JPH0488135A - 半凝固金属の保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、溶融金属を冷却して凝固させる際に液体金
属と固体金属が共存した状態、また逆に凝固した金属を
加熱して溶解させる際にやはり液体金属と固体金属が共
存した状態において加工を施す半凝固加工又は半溶融加
工を適切に成就させることに関するものである。

（従来の技術） 金属を半凝固または半溶融状態で加工することによる、
金属材料の品質の向上、工程の省略によるコストダウン
、及び新素材の創製の可能性についてはすでに総合鋳物
−７９，１１，レオキャスティング技術の現状で教示さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような加工を行うために例えば溶融金属を撹拌し
つつ冷却して半凝固スラリーを連続して製造し、次にこ
の半凝固スラリーをダイカスト装置やストリップキャス
ター等の加工装置に供給する場合、製造の過程と成形の
過程との両者の処理能力に差がある時、或いは、連続的
に製造される半凝固金属の固相率、組成等の品質に、経
時的変動が許容されない時は、該半凝固金属を容器に受
けた上で均整な状態の下に保持する事が必要となる。

ところで半凝固状態の保持中には、半凝固金属を一定の
固相率に保つ間、保持容器や撹拌子から熱伝導で放出さ
れたり、半凝固金属表面から放射により放出される熱を
、外部から補ってやる必要がある。

通常の金属融体の保持の場合は、保持容器外部からの間
接加熱、或いは、該融体表面からの燃焼ガス加熱や電気
誘導加熱による直接加熱も用いられるのであるが、半凝
固金属の場合、金属融体と比べてはるかに粘性が高いた
め、容器内での対流は小さく、また温度分布も偏りが大
きいのでこのような状態で保持を行うと局部的な、固相
の不所望な再溶解や凝固の進行が起こり、均一な状態で
の保持が不可能となる。

とくに熱源として燃焼ガスを用いることは、ガスによる
半凝固金属の汚染の問題を伴うし、容器外周からの抵抗
加熱の場合は、高融点金属に対してはヒーター材質の問
題や温度制御性で難点がある。誘導加熱法の場合は、上
記問題は解消されるが、設備費が高価となる欠点があり
、更に、取り扱う材料によっては容器内壁部の局部過熱
の恐れもある。

この発明は、上記のような問題を解決するために、半凝
固金属を保持する時の撹拌手段を改良することによって
簡単な装置で、より均一な温度分布での半凝固金属の保
持を可能とする装置を提供することを目的にするもので
ある。

（課題を解決するための手段） この発明は半凝固金属をその製造装置と加工装置との中
間にて、撹拌しつつ半凝固状態にて一時保持容器におい
て、撹拌子がセラミックヒータ−より成ることを特徴と
する半凝固金属保持装置である。

溶融金属を撹拌しつつ冷却して得られる固相と液相が共
存した状態の半凝固金属を、ダイカスト装置やストリッ
プキャスターの様な加工装置に供給し、成形加工する半
凝固加工において、半凝固金属製造装置により製造され
た半凝固金属を直接加工装置に供給することなく、−時
保持容器で所定の時間半凝固状態で保持し、この保持容
器の中で、連続的に半凝固金属を、混合撹拌して固相率
、結晶粒を均一にする工程に於て、撹拌子にセラミック
ヒータ−を採用することにより、簡単な装置で容器内の
半凝固金属の固相率、組織及び組成につき均一な保持を
可能とするものである。

この発明においてもセラミックヒータ−としては、例え
ばランタンクロマイト（ＬａＣｒＯｚ）、ベリリア（Ｂ
ｅｄ）　、マグネシア（Ｍ”ｇＯ）　、ジルコニア（Ｚ
ｒＯｚ）、アルミナ（Ａｊ２□０３）、トリア（Ｔｈｅ
２）のような酸化物抵抗発熱体やけい化モリブデン（Ｍ
ｏＳｉｚ）　、窒化チタン（ＴｉＮ）　、炭化チタン（
ＴｉＣ）及び炭化けい素（ＳｉＣ）のような抵抗発熱体
が有利に用いられる。

第１図は上記半凝固金属の保持装置の一例である。１は
耐火材からなる保持容器本体である。この容器内の半凝
固金属５は、セラミックヒータ−を用いた撹拌子４によ
り撹拌され、ここに撹拌子４は、保持中の半凝固金属５
を介して通電し発熱するようにロータリージヨイント７
を介し電源８に接続する。

また第２図には保持容器本体ｌの方にも発熱体を用いた
例でこの保持容器本体１は、カーボンペーパー等の電極
２で外周を覆い、さらに絶縁及び、保温用の耐火材３で
包んである。

この保持容器本体１内の半凝固金属５は、やはりセラミ
ックヒータ−を用いた撹拌子４により撹拌混合され、こ
の場合撹拌子４は、半凝固金属５と保持容器本体１を介
して通電されて発熱する。

この電力を制御することにより、半凝固金属５を一定の
温度に保つことができ、ここに６は電極締め付は用ＳＯ
Ｓバンドである。

この方法では、保持容器本体１が発熱するため、容器壁
からの放散熱が相殺されるため、撹拌子４は半凝固金属
５の浴表面からの放散熱を補うだけで足りるから熱負荷
は軽くなり、均熱のための撹拌子４の回転数も低くて済
む。

次に第３図は第２図の場合と同じ撹拌子４をとくに３本
使用し、これらに３相電流を流した場合の例である。こ
の方法では、第２図の例に示す、容器本体の複雑な構造
は不用で、簡単な撹拌子構造で第１図の例よりも、効率
よく効果的な撹拌加熱が可能である。

（実施例） 第２図に於て、撹拌子及び容器１にＭｇＯ系セラミック
を用い、電源８に４４０ｖを印加して半凝固状態の鋼を
電通加熱下に撹拌（回転数１０Ｏｒｐｍ）保持したとこ
ろ均一な混合保持が可能であった。

ここに撹拌子４は浸漬前に１０００°Ｃ以上で予熱して
おくことにより、クラックの発生もなく１時間以上安定
した使用が出来た。なおこの例で保温用耐火材３には＾
】２０３系セラミツクペーパーを用いた。

（発明の効果） この発明によりセラミ・イクヒーターよりなる撹拌子に
よって半凝固金属の一時保持中の電通加熱下の撹拌を行
うことにより簡単な装置でより均一な温度分布における
半凝固金属の保持が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の各別実施例を示す断面図で
ある。 １・・・保持容器本体 ４・・・撹拌子 １　−、−４糸ｔｔｆｇｎ本イ槽（ ４−・−捜杆手

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半凝固金属をその製造装置と加工装置との中間にて
   、撹拌しつつ半凝固状態に保つ一時保持容器において、 撹拌子がセラミックヒーターより成ること を特徴とする半凝固金属保持装置。