JPH0246297B2

JPH0246297B2 -

Info

Publication number: JPH0246297B2
Application number: JP62288701A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Oka; Seiichi Hirano; Tomoya Oosono
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1990-10-15
Also published as: JPH01130846A

Description

[Detailed description of the invention]

（技術分野）本発明はAl（アルミニウム）−Li（リチウム）系
合金鋳塊の連続鋳造法に係り、特に活性なAl−
Li系合金の良質な鋳塊を連続的に且つ安全に鋳造
し得る方法に関するものである。（従来技術とその問題点）従来から、Al系合金等の金属の鋳塊を連続し
て製造する手法として、連続鋳造法（半連続鋳造
法をも含む。以下、同じ）と称される多数の提案
が為されている。その代表的な例は、米国特許第
2983972号明細書に示されている如く、鋳型にお
ける鋳込孔の出口側開口部を、昇降可能な底台に
て塞いで、該鋳込孔内に所定の金属溶湯を供給す
る一方、順次、底台を降下させることにより、鋳
型内部の流路を流通される冷却剤（通常は水）に
よる鋳型内壁の冷却と、該鋳型底部から噴出され
る冷却剤による直接の冷却に基づいて、鋳型内に
形成される溶湯柱を凝固せしめ、そしてその凝固
した鋳塊を鋳込孔の出口側開口部から連続的に取
り出すことにより、所定の鋳塊を得ている。ところが、かかる連続鋳造法にあつては、活性
なAl−Li系合金鋳塊を鋳造するに際しては、Al
−Li系合金溶湯が、冷却剤として用いられる水と
も著しく反応し、爆発の虞があり、極めて危険で
あるために、そのまま適用することができなかつ
たのである。そこで、かかる問題に対処するべく、Al−Li
系合金鋳塊の連続鋳造法として、特開昭60−
127059号公報には、冷却剤として水の代わりにエ
チレングリコール等の有機冷却剤を用いること
が、また特開昭60−180656号公報には、冷却剤と
して水を使用するが、鋳込ピツト内の水を常に排
水して、水の滞留を除くことが、更に特開昭62−
104652号公報には、Al−Li系合金の外周部に純
Alを同時に鋳込み、冷却水が直接にAl−Li系合
金と接触しないようにすることが、それぞれ、提
案されている。しかしながら、かかる特開昭60−127059号公報
に開示された手法にあつては、有機冷却剤使用の
ために、高コスト化が避けられ得ず、また特開昭
60−180656号公報に開示された手法にあつては、
冷却剤として水が用いられるために、金属溶湯の
水に対する接触による爆発の危険が完全には解消
され得ず、更に特開昭62−104652号公報に開示さ
れた手法にあつては、装置が複雑且つ大掛りとな
るといつた問題点を内在していたのであり、それ
故、何れも、有効な手法とは言え得ず、未だ、
Al−Li系合金鋳塊の効果的な連続鋳造法は見い
出されていなかつたのである。また、かかるAl−Li系合金にあつては、特に、
割れ感受性が強いために、上述の如き、鋳造時に
おける安全上の問題だけでなく、その鋳造工程に
おいて、通常の金属の如く、多量の冷却剤の鋳塊
に対する噴出による急激な冷却を行なつた場合に
は、鋳塊に対して鋳造割れ（所謂、Hot−
Cracking）が生じ易く、品質低下が惹起される
といつた、鋳塊品質上の問題をも有していたので
ある。（解決手段）ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背
景として為されたものであつて、その目的とする
ところは、Al−Li系合金の鋳塊を、優れた品質
をもつて、連続的に且つ安全に鋳造し得る方法を
提供することにある。そして、かかる目的を達成するために、本発明
の特徴とするところは、冷却流体の流通によつて
冷却を行なう筒体の鋳型を用い、かかる鋳型に設
けられた鋳込孔内に所定のAl−Li系合金溶湯を
供給して、冷却凝固せしめることにより、Al−
Li系合金鋳塊を連続的に鋳造するに際して、前記
鋳型として、前記合金溶湯に接する鋳込孔壁面の
みを介して該合金溶湯の冷却を行ない、流通せし
められる冷却流体を吐出することのない、外部空
間に対して密閉された冷却流体流通路を内部に備
えた鋳型を用いる一方、形成される鋳塊のサンプ
最底部を、かかる鋳型の鋳込孔出口側端よりも鋳
込方向上流側に位置させるようにして、鋳造する
ようにしたことにある。（発明の効果）従つて、こような本発明手法に従えば、鋳造時
における金属溶湯に対する冷却流体の接触が、完
全に回避され得ることから、該冷却流体として水
を用いる場合にあつても、爆発等の危険に晒され
ることなく、Al−Li系合金鋳塊を安全に鋳造す
ることができるのである。また、かかる本発明手法にあつては、前述の如
き、冷却流体を直接噴出させる手法に比して、溶
湯の冷却が緩冷却化されることとなるために、鋳
造割れが効果的に防止され得、品質向上が有効に
図られ得るのである。さらに、このような本発明手法に用いられる鋳
型にあつては、冷却流体噴出孔を形成する必要が
なく、その開口面積等の設計の必要がないところ
から、鋳型の構造が簡素化され得、製作費が安価
となり、保守も容易となるといつた利点をも有し
ているのである。（発明の具体的説明）かくの如き、Al−Li系合金鋳塊の有利な鋳造
手法の幾つかの具体例が、第１図乃至第３図に示
されており、以下に、それらの図面を参照しつ
つ、本発明の内容を更に明らかにすることとす
る。先ず、第１図には、本発明手法に従い、垂直連
続鋳造方式にてAl−Li系合金鋳塊を製造する場
合の具体的説明図が示されている。かかる図にお
いて、１０は、筒状の鋳型であり、その中央部に
おいて垂直方向に貫通する所定形状の鋳込孔１２
を備えている。また、かかる鋳型１０における鋳込孔１２の下
方には、底台１４が上下方向に移動可能に配置せ
しめられている一方、かかる鋳込孔１２の上方に
は、該鋳込孔１２内に開口する、溶湯供給用のノ
ズル１６が配設されている。そして、鋳型１０における鋳込孔１２の下側開
口部（出口側開口部）を、底台１４にて閉塞せし
めた状態で、かかる鋳込孔１２内に、ノズル１６
を通じて、所定のAl−Li系合金溶湯１８を供給
することにより、側面が鋳型１０にて所定形状に
保持された、該鋳型１０の鋳込孔１２に対応した
断面形状を有する溶湯柱２０が形成されることと
なり、更にかかる溶湯柱２０を、鋳型１０にて冷
却、凝固せしめつつ、底台１４を、鋳造の進行に
従つて、漸次、下方に移動せしめることにより、
目的とするAl−Li系合金鋳塊２２が連続的に得
られるようになつているのである。なお、図中、２４は、湯面レベル制御機構を構
成するフロートであつて、ノズル１２を通じての
溶湯１８の供給量を制御することにより、溶湯柱
２０の湯面が、一定のレベルに保持され得るよう
になつている。ここにおいて、上記鋳型１０は、矩形枠体状の
断面形状をもつて形成されており、その内部にお
いて、周方向に連続して延びる流通路２６を備え
ていると共に、その下部において、かかる流通路
２６内に対して冷却流体（通常は、水）を供給す
る冷却水供給口２８が、またその上部において、
かかる流通路２６内から冷却流体を排出する冷却
水排出口３０が、それぞれ、少なくとも一個設け
られている。そして、それらの冷却水供給口及び
排出口２８，３０を通じて、流通路２６内を流通
せしめられる冷却水によつて、鋳型１０が冷却さ
れるようになつているのであり、更に該鋳型１０
を介して、その鋳込孔１２を構成する内側壁面に
接触乃至は近接される前記溶湯柱２０及び鋳塊２
２が冷却されて、以て該溶湯柱２０が凝固せしめ
られ得るようになつているのである。すなわち、かかる鋳型１０にあつては、その内
部を流通される冷却水の鋳塊２２に対する噴出は
行なわれず、溶湯柱２０の冷却水による冷却が、
鋳型１０を介してのみ行なわれるようになつてい
るのである。なお、かかる鋳型１０の材質としては、銅、ア
ルミニウム及びアルミニウム合金、或いは黒鉛等
が何れも採用可能であるが、特に熱伝導度の高い
銅が好ましい。ところで、このような鋳型１０を用いて、所定
のAl−Li系合金鋳塊の鋳造を行なうに際しては、
鋳込孔１２の外での鋳塊２２に対する冷却効果は
殆ど期待することができないところから、鋳型１
０内、即ち鋳込孔１２内において、溶湯柱２０の
凝固を完了させる必要がある。具体的には、鋳造時において、凝固サンプの最
低部：Ａがが、鋳型１０における鋳込孔１２の出
口側端よりも、鋳込方向上流側（図中、上方）に
位置するように、かかる鋳型１０の長さ：lmを
設定する必要があるのである。すなわち、第１図において、 lm＞ls （ls：鋳込孔１２の入口側端からサンプ最底部迄
の距離で、以下、サンプ深さと言う）なる関係を確保しつつ、鋳造操作が行なわれるよ
うに、鋳型１０の長さ及び断面形状などに応じ
て、鋳造速度を設定する必要がある。ここにおい
て、かかるサンプ深さ：lsは、次式(1)にて表され
る。 ls＝ｋ・ｖ・D² ………(1) 上式中、ｋ：パラメータ（係数）（ses／cm²）ｖ：鋳造速度（cm／ses）Ｄ：鋳塊径或いは鋳塊厚み（cm）なお、係数：ｋは、鋳造合金や鋳型冷却能に影
響されるが、通常、1.5〜3.5ses／cm²程度の値とな
る。換言すれば、前記鋳型１０の長さ：lmは、目
的とする鋳塊の断面形状(D)や鋳造速度（ｖ）に応
じて、設定されることとなる。ここにおいて、本
発明手法にあつては、製造されるべき鋳塊の断面
形状は、何等限定されるものではなく、円柱形
（ビレツト）或いは角柱形（スラブ）のものなど、
何れも有効に適用され得るものであるが、特に、
ビレツトにあつてはφ40〜φ600mm程度、スラブに
あつては150×300mm〜500×1500mm程度の断面の
鋳塊の製造に対して好適に適用され得ることとな
る。また、鋳造速度（ｖ）は、得られる鋳塊２２
の品質やその生産性に直接影響を及ぼすものであ
るために、所定の適初な値に設定され、それに応
じてかかる鋳型１０の長さ：lmは、鋳造合金成
分や鋳塊品質、生産性、経済性及び安全性などを
考慮して、適切に設定されるべきものであり、通
常、150〜600mm程度が好ましい。なお、本発明手法は、全てのAl−Li系合金の
鋳造に際して、なかでも、一般に用いられる、Li
を0.5〜５％含有するAl合金の鋳造に際して、特
に、有効である。従つて、このような手法に従つて鋳造すること
によつて、活性なAl−Li系合金溶湯に対する冷
却水の接触が完全に回避されるのであり、爆発等
の危険を伴うことなく、Al−Li系合金鋳塊を安
全に鋳造することが可能となるのである。なお、
仮に、鋳造中に、サンプ最底部が鋳型１０の鋳込
孔１２の外側に位置し、鋳塊２２の凝固殻にブレ
ークアウトが発生した場合にあつても、溶湯１８
に対する冷却水の接触が防止され、その安全性が
確保され得るのである。また、かかる鋳造手法において、溶湯柱２０及
び鋳塊２２に対する急激な冷却が回避され得るこ
とから、鋳造割れが効果的に防止され、良好な品
質の鋳塊２２を安定して得ることができるのであ
る。さらに、かかる手法に用いられる鋳型１０にあ
つては、冷却水の噴出孔が不要であるために、そ
の構造が簡単で、製作費が安価となり、保守も容
易であるといつた効果も有しているのである。加えて、このような手法に従う鋳造に際して
は、その鋳型１０を交換するだけで、従来の鋳造
装置をそのまま利用することができるといつた利
点をも有しているのである。次に、第２図及び第３図には、それぞれ、本発
明手法に従いAl−Li系合金鋳塊を製造する場合
の、別の具体的説明図が示されている。なお、そ
れらの図中、前記第一の具体例と同様な構造とさ
れた部材については、それぞれ、同一の符号を付
することにより、詳細な説明は省略することとす
る。先ず、第２図に示されている具体例にあつて
は、所謂ホツトトツプ鋳造法に対して、本発明手
法を適用した場合の一例を示すものである。具体
的には、鋳型１０の上面に、該鋳型１０の鋳込孔
１２よりも内側に突き出たオーバーハング部を形
成するように、耐火性の筒状の断熱受槽３２が設
けられており、そしてこの断熱受槽３２に対し
て、水平方向に樋３４が接続されて、図示しない
保持炉等から、所定のAl−Li系合金溶湯１８が、
かかる断熱受槽３２内に水平方向から供給せしめ
られるようになつている。そして、かかる樋３４を通じて、水平方向から
導かれた合金溶湯１８は、該断熱受槽３２にて所
定高さの溶湯柱を、合金鋳塊２２の上に形成する
ようになつているのであり、前記第一の具体例の
如き、通常の垂直連続鋳造方式に比して、高い静
水圧が作用されると共に、正確な湯面制御が必要
でないといつた利点を有しているのである。従つて、このような構造の装置を用いて、Al
−Li系合金鋳塊を鋳造するに際しても、前記第一
の具体例と同様、溶湯柱２０及び鋳塊２２に対す
る冷却水の直接的な接触が完全に回避され得るこ
とから、鋳型長（lm）＞サンプ深さ（ls）なる関
係を保持しつつ鋳造することによつて、良好なる
品質のAl−Li系合金鋳塊を充分なる安全性をも
つて鋳造することができるのであり、前述の如
き、種々なる効果を何れも有効に得ることができ
るのである。また、第３図に示されている具体例にあつて
は、本発明手法を、上例の垂直方向に鋳造を行な
う方式とは異なり、水平方向に鋳塊２２を取り出
す、所謂水平連続鋳造方式に対して適用したもの
の一例を示すものである。具体的には、かかる装置においては、鋳型１０
が、その軸心が水平方向となるように配されてい
る。そして、この水平方向に設けられた鋳型１０
の入口側端部分に、断熱受槽３２が設けられて、
かかる鋳型１０における鋳込孔１２の上流側に、
所定の溶湯柱２０が形成されるようになつてい
る。従つて、このような構造の装置を用いて、Al
−Li系合金鋳塊を鋳造するに際しても、前記第一
及び第二の具体例と同様、鋳型長（lm）＞サンプ
深さ（ls）なる関係を保持しつつ鋳造することに
よつて、良好なる品質のAl−Li系合金鋳塊を充
分なる安全性をもつて鋳造することができるので
あり、前述の如き、種々なる効果が何れも有効に
奏せしめられ得るのである。なお、本発明は、かかる例示の具体的手法にの
み限定して選択されるものでは決してなく、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知
識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え
得るものであつて、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、本発明はそのような実施形態のものも含むも
のであることは、言うまでもないところである。また、上述した本発明の優れた特徴を明らかに
するために、以下に実施例を示すが、本発明が、
またこの実施例によつて制約を受けるものでない
こと、言うまでもないところである。（実施例）前記第１図に示されている如き構造の鋳造装置
を用い、Li：2.5％、Cu：1.2％、Mg：0.8％、
Zr：0.12％を、それぞれ含有するAl−Li系合金
（AA8090）の鋳塊を、以下の第１表に示すNo.１
〜No.３の各種鋳造条件のもとに鋳造し、各々の鋳
造時における凝固サンプ深さ：lsを測定し、その
結果をかかる第１表に示した。なお、かかる鋳造
装置における鋳型１０としては、何れも、その材
質として銅を用いて、φ165mm（断面）×350mm
（長さ）の鋳込孔１２をもつて形成されたものを
使用した。従つて、本実施例における鋳型長：
lmは、350mmである。 (Technical field) The present invention relates to a continuous casting method for Al (aluminum)-Li (lithium) alloy ingots, and particularly relates to an active Al-
The present invention relates to a method for continuously and safely casting high-quality ingots of Li-based alloys. (Prior art and its problems) Conventionally, a number of methods called continuous casting method (including semi-continuous casting method; hereinafter the same) have been used to continuously produce ingots of metals such as Al-based alloys. proposals have been made. A typical example is U.S. Patent No.
As shown in the specification of No. 2983972, the outlet side opening of the casting hole in the mold is closed with a bottom stand that can be raised and lowered, and while a predetermined amount of molten metal is supplied into the casting hole, sequentially, By lowering the base, the inner wall of the mold is cooled by the coolant (usually water) flowing through the flow path inside the mold, and the coolant jetted from the bottom of the mold directly cools the inside of the mold. A predetermined ingot is obtained by solidifying the molten metal column formed in the casting hole and continuously taking out the solidified ingot from the outlet side opening of the casting hole. However, in this continuous casting method, when casting active Al-Li alloy ingots, Al
- The molten Li-based alloy reacts significantly with the water used as a coolant, and there is a risk of explosion, which is extremely dangerous, so it could not be applied as is. Therefore, in order to deal with this problem, Al-Li
As a continuous casting method for alloy ingots,
127059 discloses that an organic coolant such as ethylene glycol is used instead of water as a coolant, and JP-A-60-180656 discloses that water is used as a coolant, but it is recommended that water be used as a coolant in the casting pit. Furthermore, it is possible to constantly drain water to eliminate water accumulation, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-
Publication No. 104652 discloses that pure aluminum is added to the outer periphery of the Al-Li alloy.
It has been proposed to simultaneously cast Al and prevent cooling water from coming into direct contact with the Al-Li alloy. However, in the method disclosed in JP-A No. 60-127059, high costs are unavoidable due to the use of an organic coolant.
Regarding the method disclosed in Publication No. 60-180656,
Since water is used as a coolant, the risk of explosion due to contact of molten metal with water cannot be completely eliminated, and furthermore, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-104652, the equipment These methods were complex and large-scale, and therefore had inherent problems, and therefore, none of them could be called effective methods.
An effective continuous casting method for Al-Li alloy ingots had not yet been discovered. In addition, in the case of such Al-Li alloys, in particular,
Due to its strong cracking susceptibility, it not only poses safety problems during casting as mentioned above, but also requires rapid cooling during the casting process by spraying a large amount of coolant onto the ingot, as with normal metals. In some cases, casting cracks (so-called hot-
There were also problems with the quality of the ingots, such as cracking, which was likely to occur, and quality deterioration. (Solution Means) Here, the present invention was made against the background of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to produce an Al-Li alloy ingot with excellent quality. The object of the present invention is to provide a method that allows continuous and safe casting. In order to achieve this object, the present invention is characterized by using a cylindrical mold that is cooled by the flow of a cooling fluid, and in which a predetermined Al -Al-
When continuously casting a Li-based alloy ingot, the molten alloy is cooled only through the casting hole wall surface that is in contact with the molten alloy as the mold, and the cooling fluid that is circulated is not discharged. While using a mold that has a cooling fluid passage inside that is sealed from the outside space, the bottom of the sump of the ingot to be formed is positioned upstream in the casting direction from the outlet end of the casting hole of the mold. The reason is that it was positioned and cast. (Effects of the Invention) Therefore, according to the method of the present invention, contact of the cooling fluid with the molten metal during casting can be completely avoided, even when water is used as the cooling fluid. , Al-Li alloy ingots can be cast safely without being exposed to dangers such as explosions. Furthermore, in the method of the present invention, the molten metal is cooled more slowly than in the method described above in which the cooling fluid is directly jetted, so that casting cracks can be effectively prevented. Therefore, quality can be effectively improved. Furthermore, in the mold used in the method of the present invention, there is no need to form cooling fluid jet holes, and there is no need to design the opening area, etc., so the structure of the mold can be simplified. It also has the advantage of being inexpensive to manufacture and easy to maintain. (Specific Description of the Invention) Some specific examples of such advantageous casting methods for Al-Li alloy ingots are shown in FIGS. 1 to 3, and the drawings are described below. The contents of the present invention will be further clarified with reference to the following. First, FIG. 1 shows a concrete explanatory diagram of the case where an Al--Li alloy ingot is manufactured by a vertical continuous casting method according to the method of the present invention. In this figure, 10 is a cylindrical mold, and a casting hole 12 of a predetermined shape penetrates vertically in the center of the mold.
It is equipped with Further, below the casting hole 12 in the mold 10, a bottom stand 14 is arranged so as to be movable in the vertical direction, while above the casting hole 12, an opening is provided in the casting hole 12. A nozzle 16 for supplying molten metal is provided. Then, with the lower opening (outlet side opening) of the casting hole 12 in the mold 10 closed with the bottom 14, the nozzle 16 is inserted into the casting hole 12.
By supplying a predetermined Al-Li alloy molten metal 18 through the molten metal column 20, a molten metal column 20 whose side surfaces are held in a predetermined shape by the mold 10 and has a cross-sectional shape corresponding to the casting hole 12 of the mold 10 is formed. Furthermore, while cooling and solidifying the molten metal column 20 in the mold 10, the bottom table 14 is gradually moved downward as the casting progresses.
The desired Al-Li alloy ingot 22 can be obtained continuously. In the figure, 24 is a float that constitutes a molten metal level control mechanism, and by controlling the amount of molten metal 18 supplied through the nozzle 12, the molten metal level in the molten metal column 20 is maintained at a constant level. I'm starting to get it. Here, the mold 10 is formed to have a rectangular frame-like cross-sectional shape, and is provided with a flow passage 26 extending continuously in the circumferential direction inside thereof, and in a lower part thereof, the flow passage 26 is A cooling water supply port 28 for supplying cooling fluid (usually water) into the interior of the cooling water supply port 26 is also provided at the top thereof.
At least one cooling water discharge port 30 for discharging the cooling fluid from the flow passage 26 is provided in each of the flow passages 26 . The mold 10 is cooled by the cooling water flowing through the flow path 26 through the cooling water supply port and the discharge port 28 and 30, and furthermore, the mold 10
The molten metal column 20 and the ingot 2 are brought into contact with or close to the inner wall surface constituting the casting hole 12 through the
2 is cooled so that the molten metal column 20 can be solidified. That is, in such a mold 10, cooling water flowing through the mold 10 is not jetted to the ingot 22, and the molten metal column 20 is cooled by the cooling water.
This is done only through the mold 10. The mold 10 may be made of any of copper, aluminum, aluminum alloy, graphite, etc., but copper is particularly preferred because of its high thermal conductivity. By the way, when casting a predetermined Al-Li alloy ingot using such a mold 10,
Since almost no cooling effect on the ingot 22 outside the casting hole 12 can be expected, the mold 1
It is necessary to complete the solidification of the molten metal column 20 within the casting hole 12. Specifically, during casting, the lowest part of the solidified sump: A is located upstream in the casting direction (upper in the figure) than the outlet side end of the casting hole 12 in the mold 10. It is necessary to set the length of the mold 10: lm. In other words, in Fig. 1, the casting operation is performed while ensuring the relationship lm>ls (ls: distance from the inlet end of the casting hole 12 to the bottom of the sump, hereinafter referred to as the sump depth). In addition, it is necessary to set the casting speed depending on the length and cross-sectional shape of the mold 10. Here, the sampling depth: ls is expressed by the following equation (1). ls=k・v・D ² ………(1) In the above formula, k: Parameter (coefficient) (ses/cm ² ) v: Casting speed (cm/ses) D: Ingot diameter or ingot thickness (cm ) The coefficient: k is influenced by the casting alloy and mold cooling capacity, but usually takes a value of about 1.5 to 3.5 ses/cm ² . In other words, the length lm of the mold 10 is set according to the intended cross-sectional shape (D) of the ingot and the casting speed (v). Here, in the method of the present invention, the cross-sectional shape of the ingot to be manufactured is not limited in any way, and may be cylindrical (billet), prismatic (slab), etc.
All of these can be effectively applied, but in particular,
It can be suitably applied to the production of ingots with a cross section of about 40 to 600 mm in the case of billets and about 150 x 300 mm to 500 x 1500 mm in the case of slabs. Moreover, the casting speed (v) is the obtained ingot 22
The length (lm) of the mold 10 is set at a predetermined value, and the length (lm) of the mold 10 directly affects the quality and productivity of the casting alloy, the quality of the ingot, and the productivity. , should be set appropriately in consideration of economic efficiency and safety, and is usually preferably about 150 to 600 mm. In addition, the method of the present invention applies to the casting of all Al-Li alloys, especially Li, which is commonly used.
This is particularly effective when casting Al alloys containing 0.5 to 5% of Al. Therefore, by casting according to this method, contact of the cooling water with the active molten Al-Li alloy can be completely avoided, and the Al-Li alloy can be cast without any risk of explosion or the like. This makes it possible to safely cast Li-based alloy ingots. In addition,
Even if the bottom of the sump is located outside the casting hole 12 of the mold 10 during casting and a breakout occurs in the solidified shell of the ingot 22, the molten metal 18
This prevents the cooling water from coming into contact with the vehicle, ensuring its safety. Further, in this casting method, rapid cooling of the molten metal column 20 and the ingot 22 can be avoided, so casting cracks can be effectively prevented and an ingot 22 of good quality can be stably obtained. be. Furthermore, since the mold 10 used in this method does not require a cooling water jet hole, its structure is simple, manufacturing costs are low, and maintenance is easy. -ing In addition, casting according to such a method has the advantage that conventional casting equipment can be used as is by simply replacing the mold 10. Next, FIGS. 2 and 3 respectively show other specific explanatory diagrams in the case of manufacturing an Al-Li alloy ingot according to the method of the present invention. In these drawings, members having the same structure as those in the first specific example are designated by the same reference numerals, and detailed explanations thereof will be omitted. First, the specific example shown in FIG. 2 is an example in which the method of the present invention is applied to a so-called hot-top casting method. Specifically, a fire-resistant cylindrical heat-insulating receiving tank 32 is provided on the upper surface of the mold 10 so as to form an overhang portion that protrudes inward from the casting hole 12 of the mold 10, and A gutter 34 is connected horizontally to this heat-insulated receiving tank 32, and a predetermined Al-Li alloy molten metal 18 is fed from a holding furnace (not shown) or the like.
It is adapted to be supplied into the heat insulating receiving tank 32 from the horizontal direction. The molten alloy 18 guided horizontally through the gutter 34 forms a molten metal column of a predetermined height on the alloy ingot 22 in the heat-insulating receiving tank 32. Compared to the normal vertical continuous casting method as in the first embodiment, this method has the advantage that a high hydrostatic pressure is applied and accurate level control is not required. Therefore, using a device with such a structure, Al
- When casting a Li-based alloy ingot, the mold length (lm) > By casting while maintaining the relationship of sump depth (ls), it is possible to cast Al-Li alloy ingots of good quality with sufficient safety, and as described above. , various effects can be effectively obtained. In addition, in the specific example shown in FIG. 3, the method of the present invention is applied to a so-called horizontal continuous casting method in which the ingot 22 is taken out in a horizontal direction, unlike the method in which casting is performed in the vertical direction as in the above example. This shows an example of what is applied to. Specifically, in such an apparatus, the mold 10
is arranged so that its axis is in the horizontal direction. The mold 10 provided in the horizontal direction
A heat insulating receiving tank 32 is provided at the end portion of the inlet side,
On the upstream side of the casting hole 12 in the mold 10,
A predetermined molten metal column 20 is formed. Therefore, using a device with such a structure, Al
- When casting Li-based alloy ingots, as in the first and second examples above, good quality can be achieved by casting while maintaining the relationship of mold length (lm) > sump depth (ls). It is possible to cast an Al-Li alloy ingot of a high quality with sufficient safety, and the various effects described above can be effectively produced. It should be noted that the present invention is by no means limited to the specific methods mentioned above, and various changes, modifications, improvements, etc. can be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It goes without saying that the present invention includes such embodiments as long as they do not depart from the spirit of the present invention. In addition, in order to clarify the excellent features of the present invention described above, Examples are shown below.
Furthermore, it goes without saying that there are no restrictions imposed by this embodiment. (Example) Using a casting apparatus having the structure shown in FIG. 1, Li: 2.5%, Cu: 1.2%, Mg: 0.8%,
Ingots of Al-Li alloy (AA8090) each containing Zr: 0.12% were No. 1 shown in Table 1 below.
- No. 3 were cast under various casting conditions, and the solidification sump depth: ls during each casting was measured, and the results are shown in Table 1. The mold 10 in this casting device is made of copper and has a diameter of 165 mm (cross section) x 350 mm.
(length) of the casting hole 12 was used. Therefore, the mold length in this example:
lm is 350mm.

【表】かかる第１表から明らかなように、本発明手法
に従う鋳造手法にあつては、冷却水の鋳塊に対す
る直接的な噴出を含む従来手法と同程度の鋳造速
度においても、鋳塊２２におけるサンプ最底部Ａ
は、鋳型１０の鋳込孔１２内に位置し、良好な鋳
造が行なわれ得ることが確認され得たのであり、
また得られた鋳塊２２にあつては、鋳造割れの発
生も認められず、その組成が、鋳塊断面全域に亘
つて均一且つ微細なものであり、優れた品質であ
ることが確認された。[Table] As is clear from Table 1, in the casting method according to the method of the present invention, the ingot 22 sump bottom A at
was located within the casting hole 12 of the mold 10, and it was confirmed that good casting could be performed.
In addition, no casting cracks were observed in the obtained ingot 22, and the composition was uniform and fine throughout the ingot cross section, confirming that it was of excellent quality. .

[Brief explanation of the drawing]

第１図、第２図及び第３図は、それぞれ、本発
明を実施するに好適な連続鋳造装置の異なる具体
例を示す断面説明図である。１０：鋳型、１２：鋳込孔、１６：ノズル、１
８：Al−Li系合金溶湯、２０：溶湯柱、２２：
Al−Li系合金鋳塊、２６：流通路、２８：冷却
水供給口、３０：冷却水排出口。 FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 are cross-sectional explanatory views showing different specific examples of continuous casting equipment suitable for carrying out the present invention, respectively. 10: Mold, 12: Casting hole, 16: Nozzle, 1
8: Al-Li alloy molten metal, 20: Molten metal column, 22:
Al-Li alloy ingot, 26: flow path, 28: cooling water supply port, 30: cooling water discharge port.

Claims

[Scope of Claims] 1. Using a cylindrical mold that performs cooling through the flow of a cooling fluid, a predetermined molten Al-Li alloy is supplied into a casting hole provided in the mold, and is cooled and solidified. By this, when continuously casting an Al-Li alloy ingot, the molten alloy is cooled only through the wall surface of the casting hole that is in contact with the molten alloy, and the cooling fluid is allowed to flow through the casting mold. without spitting out,
While using a mold that has a cooling fluid passage inside that is sealed from the outside space, the bottom of the sump of the ingot to be formed is positioned upstream in the casting direction from the outlet end of the casting hole of the mold. A continuous casting method for Al-Li alloy ingots, which is characterized by casting Al-Li alloy ingots in different positions.