶解炉502の加熱温度、タンディッシュへの供給途中の保温加熱、タンディッシュでの保温加熱などを制御することで調整できる。鋳造速度は、鋳型の強制冷却、冷却水シャワー装置からの冷却水量、引出駆動装置505の引抜き速度、アルミニウム合金溶湯温度を調整できる装置を用いて調整できる。   Examples of casting control targets include the temperature of the molten aluminum alloy and the casting speed. Therefore, based on the detection signal of the aluminum alloy continuous casting rod 101 cast by the casting device 504 detected by the detection unit 506, for example, by increasing the temperature of the molten aluminum alloy, the range of the portion having the glossy portion is widened. Can do. The reason is presumed that the temperature difference between the molten aluminum alloy temperature and the solidification temperature gives a difference in the solidification state, and as a result, the formation of the glossy part can be controlled. It is estimated that the casting speed has a similar effect. The temperature of the molten aluminum alloy can be adjusted by controlling the heating temperature of the melting furnace 502, the warming heating during the supply to the tundish, the warming heating in the tundish, and the like. The casting speed can be adjusted by using a device capable of adjusting the forced cooling of the mold, the amount of cooling water from the cooling water shower device, the drawing speed of the drawing drive device 505, and the molten aluminum alloy temperature.

鋳造の制御対象に、さらにCa添加量を加えると、鋳造条件の設定の自由度が増すので好ましい。なお、Caを添加する手段としては、図5に示すように、溶解炉502へ原材料を投入する各投入装置(図示省略。)にCa投入装置503を併設することにより、原材料とCaの投入量を組み合わせて容易に制御することができる。そしてその作用は、Ca添加により凝固温度が下がり、溶湯温度と凝固温度との温度差を変えられるので凝固状態に差を与えることができ、その結果、光沢部の形成を制御できるからと推定される。タンディッシュに直接Caを添加しても、同様に効果は得られる。
より精度良くCa添加量を管理するために、鋳造品を組成分析して得られたCa量測定結果のデータを判定部508へ転送する分析部507を設け、Siリッチ組織部の範囲の判定結果とCa添加量のデータを基にして、溶湯温度、鋳造速度、Ca添加量を制御するのが好ましい。Ca添加量を確実に0.003質量%以上としてSiリッチ組織部の範囲を制御することができるからである。
組成分析法としては、Caの検出ができるものであれば良く、鋳造直後の表面から分析できるもの、または、試料を取り出してオフラインで測定するものでも良い。測定時間が1時間以内のものであるものが好ましい。Ca量測定には、例えば、発光分光分析法を挙げることができる。
It is preferable to add a Ca addition amount to the casting control object because the degree of freedom in setting the casting conditions increases. As a means for adding Ca, as shown in FIG. 5, by adding a Ca charging device 503 to each charging device (not shown) for charging the raw material into the melting furnace 502, the input amount of the raw material and Ca Can be easily controlled in combination. The effect is estimated to be because the solidification temperature is lowered by the addition of Ca and the temperature difference between the molten metal temperature and the solidification temperature can be changed, so that the difference in the solidification state can be given, and as a result, the formation of the glossy part can be controlled. The Even if Ca is added directly to the tundish, the same effect can be obtained.
In order to manage the Ca addition amount with higher accuracy, an analysis unit 507 is provided to transfer data of the Ca amount measurement result obtained by composition analysis of the cast product to the determination unit 508, and the determination result of the range of the Si rich structure portion It is preferable to control the molten metal temperature, casting speed, and Ca addition amount based on the data on the Ca addition amount. This is because the range of the Si-rich microstructure can be controlled by ensuring that the Ca addition amount is 0.003% by mass or more.
As the composition analysis method, any method can be used as long as it can detect Ca, and the analysis can be performed from the surface immediately after casting, or the sample can be taken and measured offline. The thing whose measurement time is less than 1 hour is preferable. An example of the Ca content measurement is emission spectroscopy analysis.

本装置を用いると、中心における角(中心角)が少なくとも30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するアルミニウム合金連続鋳造棒を、容易に製造することができる。
そして、アルミニウム合金連続鋳造棒の上部表面に形成されるSiリッチ組織部が焼き付き、ブレークアウトを抑制することにより、アルミニウム合金連続鋳造棒を安定して製造することができる。
また、本装置を用いたアルミニウム合金連続鋳造棒の製造方法は、溶湯温度と凝固温度との温度差を制御することにより、または、溶湯温度と凝固温度との温度差と、筒状鋳型から引き出すアルミニウム合金連続鋳造棒の引出速度を制御することにより、中心角が少なくとも30度以上の側面の表面に厚さ20μm以上のSiリッチ組織部を有するアルミニウム合金連続鋳造棒を、容易に製造することができる。
そして、アルミニウム合金連続鋳造棒の上部表面に形成されるSiリッチ組織部が焼き付き、ブレークアウトを抑制することにより、アルミニウム合金連続鋳造棒を安定して製造することができる。
When this apparatus is used, an aluminum alloy continuous cast bar having a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more on the surface of the side surface having a center angle (center angle) of at least 30 degrees or more can be easily produced.
And the Si rich structure part formed in the upper surface of an aluminum alloy continuous cast bar is seized, and an aluminum alloy continuous cast bar can be manufactured stably by suppressing breakout.
In addition, the manufacturing method of the aluminum alloy continuous casting rod using this apparatus is controlled by controlling the temperature difference between the molten metal temperature and the solidification temperature, or the temperature difference between the molten metal temperature and the solidification temperature and pulling out from the cylindrical mold. By controlling the drawing speed of the aluminum alloy continuous cast bar, it is possible to easily produce an aluminum alloy continuous cast bar having a Si-rich structure having a thickness of 20 μm or more on the side surface having a central angle of at least 30 degrees or more. it can.
And the Si rich structure part formed in the upper surface of an aluminum alloy continuous cast bar is seized, and an aluminum alloy continuous cast bar can be manufactured stably by suppressing breakout.

次に、この発明の実施例について説明するが、この発明は実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〜実施例4〕
12質量%のSiを含有するアルミニウム合金に金属Caを0.003質量%(実施例1)、0.006質量%(実施例2)、0.01質量%(実施例3)、0.03質量%(実施例4)添加した合金溶湯を、図2に示した装置を用いて、直径30mmのビレットに水平連続鋳造した。浸透性多孔質鋳型には通気率0.01〔L/(cm2×min)〕の黒鉛を用いた。鋳造条件を次に示す。
(1)タンディッシュ内溶湯レベルと鋳型内壁上面とのレベル差:150mm
(2)潤滑油:菜種油
(3)潤滑油供給量:0.2mL/分
(4)鋳造速度:900mm/分
(5)冷却水供給量:25L/分
(6)タンディッシュ内溶湯温度平均:660℃
Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the examples.
[Examples 1 to 4]
0.003 mass% (Example 1), 0.006 mass% (Example 2), 0.01 mass% (Example 3), 0.03 of metal Ca in an aluminum alloy containing 12 mass% of Si The alloy melt added by mass% (Example 4) was continuously cast into a billet having a diameter of 30 mm using the apparatus shown in FIG. The permeable porous template using graphite permeability 0.01 [L / (cm 2 × min)]. The casting conditions are as follows.
(1) Level difference between the melt level in the tundish and the upper surface of the mold inner wall: 150 mm
(2) Lubricating oil: rapeseed oil (3) Lubricating oil supply rate: 0.2 mL / min (4) Casting speed: 900 mm / min (5) Cooling water supply rate: 25 L / min (6) Melt temperature average in tundish : 660 ° C

〔比較例1〕
金属Caの添加を行わない以外は実施例1と同一条件で水平連続鋳造を実施した。
[Comparative Example 1]
Horizontal continuous casting was performed under the same conditions as in Example 1 except that the addition of metal Ca was not performed.

実施例1〜実施例4と比較例1について、図6に、横軸を運転時間とし、縦軸に鋳造トラブル頻度(30分単位中のトラブル発生回数。)の状態を示した。鋳造トラブルとは、ブレークアウトやチギレによる鋳造運転の停止を示し、鋳造運転停止後にはただちに鋳型を交換し再スタートした。
図6において、折れ線(丸白抜きの折れ線)6Aは実施例1、折れ線(三角白抜きの折れ線)6Bは実施例2、折れ線(四角白抜きの折れ線)6Cは実施例3、折れ線(アスタリスクの折れ線)6Dは実施例4、折れ線(黒丸の折れ線)6Eは比較例1を示す。
For Example 1 to Example 4 and Comparative Example 1, FIG. 6 shows the state of casting trouble frequency (the number of trouble occurrences in 30-minute units) on the horizontal axis with the operation time as the horizontal axis. Casting troubles indicated a break in casting operation due to breakout or chigile. Immediately after the casting operation was stopped, the mold was changed and restarted.
In FIG. 6, a broken line (circle white broken line) 6A is Example 1, a broken line (triangular white broken line) 6B is Example 2, a broken line (square white broken line) 6C is Example 3, and a broken line (asterisk). A broken line 6D shows Example 4, and a broken line (black circle broken line) 6E shows Comparative Example 1.

実施例1〜実施例4は各々実操業ののべ100回の運転において、鋳造状態が安定し、合金溶湯の吹き出しやちぎれなどの操業トラブルの発生を低減することができた。得られたアルミニウム合金連続鋳造棒は外周面の上部に強い金属光沢を有する部分を含む極めて平滑な鋳肌を呈し、鋳塊内部には空洞欠陥が存在していなかった。   In each of Examples 1 to 4, the casting state was stabilized in 100 operations in each actual operation, and the occurrence of operation troubles such as blowing of molten alloy and tearing could be reduced. The obtained aluminum alloy continuous cast bar exhibited an extremely smooth casting surface including a portion having a strong metallic luster at the upper part of the outer peripheral surface, and no cavity defect was present inside the ingot.

この金属光沢部について、その組織を観察したところ、面積占有率にして50%未満の初晶α−Alを含有する微細Si組織を呈していることが分かった。   When the structure of this metallic luster portion was observed, it was found that it exhibited a fine Si structure containing primary α-Al having an area occupancy of less than 50%.

比較例1の鋳造では、実操業ののべ100回の運転において、鋳造状態は不安定であり、また、鋳肌の表面状態に変動があった。アルミニウム合金連続鋳造棒の鋳型内面への焼き付きやアルミニウム合金連続鋳造棒のちぎれ、あるいは、ちぎれによる鋳型からの合金溶湯の吹き出しが発生し、その度運転を停止して、潤滑油供給量、鋳造速度の少なくとも片方の調整を行う必要があり、生産効率が悪かった。また、得られたアルミニウム合金連続鋳造棒の表面を肉眼で観察したところ、上面の鋳肌には周期的なうろこ状模様、下面の鋳肌には大小の焼き付きが観察され、表面の異常状態が鋳塊内部深くまで影響していた。   In the casting of Comparative Example 1, the casting state was unstable and the surface state of the casting surface was fluctuated in a total of 100 operations in actual operation. The aluminum alloy continuous casting rod seizes to the inner surface of the mold, the aluminum alloy continuous casting rod tears, or the molten alloy blows out from the mold due to tearing. It was necessary to adjust at least one of the above, and the production efficiency was poor. In addition, when the surface of the obtained aluminum alloy continuous casting rod was observed with the naked eye, a periodic scaly pattern was observed on the upper casting surface, and large and small seizures were observed on the lower casting surface, indicating an abnormal surface condition. It affected deep inside the ingot.

実施例1〜実施例4と比較例1について、合金の組成の分析結果を表1に、Siリッチ組織部の測定結果を表2、表3に示す。   Regarding Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the analysis results of the alloy composition are shown in Table 1, and the measurement results of the Si-rich microstructure are shown in Tables 2 and 3.

〔実施例5〜実施例8〕
12質量%のSi、4質量%のCu、0.5質量%のMgを含有するアルミニウム合金に金属Caを0.003質量%(実施例5)、0.006質量%(実施例6)、0.01質量%(実施例7)、0.03質量%(実施例8)添加した溶湯を、図2に示した装置を用いて、直径50mmのビレットに水平連続鋳造した。浸透性多孔質鋳型には通気率0.01〔L/(cm2×min)〕の黒鉛を用いた。鋳造条件を次に示す。
(1)タンディッシュ内溶湯レベルと鋳型内壁上面とのレベル差:170mm
(2)潤滑油:菜種油
(3)潤滑油供給量:0.3mL/分
(4)鋳造速度:900mm/分
(5)冷却水供給量:30L/分
(6)タンディッシュ内溶湯温度平均:660℃
[Examples 5 to 8]
0.003 mass% (Example 5), 0.006 mass% (Example 6) of metal Ca in an aluminum alloy containing 12 mass% Si, 4 mass% Cu, and 0.5 mass% Mg, The molten metal added with 0.01% by mass (Example 7) and 0.03% by mass (Example 8) was continuously cast into billets having a diameter of 50 mm using the apparatus shown in FIG. The permeable porous template using graphite permeability 0.01 [L / (cm 2 × min)]. The casting conditions are as follows.
(1) Level difference between the melt level in the tundish and the upper surface of the mold inner wall: 170 mm
(2) Lubricating oil: rapeseed oil (3) Lubricating oil supply rate: 0.3 mL / min (4) Casting speed: 900 mm / min (5) Cooling water supply rate: 30 L / min (6) Melt temperature average in tundish : 660 ° C

〔比較例2〕
金属Caの添加を行わない以外は実施例5と同一条件で水平連続鋳造を実施した。
[Comparative Example 2]
Horizontal continuous casting was carried out under the same conditions as in Example 5 except that no metal Ca was added.

実施例5〜実施例8と比較例2について、図7に、横軸を運転時間とし、縦軸に鋳造トラブル頻度の状態を示した。
図7において、折れ線(丸白抜きの折れ線)7Aは実施例5、折れ線(三角白抜きの折れ線)7Bは実施例6、折れ線(四角白抜きの折れ線)7Cは実施例7、折れ線(アスタリスクの折れ線)7Dは実施例8、折れ線(黒丸の折れ線)7Eは比較例2を示す。
For Examples 5 to 8 and Comparative Example 2, FIG. 7 shows the operating time on the horizontal axis and the state of casting trouble frequency on the vertical axis.
In FIG. 7, a broken line (round white broken line) 7A is Example 5, a broken line (triangular white broken line) 7B is Example 6, a broken line (square white folded line) 7C is Example 7, and a broken line (asterisk). A broken line 7D shows Example 8, and a broken line (black broken line) 7E shows Comparative Example 2.

実施例〜実施例8での連続鋳造結果は実施例1と同様に鋳造欠陥の激減した良好なものであった。のべ100回の鋳造において鋳造状態が極めて安定し、合金溶湯の吹き出しやちぎれなどの操業トラブルを低減することができた。 The results of continuous casting in Example 5 to Example 8 were good, with the casting defects reduced drastically as in Example 1. In a total of 100 castings, the casting state was extremely stable, and operational troubles such as blowing and tearing of molten alloy could be reduced.

また、鋳肌上面に形成される強い金属光沢を有する部分について硬度の測定を行った。金属Caを添加した実施例5〜実施例8の鋳塊表面の硬度は、添加しない比較例2のものに比べて相対的に高くなっていた。また、金属Caを添加したものに見られた金属光沢部の硬度は、その他の部分と比較して高く、これが鋳型上方の潤滑過多による冷却不十分な部分に形成されることにより、鋳塊上部からの吹き出しを抑制できたと考えられる。   Further, the hardness of the portion having a strong metallic luster formed on the upper surface of the casting surface was measured. The hardness of the ingot surface of Examples 5 to 8 to which metal Ca was added was relatively higher than that of Comparative Example 2 to which no metal Ca was added. In addition, the hardness of the metallic luster part seen in the one added with the metal Ca is higher than that of the other part, and this is formed in the part where the cooling is insufficient due to excessive lubrication above the mold. It is thought that the blowout from was able to be suppressed.

この金属光沢部について、その組織を観察したところ、面積占有率にして50%未満の初晶α−Alを含有する微細Si組織を呈していることが分かった。   When the structure of this metallic luster portion was observed, it was found that it exhibited a fine Si structure containing primary α-Al having an area occupancy of less than 50%.

これに対し、比較例2の鋳造ではのべ100回の鋳造において、鋳造状態は不安定であり、また、鋳肌の表面状態に変動があった。アルミニウム合金連続鋳造棒の鋳型内面への焼き付きや鋳造棒のちぎれ、あるいは、ちぎれによる鋳型からの合金溶湯の吹き出しが発生し、その度運転を停止して、潤滑油供給量、鋳造速度の少なくとも片方の調整を行う必要があり、生産効率が悪かった。比較例2の金属Ca無添加のものについては、上面の鋳肌は周期的なうろこ状模様を呈し、その組織はSiリッチ組織は確認できず、鋳塊内部の組織と差異のないものであった。   On the other hand, in the casting of Comparative Example 2, the casting state was unstable and the surface condition of the casting surface was varied in 100 times of casting. The aluminum alloy continuous casting rod seizes to the inner surface of the mold, the casting rod is broken, or the molten alloy blows out from the mold due to the tearing. The production efficiency was poor. In the case of no addition of metal Ca in Comparative Example 2, the upper casting surface has a periodic scaly pattern, and the structure cannot confirm the Si-rich structure and is not different from the structure inside the ingot. It was.

実施例5〜実施例8と比較例2について、合金の組成の分析結果を表1に、Siリッチ組織部の測定結果を表2、表3に示す。   For Examples 5 to 8 and Comparative Example 2, the analysis results of the alloy composition are shown in Table 1, and the measurement results of the Si-rich microstructure are shown in Tables 2 and 3.

実施例1〜実施例8の微細Si組織に含まれるSi粒子の平均粒径の測定結果を表4に示す。   Table 4 shows the measurement results of the average particle diameter of the Si particles contained in the fine Si structures of Examples 1 to 8.

〔実施例9〜実施例12〕
通気度が、0.008〔L/(cm2×min)〕(実施例9)、0.012〔L/(cm2×min)〕(実施例10)、0.001〔L/(cm2×min)〕(実施例11)、0.1〔L/(cm2×min)〕(実施例12)である浸透性多孔質材を用いた以外は実施例5と同一条件で水平連続鋳造を実施した。
実施例9、実施例10は実施例5と同等の結果を得られた。実施例11では、運転を停止するトラブルの急増はなかったが、潤滑効果が不充分となり、鋳肌表面に焼き付きが発生したり、鋳塊が千切れたり、運転が不安定となる傾向があった。実施例12では、運転を停止するトラブルの急増はなかったが、潤滑油が過多状態となり、冷却不十分による湯抜けや、鋳肌や鋳塊内部への介在物の巻き込みが発生し、運転が不安定となる傾向があった。
[Examples 9 to 12]
The air permeability is 0.008 [L / (cm 2 × min)] (Example 9), 0.012 [L / (cm 2 × min)] (Example 10), 0.001 [L / (cm 2 × min)] (Example 11), 0.1 [L / (cm 2 × min)] (Example 12), except that the permeable porous material was used. Casting was carried out.
In Examples 9 and 10, the same results as in Example 5 were obtained. In Example 11, there was no sudden increase in trouble to stop the operation, but the lubrication effect was insufficient, and seizure occurred on the surface of the casting surface, the ingot was broken, and the operation was unstable. It was. In Example 12, there was no sudden increase in troubles to stop the operation, but the lubricating oil became excessive, resulting in hot water coming out due to insufficient cooling, inclusion of inclusions in the casting surface or ingot, and operation. There was a tendency to become unstable.

本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒の説明図であり、(a)はアルミニウム合金連続鋳造棒の外観概略図、(b)はアルミニウム合金連続鋳造棒の半径方向の断面概略図である。It is explanatory drawing of the aluminum alloy continuous casting rod which concerns on this invention, (a) is the external appearance schematic of an aluminum alloy continuous casting rod, (b) is the cross-sectional schematic of the radial direction of an aluminum alloy continuous casting rod. 本発明の製造装置の一例の要部概略断面図である。It is a principal part schematic sectional drawing of an example of the manufacturing apparatus of this invention. 本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒のSiリッチ組織の説明図であり、(a)はアルミニウム合金連続鋳造棒の半径方向の断面からの試料片採取の説明図、(b)は試料片の元素分布図像の一例を示す拡大模式図、(c)は試料片の元素分布図像の他の例を示す拡大模式図である。It is explanatory drawing of Si rich structure of the aluminum alloy continuous casting rod which concerns on this invention, (a) is explanatory drawing of sampling of the sample piece from the cross section of the radial direction of an aluminum alloy continuous casting rod, (b) is the element of a sample piece An enlarged schematic diagram showing an example of a distribution map image, (c) is an enlarged schematic diagram showing another example of an element distribution map image of a sample piece. 図2の製造装置における筒状鋳型の有効モールド長の説明図である。It is explanatory drawing of the effective mold length of the cylindrical mold in the manufacturing apparatus of FIG. 本発明のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the aluminum alloy continuous casting rod of this invention. 本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒の実施例1〜実施例4のデータを示すグラフ図である。It is a graph which shows the data of Example 1-Example 4 of the aluminum alloy continuous cast bar concerning this invention. 本発明に係るアルミニウム合金連続鋳造棒の実施例5〜実施例8のデータを示すグラフ図である。It is a graph which shows the data of Example 5-Example 8 of the aluminum alloy continuous cast bar concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 アルミニウム合金連続鋳造棒
102 アルミニウム合金連続鋳造棒の中心
103 中心角
104 Siリッチ組織部
201 筒状鋳型
202 冷却水
203 冷却水供給管
204 鋳型冷却水キャビティ
205 冷却水シャワー装置
208 流体供給管
210 耐火物製板状体
211 注湯口
213 Oリング
215 柱状金属溶湯
216 凝固鋳塊
217 凝固界面
220 鋳型中心軸
221 筒状鋳型の内壁面
222 浸透性多孔質材
224 環状通路
230 隅部空間
250 タンディッシュ
251 溶湯流入部
252 溶湯保持部
253 筒状鋳型への流出部
254 合金溶湯の液面レベル
255 合金溶湯
302 Siリッチ組織部の厚さ
303 初晶α−Al
304 Si粒子
306 試料用小片
501 製造装置
502 溶解炉
503 Ca投入装置
504 鋳造装置
505 引出駆動装置
506 検出部
507 分析部
508 判定部
509 制御部
L 有効モールド長
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Aluminum alloy continuous casting rod 102 Center of aluminum alloy continuous casting rod 103 Center angle 104 Si rich structure part 201 Cylindrical mold 202 Cooling water 203 Cooling water supply pipe 204 Mold cooling water cavity 205 Cooling water shower apparatus 208 Fluid supply pipe 210 Fire resistance Product-made plate-like body 211 Pouring port 213 O-ring 215 Columnar metal melt 216 Solidified ingot 217 Solidification interface 220 Mold central axis 221 Inner wall surface of cylindrical mold 222 Permeable porous material 224 Annular passage 230 Corner space 250 Tundish 251 Molten inflow portion 252 Molten holding portion 253 Outflow portion to cylindrical mold 254 Liquid surface level of molten alloy 255 Alloy molten metal 302 Thickness of Si-rich microstructure 303 Primary α-Al
304 Si particles 306 Sample piece 501 Manufacturing device 502 Melting furnace 503 Ca charging device 504 Casting device 505 Drawer drive device 506 Detection unit 507 Analysis unit 508 Determination unit 509 Control unit L Effective mold length

Claims (3)

溶解炉から供給されるアルミニウム合金溶湯を、筒状鋳型および冷却手段を備えた鋳造部で凝固鋳塊とした後、この凝固鋳塊を筒状鋳型から引出駆動部でほぼ水平に引き出してアルミニウム合金連続鋳造棒を製造するアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置において、
筒状鋳型から引き出したアルミニウム合金連続鋳造棒に形成されたSiリッチ組織部の範囲を検出する検出部と、
この検出部からの検出信号と予め設定された判定条件とを比較して判定する判定部と、
この判定部からの判定信号に基づき、検出部からの検出信号が予め設定された判定条件内になるように溶解炉の溶湯温度、鋳造部の冷却手段、引出駆動部の引出速度を制御する制御部とを設けた
ことを特徴とするアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置。
The molten aluminum alloy supplied from the melting furnace is made into a solid ingot at a casting part equipped with a cylindrical mold and a cooling means, and then this solidified ingot is drawn almost horizontally from the cylindrical mold by a pulling drive part to obtain an aluminum alloy. In an aluminum alloy continuous cast bar manufacturing apparatus for manufacturing continuous cast bars,
A detection unit for detecting the range of the Si-rich structure formed on the aluminum alloy continuous casting rod drawn from the cylindrical mold;
A determination unit for determining by comparing a detection signal from the detection unit with a predetermined determination condition;
Control for controlling the molten metal temperature of the melting furnace, the cooling means of the casting part, and the drawing speed of the drawing drive part so that the detection signal from the detecting part falls within preset judgment conditions based on the judgment signal from the judging part provided the parts,
An apparatus for producing an aluminum alloy continuous cast bar characterized by the above.
判定部からの判定信号に基づき、検出部からの検出信号が予め設定された判定条件内になるように制御部によって制御されるCa投入部を設けたことを特徴とする請求項に記載のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置。 Based on the determination signal from the determination unit, according to claim 1, the detection signal from the detection portion is provided with a Ca-up unit controlled by the control unit so as to be within a preset determination condition, it is characterized by Aluminum alloy continuous cast bar manufacturing equipment. 鋳造したアルミニウム合金連続鋳造棒を組成分析して得られたCa量測定データ信号を判定部へ出力する分析部を設け、
制御部は、Ca量測定データ信号と予め設定された判定条件とを比較した判定部からの判定信号に基づき、Ca量が予め設定された判定条件内になるようにCa投入部を制御することを特徴とする請求項に記載のアルミニウム合金連続鋳造棒の製造装置。
An analysis unit is provided that outputs a Ca amount measurement data signal obtained by composition analysis of a cast aluminum alloy continuous cast bar to the determination unit,
The control unit controls the Ca insertion unit based on a determination signal from the determination unit that compares the Ca amount measurement data signal with a predetermined determination condition, so that the Ca amount falls within the predetermined determination condition . The apparatus for producing an aluminum alloy continuous cast bar according to claim 2 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4757602B2 (en) * 2004-10-25 2011-08-24 昭和電工株式会社 Continuous casting apparatus, continuous casting method, and aluminum alloy casting rod
CN101048245B (en) * 2004-10-25 2011-01-12 昭和电工株式会社 Continuous casting apparatus, continuous casting method for aluminum alloy
JP5324081B2 (en) * 2007-12-18 2013-10-23 昭和電工株式会社 Nozzle for pouring and continuous casting equipment
KR101100479B1 (en) 2009-05-26 2011-12-29 현대제철 주식회사 Method of producing pig iron ingot
JP5455499B2 (en) * 2009-08-05 2014-03-26 トヨタ自動車株式会社 Continuous casting start determination method and continuous casting start determination device
CN102847918A (en) * 2012-09-18 2013-01-02 蚌埠鑫源石英材料有限公司 Method of producing surface adsorption aluminum material with soft silicon as additive
DE102014216517A1 (en) 2014-08-20 2016-02-25 Mahle International Gmbh Casting tool and method of manufacturing a piston for an internal combustion engine
CN108254239A (en) * 2018-03-20 2018-07-06 苏州铭恒金属科技有限公司 A kind of thermostat and processing method for the detection of aluminium alloy macrostructure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6356334A (en) * 1986-08-26 1988-03-10 Furukawa Alum Co Ltd Horizontal continuous casting method for hollow aluminum material
JPH0832356B2 (en) * 1987-07-07 1996-03-29 昭和電工株式会社 Horizontal continuous casting method and apparatus for metal
JPH01138043A (en) * 1987-11-26 1989-05-30 Showa Denko Kk Apparatus for continuously casting metal
JP3552577B2 (en) * 1999-03-16 2004-08-11 日本軽金属株式会社 Aluminum alloy piston excellent in high temperature fatigue strength and wear resistance and method of manufacturing the same
JP4590784B2 (en) * 2001-06-18 2010-12-01 アイシン精機株式会社 Sliding member and valve opening / closing timing control device

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