JP5769993B2 - 鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法 - Google Patents
鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5769993B2 JP5769993B2 JP2011064845A JP2011064845A JP5769993B2 JP 5769993 B2 JP5769993 B2 JP 5769993B2 JP 2011064845 A JP2011064845 A JP 2011064845A JP 2011064845 A JP2011064845 A JP 2011064845A JP 5769993 B2 JP5769993 B2 JP 5769993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- mold
- receiving part
- metal
- magnesium alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 45
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 178
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 177
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 58
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 54
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
連続鋳造装置1は、タンディッシュ3を配置したライニングテーブル5と、鋳型7と、電磁誘導撹拌機(磁界発生部)9と、冷却水ジャケット11と、冷却水テーブル13と、受台15とを備えている。尚、鋳型7の外周に配置されているのは入れ子17である。
また、本発明の一態様において、前記受け部内に配置された少なくとも一枚の邪魔板をさらに具備し、前記少なくとも一枚の邪魔板は、前記受け部内の前記溶湯の回転を阻害するものであることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前記溶湯を周方向に回転させる際、前記受け部内に配置された少なくとも一枚の邪魔板によって前記受け部内の前記溶湯の回転を阻害することが好ましい。
図1は、本発明の一態様に係る鋳造装置の構成を模式的に示す断面図である。
この鋳造装置は、溶湯100を導入する機構101と、この機構101から溶湯100が導入される受け部としてのメタル受け内筒102を有している。溶湯100を導入する機構101は溶解炉(図示せず)に接続されている。この機構101は、前記溶解炉で溶融した溶湯100をメタル受け内筒102に導入するものである。この溶湯100は、酸化しやすい金属又は酸化しやすい元素を含有する金属の溶湯であり、例えば希土類元素を含有するマグネシウム合金、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの溶湯である。
メタル受け内筒102の内径dと鋳型106の内径Dとの関係は、下記式(1)を満たし、より好ましくは下記式(2)を満たすものである。
0.2≦d/D≦0.9 ・・・(1)
0.5≦d/D≦0.8 ・・・(2)
上記式(1)、(2)において下限を設けている理由は、メタル受け内筒102の内径dが小さすぎるとメタル受け内筒102に保持できる溶湯100の量が減るため、メタル受け内筒102に次から次へと溶湯100が流れ込み、メタル受け内筒102内の溶湯100の温度の均一性が保てなくなるためである。
なお、電磁攪拌コイル108によって形成される磁束は、溶湯100の湯面100aからなるべく離れていることが好ましい。これにより、鋳造時に湯面100aを荒らさないようにすることができる。例えば、電磁攪拌機構108を上下移動させる移動装置(図示せず)を設け、この移動装置によって電磁攪拌機構108を鋳型106の下方に移動させて鋳型106の下方で磁束を形成すること、または移動装置によって電磁攪拌機構108を上下に移動させながら磁束を形成すること、または電磁攪拌機構108を上下に移動させながら磁束を鋳型106の下方で強く形成することにより、湯面が荒れないような湯面と磁束の位置関係を築くことができる。また、電磁攪拌機構108内に独立して制御できるコイルを複数個上下に配置した多層式のコイルを用い、鋳型の下方のコイルのみによって磁束を発生させること、または磁束が鋳型106の上下に移動するように形成すること、または磁束が鋳型106の上下に移動するように形成し且つ磁束を鋳型106の下方で強く形成することにより、鋳造時に湯面100aを荒らさないようにすることができる。
また、溶湯100が凝固している最中に、溶湯100を電磁誘導攪拌機構108によって鋳型106の一方の周方向とその逆の周方向に交互に回転させることで、湯面100aの流速を抑えることができる。その結果、湯面100aを荒らさないようにすることができる。
これに対し、本発明の一態様では、攪拌の方向を一方方向のみではなく相互方向とすることにより、攪拌による渦中心に逆回転が加わり渦中心への溶湯100の流込を促すことによって鋳造欠陥を抑制することが可能となる。これにより健全なビレットを取得することが可能となると供に、より強磁場を印加することが可能となるためにZr等の微細化材を使用することなく微細な鋳造組織を有する鋳造ビレットを取得することが可能となる。
図2(A)は、本発明の一態様に係る鋳造装置の一部を模式的に示す断面図であり、図2(B)は、図2(A)に示す2B−2B線の断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
さらに、第1の邪魔板121をメタル受け内筒102に配置するため、メタル受け内筒102内で溶湯100に回転力が発生しても、その回転力を第1の邪魔板121によって弱めることができる。これにより、溶湯100の湯面100aが強く攪拌や回転することをより確実に抑制することができる。
図2(C)は、本発明の一態様に係る鋳造装置の一部を模式的に示す断面図であり、図2(D)は、図2(C)に示す2D−2D線の断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
さらに、第1〜第4の邪魔板121〜124それぞれをメタル受け内筒102に配置するため、メタル受け内筒102内で溶湯100に回転力が発生しても、その回転力を第1〜第4の邪魔板121〜124によって弱めることができる。これにより、溶湯100の湯面100aが強く攪拌や回転することをより確実に抑制することができる。
比較例のマグネシウム合金ビレットの製造方法は以下のとおりである。
溶湯としては、溶融させた純Mgに純Znおよび純Yを溶解し、十分攪拌することによって得られたMg96Zn2Y2(at%)合金の溶湯を用いた。鋳型106内での溶湯の水冷凝固時には攪拌を行わなかった。
実施例1のマグネシウム合金ビレットの製造方法は以下のとおりである。
溶湯としては、比較例と同様のものを用いた。鋳型106内での溶湯の水冷凝固時には一方方向のみに電磁攪拌を行った。電磁攪拌機構108のマグネットは2極の回転磁界型を使用し、その出力は10Hz、0〜100Aとし、その際の中心磁束密度は0〜550ガウス程度である。
実施例2のマグネシウム合金ビレットの製造方法は以下のとおりである。
溶湯としては、比較例と同様のものを用いた。鋳型106内での溶湯の水冷凝固時には双方向に(一方方向とその逆方向を交互に)電磁攪拌を行った。電磁攪拌機構108のマグネットは実施例1と同様のものを使用し、その出力は実施例1と同様とし、その際の中心磁束密度は実施例1と同様である。
100a…湯面
101…溶湯導入機構
102…メタル受け内筒
103…蓋
104…加熱コイル
106…鋳型(モールド)
107…一次冷却機構
108…電磁攪拌機構(電磁攪拌コイル)
109…下型
110…凝固金属
112…二次冷却機構
121…第1の邪魔板
122…第2の邪魔板
123…第3の邪魔板
124…第4の邪魔板
d…メタル受け内筒の内径
D…鋳型の内径
Claims (6)
- 溶湯を受ける受け部と、
前記受け部の下に配置され、前記受け部から前記溶湯が導入される鋳型と、
前記鋳型の外周の外側に配置され、前記鋳型に導入された溶湯を攪拌する攪拌機構と、
前記鋳型内で凝固された金属を前記鋳型の下方の外側に移動させる移動機構と、
前記受け部内に配置された少なくとも一枚の邪魔板と、
を具備し、
前記受け部の内径は、前記鋳型の内径より小さく、
前記攪拌機構は、前記鋳型内の前記溶湯を周方向に回転させる機構であり、
前記少なくとも一枚の邪魔板は、前記受け部内の前記溶湯の回転を阻害するものであることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項1において、
前記攪拌機構は、前記鋳型内の前記溶湯を一方の周方向とその逆の周方向に交互に回転させる機構であることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項1または2において、
前記溶湯は希土類元素を含有するマグネシウム合金であることを特徴とする鋳造装置。 - 受け部に溶湯を導入し、
前記受け部内の溶湯を、前記受け部の下に配置された鋳型に導入し、
前記鋳型に導入された溶湯を周方向に回転させることで攪拌しながら凝固させ、
前記鋳型内で凝固された金属を前記鋳型の下方の外部に引き出す鋳造方法であって、
前記受け部の内径は、前記鋳型の内径より小さく、
前記溶湯を周方向に回転させる際、前記受け部内に配置された少なくとも一枚の邪魔板によって前記受け部内の前記溶湯の回転を阻害することを特徴とする鋳造方法。 - 請求項4において、
前記溶湯を攪拌する際、前記鋳型に導入された溶湯を一方の周方向とその逆の周方向に交互に回転させることで攪拌することを特徴とする鋳造方法。 - 受け部に溶湯を導入し、
前記受け部内の溶湯を、前記受け部の下に配置された鋳型に導入し、
前記鋳型に導入された溶湯を周方向に回転させることで攪拌しながら凝固させ、
前記鋳型内で凝固された金属を前記鋳型の下方に引き出すマグネシウム合金ビレットの製造方法であって、
前記受け部の内径は、前記鋳型の内径より小さく、
前記溶湯を周方向に回転させる際、前記受け部内に配置された少なくとも一枚の邪魔板によって前記受け部内の前記溶湯の回転を阻害することを特徴とするマグネシウム合金ビレットの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011064845A JP5769993B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法 |
CN201210074823.XA CN102688994B (zh) | 2011-03-23 | 2012-03-20 | 铸造装置、铸造方法及镁合金坯料的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011064845A JP5769993B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012200731A JP2012200731A (ja) | 2012-10-22 |
JP5769993B2 true JP5769993B2 (ja) | 2015-08-26 |
Family
ID=46854823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011064845A Active JP5769993B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5769993B2 (ja) |
CN (1) | CN102688994B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6631162B2 (ja) | 2015-10-30 | 2020-01-15 | 日本製鉄株式会社 | 複層鋳片の連続鋳造方法及び連続鋳造装置 |
CN113365758B (zh) * | 2019-01-30 | 2023-04-21 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于控制金属连铸结晶器中的流速的装置和相关系统 |
CN112276025B (zh) * | 2020-10-28 | 2022-03-08 | 安徽工业大学 | 一种通过加入电磁场抑制钢包水口形成旋涡的装置及方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3008280B2 (ja) * | 1998-03-13 | 2000-02-14 | 本田技研工業株式会社 | 軽合金の連続鋳造法および軽合金用連続鋳造装置 |
CN1142045C (zh) * | 1999-09-22 | 2004-03-17 | 大连理工大学 | 一种施加复合电磁场的电磁铸型和铸造方法 |
JP2004330252A (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 丸鋳片の連続鋳造方法および丸鋳片 |
JP2006247737A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム溶湯用スクリーン |
CN1301166C (zh) * | 2005-07-18 | 2007-02-21 | 北京交通大学 | 一种高速钢坯料的制备方法及设备 |
JP2010162588A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Honda Motor Co Ltd | マグネシウム合金の連続鋳造方法 |
KR20110011363A (ko) * | 2009-07-28 | 2011-02-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 대구경의 마그네슘 합금 빌렛 제조를 위한 연속 주조 장치 |
-
2011
- 2011-03-23 JP JP2011064845A patent/JP5769993B2/ja active Active
-
2012
- 2012-03-20 CN CN201210074823.XA patent/CN102688994B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102688994B (zh) | 2016-02-10 |
JP2012200731A (ja) | 2012-10-22 |
CN102688994A (zh) | 2012-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016219505B2 (en) | Ultrasonic grain refining | |
EP2481822B1 (en) | Magnesium-aluminum based alloy with grain refiner | |
CN107150116B (zh) | 一种电磁调控自孕育处理制造大型铸锭的方法 | |
JP2017515687A (ja) | 非接触式の溶融金属流れの制御 | |
CN103691912A (zh) | 一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法 | |
CN102430732A (zh) | 内外双向冷却连铸镁合金和铝合金锭坯装置与工艺 | |
JP5769993B2 (ja) | 鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法 | |
CN101003863A (zh) | 半固态合金浆料的制备和流变成型方法 | |
CN1275724C (zh) | 多功能冷坩埚电磁精确成形与定向凝固装置 | |
RU2487776C1 (ru) | Способ получения крупногабаритных кольцевых полуфабрикатов из деформируемых алюминиевых сплавов | |
JP2010162588A (ja) | マグネシウム合金の連続鋳造方法 | |
CN212133335U (zh) | 一种半固态金属熔炼搅拌装置 | |
CN104439196B (zh) | 自耗剪切流法细化凝固组织的工艺及其装置 | |
CN108543921A (zh) | 强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置及方法 | |
JPS58119445A (ja) | 銅または銅合金の連続的鋳造方法 | |
JP5767042B2 (ja) | 金属または合金の製造装置 | |
JP4505811B2 (ja) | 合金溶湯の鋳造方法 | |
JP2012228722A (ja) | 金属溶製用溶解炉 | |
JP2004351454A (ja) | マグネシウムインゴットの製造方法 | |
CN105522132A (zh) | 三角形连铸坯的制备装置及其使用方法 | |
Lee et al. | Microstructural effects of electromagnetic stirring strength and casting speed in continuous casting of al alloy | |
CN117655289A (zh) | 一种真空铸造装置和铸锭的真空铸造方法 | |
RU2309814C2 (ru) | Способ литья заготовки и устройство для его осуществления (варианты) | |
JP4501223B2 (ja) | 連続鋳造方法 | |
CN113102711A (zh) | 一种锻件生产方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150624 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5769993 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |