JPH0768346A

JPH0768346A - 耐熱セラミック材料の粒子によって強化された金属マトリックスを有する複合材料の連続鋳造の方法及び装置

Info

Publication number: JPH0768346A
Application number: JP2418730A
Authority: JP
Inventors: Jean-Luc Meyer; ジヤン−リユク・メイヤー; Laurent Jouet-Pastre; ローラン・ジユエーパストウル
Original assignee: Pechiney Recherche GIE
Current assignee: Pechiney Recherche GIE
Priority date: 1990-01-04
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1995-03-14
Also published as: BR9100015A; CA2033232A1; FR2656551A1; NO910020L; NO910020D0; EP0437153A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】金属マトリクスを耐熱性セラミック材料の粒子
で強化した複合体の成形に使用される連続鋳造方法に係
わる。【構成】セラミック粒子を含んだ液体金属を鋳型に鋳込
み、鋳型内部で電磁撹拌作用を起こして、鋳込み軸線を
含む平面上で複合材料を移動させるようにする。鋳型は
可動底部で閉鎖され、絶縁材を介して構成される上流高
温ゾーン１と複合材料の凝固が生じる下流低温ゾーン８
とを含む。炭化ケイ素粒子で強化されたアルミニウム合
金をベースとする複合材料でプレート又はビレットを成
形するのに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は、耐熱セラミック材料の粒
子によって強化されている金属マトリックスを有する液
体複合材料を連続的に鋳造する方法に係わる。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】かかる耐熱セラミック
材料は、それらが配合されるマトリックスよりも融点が
高く且つマトリックスの溶融金属によって侵食され得な
いまたは容易には侵食されない非金属物質によって構成
される。

【０００３】耐熱セラミック材料は例えば、グラファイ
ト、炭化物、酸化物、窒化物、金属のホウ化物またはメ
タロイドであるが、シリケート、アルミノシリケート等
の化合物でもよい。

【０００４】かかる材料は、長いもしくは短いファイ
バ、または適当な粒径の粒子もしくはホイスカーの形態
とすることができる。本発明は、粒子またはホイスカー
含有の複合材料の製造に係わる。

【０００５】金属マトリックスを有する粒子複合材料は
２種類の方法、即ち粒子と混合した金属を成形し、焼結
し、次いで場合によっては押出または鍛造する粉末冶金
に基づく方法と、粒子を溶融金属に配合する鋳造技術に
基づく方法とによって製造することができる。

【０００６】本発明は第２の方法に係わっており、特
に、鋳造方法に従って調製された複合材料を連続的に鋳
造する方法に係わる。

【０００７】金属マトリックスを有する複合材料（以降
ＣＭＭと称する）を加工する方法に見られる主な問題点
は、セラミック粒子を金属で湿潤させることにある。こ
の湿潤化によって、ＣＭＭの緻密度及び均質性、即ち最
終的な使用特性が決定される。

【０００８】この問題点を解決する多数の方法が提案さ
れている。

【０００９】かかる方法の１つは、本出願人名義の１９
８９年１１月２７日出願の仏国特許出願第８０−１６０
００号に記載されている。この特許明細書は、セラミッ
ク材料粒子によって強化されたＣＭＭを連続的に製造す
る方法であって、製造されるべき複合材料と同じ組成を
有しており撹拌処理に当てられる、当初分散液と称され
る液体金属浴中に粒子を均質に分散させた液の所定の塊
をるつぼ内に入れ、１つまたは複数の鋳造ステーション
に、固体状の粒子と液体状の金属とが製造されるべきＣ
ＭＭのそれに対応する割合で全体が撹拌されながら同時
に加えられることによりレベルが一定に維持されるよう
に、るつぼから連続的に且つ所定の流量で供給されるこ
とを特徴とする方法に係わる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述のＣＭＭの加工にお
ける連続性は、連続鋳造に特に有効である。例えば、Ｃ
ＭＭの加工とその半完成品への鋳造とを一体化する連続
生産ラインを有することが可能である。

【００１１】本発明の目的は、当業者が液体金属プール
と称する半完成品のまだ液体の部分において、半完成品
を鋳造する間、液体マトリックス中にセラミック粒子を
懸濁させたまま維持するのに必要な撹拌が継続される連
続鋳造のためのＣＭＭを鋳造するのに適した方法及び装
置を提案することである。

【００１２】しかしながら本発明の方法は、仏国特許出
願第８９−１６０００号に記載の方法によって得られる
液体ＣＭＭの鋳造に制限されることはなく、任意の方法
で製造されるいかなる液体ＣＭＭの鋳造にも適用され
る。

【００１３】本発明の方法は、撹拌運動を提供する電磁
気由来の撹拌を生じさせることにより、鋳造軸を含む子
午面内に位置していることを特徴とする。粒子を懸濁及
び分散させるのに申し分のない条件下に撹拌することを
保証し得るためには、撹拌ゾーンが適当であることが必
要である。このためには、連続鋳造に通常見ることがで
きるような「鋳塊鋳型」の前に、高温ゾーンを構成し且
つ液体金属プールの容積を増大する効果を有する断熱上
流部分を置く必要がある。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の実施態様を示す。

【００１５】以下順番に、ＣＭＭの鋳造、凝固及び引抜
きを目的とする装置と、金属を撹拌するのを目的とする
３種類の電磁気装置とを説明する。

【００１６】図１と、鋳造、凝固手段及び３種類の電磁
撹拌の説明とは本発明の実施態様の特定の形態、即ち垂
直方向鋳造に係わる。同じ機能を有する同様の手段が、
本発明の実施態様のもう１つの形態、即ち水平方向鋳造
にも見られる。

【００１７】鋳造、凝固及び引抜装置は、金属、特にア
ルミニウムの連続「ホットトップ（ｈｏｔｔｏｐ）」
鋳造に使用されるものに近似であり、次のものを備えて
いる。

【００１８】ａ）液体金属２を収容する断熱材料１から
なる高温部分。断熱材料は、湯道及びノズルを製造する
ために鋳造工場で最近使用されている種類のものであ
る。

【００１９】ｂ）液体金属に関して密閉されるように高
温部分に連結されている低温部分。この低温部分は必須
エレメントとして、外部から冷却される熱伝導性金属の
鋳塊鋳型３を備えている。冷却は、図１に示したような
水タンク６から放出されるフィルム状の冷却流体（一般
には水）５によってもなされ得るし、また、鋳塊鋳型に
公知の方法で連結されている水チャンバによって直接的
にもなされ得る。後者の場合には水チャンバ／鋳塊鋳型
集成体の底部に、鋳造の過程で散布されて材料を直接冷
却する噴流またはシート状の水を形成することが好まし
い。この鋳塊鋳型はその上方部分に、鋳造金属に対して
潤滑部材として作用するグラファイトリング４を備える
ことができ、所定の金属の鋳造を容易にするために下流
部分の内側壁をコーティングするのに必要となり得る潤
滑剤を補う。従来の技術によれば、鋳塊鋳型を通して潤
滑剤を連続的に供給し、その潤滑剤がグラファイトリン
グを通って連続的な潤滑性を与えることも可能である。
更に連続潤滑性に関して言えば、グラファイトリングを
使用する代わりに、鋳塊鋳型の内側面上に開通しており
且つその他方の端部が、潤滑剤が加圧下に含まれている
チャンバに連結されているグラファイト棒を鋳塊鋳型に
挿入することもできる。

【００２０】ｃ）最初は鋳塊鋳型の底部部分を遮蔽して
おり、垂直方向鋳造の場合には、鋳造される材料の合金
及び寸法に従って調整され得る規則的な垂直下向きの運
動が与えられるプレートによって担持されており、また
水平方向鋳造の場合には、モータ駆動ベルト、またはそ
のうちの１つがモータ駆動されるローラテーブル及び駆
動を保証する圧力ローラのいずれかによって担持されて
いる底部からなる引抜装置。

【００２１】開始後、既に凝固した材料は、連続的に供
給される金属の凝固のための鋳型として作用し、図１に
示したような平衡状態に達する。

【００２２】鋳塊鋳型の効果によって凝固した外側外殻
が成長し、鋳造材料の内部では、多少なりとも図に示し
たような形状を有する凝固前面７が形成される。この前
面より下では金属は完全に固体であり、これより上は液
体金属プールと称されるものであって、液体とセラミッ
ク粒子との混合物が存在している。

【００２３】液体金属の中心部において粒子をより均質
に分配することを保証するために、液体金属プール内で
子午面に沿った運動を生じさせ電磁撹拌を実施する。

【００２４】鋳造装置と組合わさって本発明を構成する
電磁撹拌手段は、以下に記載する３種類の手段のいずれ
かが好ましい。

【００２５】第１のタイプの装置は、少なくとも一部分
が電気伝導性材料からなる鋳塊鋳型に工業用周波数以下
の周波数の単相交流を通すようにしたものである。従っ
て鋳塊鋳型の壁は、両面に給電口を有する挿入物を壁の
厚み全体にわたリ少なくとも１つの母線に沿って備えて
いなければならない。このようにすれば鋳塊鋳型が巻線
として機能し、これに電流を通すと磁界が発生して所望
の運動を生起する電磁力が生じる。鋳込んだ金属によっ
て短絡が生じるのを防止すべく、鋳塊鋳型の内壁は絶縁
性フィルムで被覆しなければならない。電磁力は電流の
強さの関数であるため、鋳塊鋳型の製造には導電性の高
い金属を選択する。例えばアルミニウム鋳造の場合に
は、前記金属として銅もしくはアルミニウム又はこれら
の合金を使用し得る。

【００２６】あるいは種々の材料を、上流部分に最も近
い部分が絶縁性とはいわないまでも少なくとも電気伝導
性に乏しい材料、例えばステンレス鋼からなるように組
合わせて使用することもできる。この場合は、液体の運
動が増幅される。

【００２７】絶縁性フィルムは、アルミニウムの場合に
陽極酸化によって得られる酸化物層、エナメル又はフル
オロカーボン樹脂で形成し得る。このフィルムの厚さ
は、鋳込み金属に関連した鋳塊鋳型の壁の電圧に依存す
る。この電圧が１００ボルトであれば、酸化物フィルム
の厚みは１μｍが適当である。

【００２８】鋳塊鋳型がグラファイトリングを具備して
いる場合は、冷却したいゾーンのジュール効果と金属の
運動を制限することになるエネルギー低下とを防止する
ために、前記リングを少なくとも２つのセグメントに分
割し得る。

【００２９】特に、鋳塊鋳型の挿入物と対向して配置さ
れた挿入物を有するリングを使用し得る。この場合もジ
ュール効果が回避され、従って中間絶縁性フィルムを使
用しなくても鋳塊鋳型の内壁にリングを直接取付けるこ
とができる。

【００３０】第２のタイプの撹拌装置（図１参照）で
は、鋳塊鋳型の外側に鋳型の軸線とほぼ平行の軸線を有
する少なくとも１つの金属巻線９が配置され、これに工
業用周波数以下の単相交流が流される。この巻線は鋳塊
鋳型の壁から電気的に絶縁されており、鋳型の軸線と平
行な磁界を発生させる。その結果電磁力が発生し、矢印
１０及び１１方向に撹拌作用が起こる。この撹拌作用は
比較的大きく、巻線に流れる電流の強さと、例えば鋳塊
鋳型の組成及び構造のような別の要因とに応じて変化す
る。鋳塊鋳型の組成については、抵抗率が５μΩ．ｃｍ
以上の材料、例えば非磁性ステンレス鋼、チタン、熱伝
導率の十分に高いセラミック、又は例えばアルミニウム
の薄層で被覆したステンレス鋼のような複合材料を使用
するのが好ましい。構造については、撹拌に必要な電流
の強さを小さくするために、鋳塊鋳型を母線に沿って少
なくとも２つのセグメントに分割することができる。こ
れらのセグメントは雲母のような電気絶縁体によって互
いに分離され、ステンレス鋼のペグと絶縁性のピンとを
用いて組立てられる。これらのタイプの鋳塊鋳型はいず
れも、高温ゾーンの近傍で内壁に同軸グラファイトリン
グを具備し得る。このリングは、撹拌を起こす電流の効
率を改善するために、母線に沿って少なくとも２つのセ
グメントに分割するのが好ましい。

【００３１】鋳塊鋳型を包囲する巻線は、どんな形状の
鋳塊鋳型にも適合するように、且つ電流−電磁力の効率
を最適化すると共に、撹拌作用が鋳型の断面及び高さに
わたって分配され、粒子が液体金属中にできるだけ均一
に分散されるように金属中の電磁力の分配を最適化すべ
く設計され且つ取付けられる。例えば、巻線を鋳型の軸
線と平行に移動できるように構成するか、又は任意の鋳
型を等距離もしくは異なる距離で囲むことができる複数
の着脱可能部材を組合わせたものによって形成し得る。
このような組合わせ体は矩形断面に完壁に適合する。

【００３２】本発明では更に、低温ゾーンの巻線と直列
もしくは並列に給電されるか、又は低温ゾーンの巻線に
供給される電流とは異なる強さ、周波数及び／又は位相
の電流の発生器によって給電される１つ又は複数の巻線
を高温ゾーンの周りに付加し、これに電流を通すことに
よって撹拌又は混合の効率を改善することができる。前
述のごとき１つ又は複数の巻線によって発生する磁界を
一定方向に集中させる（ｃｈａｎｎｅｌ）ために、低温
ゾーンは、互いに絶縁された複数の金属シートを鋳型の
軸線を通る平面上に配置したものからなる磁性ヨーク部
材で包囲し得る。

【００３３】高温ゾーン又は少なくともその一部分、即
ち低温ゾーンに最も近い部分を外被（シース）で包囲
し、この外被に鋳込み金属に対して化学的に不活性の加
圧ガスを流すようにすることもできる。このようにすれ
ば、鋳造製品の表面状態が改善される。

【００３４】第３のタイプの撹拌装置は、多相交流を受
給する１つ又は複数の誘導子を含み、これらの誘導子が
高温ゾーン及び低温ゾーンを含む鋳造装置全体を包囲す
る。電流は、原則として、任意のタイプのｎ相交流を使
用し得るが、実際には勿論三相交流を使用する。これを
図２に示した。この図では、図面の上から下に向けて６
つの連続的巻線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが示されてい
る。これらの巻線は鋳造軸線と直交する平面上に配置さ
れている。これらの巻線には夫々位相１、−２、３、−
１、２、−３を介して誘導リニアモータと同様に給電が
行われ、その結果３つの位相の供給順序に応じて下から
上へ縦に滑るか、上から下へ縦に滑るか又は定期的に上
昇し次いで下降する移動性の磁界が発生する。通常は、
磁極ピッチ（磁間隔）の倍数に相当する巻線長さを使用
する。磁極ピッチは基本となる配列１、−２、３の３つ
の巻線の長さに等しい。これは、実際の操作では６個、
９個、１２個、１５個．．．の巻線を使用することを意
味するが、理論的には配列を真ん中で切断しても全くか
まわない。また、電子技術の専門家に良く知られている
ように、リニアモータのエッジ効果を除去すベく特定の
巻線を端部で使用する手法もある。移動性磁界と金属中
の誘導電流とが相互作用を起こすと、鋳塊鋳型の軸線、
従って鋳造製品の軸線を通る平面上で運動を発生させる
力が生じる。これらの運動を図２に矢印１０及び１１で
示した。

【００３５】これらの運動は明らかに、まだ液状の金属
の中に埋もれたセラミック粒子を液体金属プールの上方
高温部分に向けて移動させ、その結果セラミック粒子が
十分に均一に分配される。

【００３６】前述の三相誘導子Ａ〜Ｆは下記の２つの方
法で形成し得る。

【００３７】１）一般的な方法では、冷却した銅線又は
銅管で形成した円板状の巻線を用いる。これら種々の円
板は互いに積重し、好ましくは、磁界の力線を一定方向
に集中させるための積層磁性ヨーク１２のノッチ内に配
置する（図３）。互いに絶縁された複数の金属シートは
鋳型の軸線を通る平面上に配置する。鋳塊鋳型を冷却す
るために水チャンバを鋳塊鋳型に取付ける場合は、巻線
をその水チャンバ内に配置し得る。このようにすれば巻
線が効果的に冷却される。

【００３８】２）本発明の方法では、図４ａ、図４ｂに
示すように、巻線を例えば銅のような電気伝導率の高い
金属からなる厚さ約１ｍｍの薄いディスクで形成する。
各ディスク１３はリング状であってスロット１４を有
し、巻線の巻きの１つを構成する（図４ａ）。巻線を形
成するためには、２つの連続したディスクを所定の角度
だけずらしながらこれらのディスクを積重する。２つの
連続した銅ディスクの間には絶縁シート１５を挿入す
る。但し、これら２つの連続ディスクのスリットの間の
ゾーンには絶縁シートを挿入しない。従って、このゾー
ンには２つの連続ディスクを電気的に接続し且つ巻線の
連続性を与えるための接触領域が存在することになる
（図４ｂ）。

【００３９】銅ディスクの冷却に関しては、鋳塊鋳型の
冷却方法に応じて２つの方法が考えられた。

【００４０】鋳塊鋳型を水の膜で冷却する場合は、上流
部分及び下流部分を包囲して鋳塊鋳型のレベルで水を膜
状に流出せしめる環状水チャンバの中に前述のごとき本
発明の巻線を配置する。このチャンバの半断面図を図５
に示した。

【００４１】このチャンバは、鋳造製品に応じて円筒形
又は角柱形の形状を有する内壁１６を含む。この内壁は
好ましくは絶縁性か又は電気伝導率の低い材料で形成す
る。いずれにしても、この材料は非磁性でなければなら
ない。このチャンバの外壁はやはり円筒形又は角柱形の
内面を有し、磁性ヨーク１２からなり得る。

【００４２】この水チャンバは上部及び下部が２つの部
材１８及び１９で閉鎖されており、これらの部材はネジ
山付きタイメンバ２０を介して互いに連結されている。
このタイメンバは、巻線を構成するディスクを２つのナ
ット２１及び２２によって締付ける役割も果たす。その
中央部は銅ディスクと接触し、絶縁されている。

【００４３】水の導入口２３及び排出口２４は夫々チャ
ンバの下部及び上部に具備されている。このチャンバの
中には、銅ディスク１３と絶縁材１５との積重体が配置
されている。銅及び絶縁材のディスクには孔が設けられ
ており、これらの孔は冷却路２５を構成すべく適切に分
配されており、タイロッドを通すのに使用される。

【００４４】鋳塊鋳型の冷却を水チャンバによって行う
場合は、巻線を直接チャンバ内に配置すればこの方法を
有効に使用することができる（図６）。

【００４５】この場合はチャンバの内壁が鋳塊鋳型２６
自体からなる。この鋳型は上流（高温部）が断熱材２７
で被覆され、下流（低温部）がグラファイトリング２８
で包囲されている。鋳造中の製品の凝固部分２９の境界
は凝固前面３０で示されている。導入口３１に導入され
た水は孔３３を通って巻線を冷却し且つ間隙３４を通っ
て鋳塊鋳型を冷却するだけでなく、薄い膜３５の形態で
製品へ３６においてかけられる。巻線冷却の出口側の回
路３８には弁３７が取付けられており、各通路に流れる
水の量を調整するのに使用される。残りの部分は図５に
示した方法と同じである。

【００４６】

【実施例】前述の方法に従い、約１０μｍのＳｉＣ粒子
を１５容量％含むＡＳ_７Ｇ_０・６合金で直径７５ｍｍの
ビレットを鋳造した。

【００４７】鋳塊鋳型の上流には、絶縁材ＭＯＮＡＬＩ
ＴＥの高さ７０ｍｍのリングからなる高温ゾーンを設け
た。

【００４８】鋳塊鋳型を巻線で包囲し、これに６．３ボ
ルトの電圧を印加した。

【００４９】鋳込み速度は２００ｍｍ／分にした。

【００５０】この条件で製造したビレットは、アルミニ
ウム合金の連続鋳造で一般的に見られるように周縁端部
を除いて、粒子がマトリクス中に十分に分散した均一な
構造を有していた。これに対し、本発明の電磁撹拌を行
わないと、粒子を含まないマトリクス領域が広くなる。
これらの領域は２００μｍにも及び得る。

【００５１】このビレットをログに加工し、これを押出
しにかけて直径２０ｍｍのバーを形成した。このバーか
ら得た試験片を焼き入れ及び焼きなましにかけた後（Ｔ
６状態）、機械的特性テストにかけた。結果は下記の通
りである。

【００５２】弾性率：９７ＧＰａ耐力０．２％伸びでの値：３１２ＭＰａ破壊荷重：３７４ＭＰａ破壊伸び：６％。

【図面の簡単な説明】

【図１】撹拌装置の一実施例を簡単に示す説明図であ
る。

【図２】撹拌装置の別の実施例を簡単に示す説明図であ
る。

【図３】従来の誘導子を構成する円板コイルの簡単な説
明図である。

【図４ａ】本発明の誘導子を構成するディスクの簡単な
平面図である。

【図４ｂ】本発明の誘導子を構成するディスクの簡単な
断面図である。

【図５】水チャンバの一実施例を示す半断面図である。

【図６】水チャンバの別の実施例を示す半断面図であ
る。

【符号の説明】

１高温部３鋳塊鋳型５冷却用流体７凝固前面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２２Ｄ 11/04 ３１３Ｚ 7362−4Ｅ３１４Ｂ 7362−4Ｅ 11/10 ３５０Ａ 7362−4ＥＣ２２Ｃ 1/10 Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱セラミック材料粒子によって強化さ
れた金属マトリックスを有する複合材料の半完成品を連
続的に鋳造する方法であって、セラミック粒子を含有す
る液体金属を、その下流部分が可動底部によって閉鎖さ
れ且つ同じ軸を有する２つの部分、即ち、その壁が少な
くとも内側表面は断熱材料で構成されている高温ゾーン
と称される上流部分と、それと接触したときに剛性の外
殻及び凝固前面を形成し前記可動底部によって複合材料
が漸次引抜き得るように冷却流体によって冷却される、
その壁が熱伝導性材料で構成されている下流部分または
鋳塊鋳型とからなる鋳型に注入し、前記凝固前面の上流
に位置しており液体金属及び粒子の混合物を含む全ての
ゾーンに対して、鋳造軸を含む子午面内に位置する混合
物に運動を生じさせる電磁撹拌が与えられることを特徴
とする方法。
【請求項２】前記金属マトリックスがアルミニウム合
金であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記連続鋳造が垂直方向で実施されるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】前記連続鋳造が水平方向で実施されるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】前記連続鋳造鋳型に注入される液体金属
複合材料が、液体金属と固体セラミック粒子とを所与の
割合で同時に且つ連続的に供給される鋳造るつぼから放
出され、しかも該材料中で激しい撹拌が行なわれること
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項６】前記運動が、その壁が全体に肉厚であり
且つ少なくとも１つの母線に沿って、その両側に電源が
固定されている電気絶縁材料のインサートを有する鋳塊
鋳型を通して工業用周波数以下の周波数の単相電流を通
すことにより得られ、前記鋳塊鋳型の内側が電気絶縁フ
ィルムで被覆されていることを特徴とする請求項１から
５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】前記運動が、前記鋳塊鋳型の外側に設置
されており且つその軸が該鋳塊鋳型の軸と実質的に平行
で、しかも工業用周波数以下の周波数の単相電流によっ
て横断される少なくとも１つの金属巻線によって得られ
ることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記
載の方法。
【請求項８】前記巻線が前記鋳型の軸と平行に変位さ
れることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】前記巻線の前記鋳塊鋳型の外側壁からの
距離が調整されていることを特徴とする請求項７に記載
の方法。
【請求項１０】電磁撹拌が、軸として前記鋳型の軸を
有し且つ前記鋳型の高温及び低温ゾーンの周囲に設置さ
れていて、該鋳型の内部に、一方の方向にもしくは他方
の方向にまたは一方の方向から他方の方向へと交互に鋳
型の軸と平行に滑動する磁場が生じ、該軸を通る子午面
内で液体複合材料に運動を起こす電磁力を生起するよう
な相を順番に有する多相電流が印加される環状巻線から
なる一連の誘導子によって得られ、従って液体金属内の
粒子の均質な分布が保証されることを特徴とする請求項
１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】前記低温ゾーンのレベルにおいて圧縮
ガスが注入されることを特徴とする請求項１から１０の
いずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】金属マトリックスを有する複合材料を
連続的に鋳造する装置であって、その下流部分において
可動底部によって閉鎖されており且つ同じ軸を有する２
つの部分、即ち、その壁が少なくとも内側表面は断熱材
料で製造されている高温ゾーンと称される上流部分と、
熱伝導性材料で製造されているその壁が冷却流体によっ
て冷却される低温部分と称される下流部分とで構成され
ている鋳型と、前記可動底部が材料を漸次引抜かせ得る
ように該可動底部を変位させる装置とを備えており、鋳
造軸を含む子午面において前記混合物中に運動を生じさ
せる電磁撹拌手段が前記鋳型の高温及び低温ゾーンの周
囲に設置されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】前記撹拌手段が、その壁が全体に肉厚
であり且つ少なくとも１つの母線に沿って、その両側に
電源が固定されている電気絶縁材料のインサートを有す
る鋳塊鋳型自体で構成されており、前記鋳塊鋳型の内側
が電気絶縁フィルムで被覆されていることを特徴とする
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】前記鋳塊鋳型の内側壁がその周囲全体
にわたって少なくとも前記高温ゾーン近傍においては、
該ゾーンと同じ軸を有するグラファイトリングによって
覆われていることを特徴とする請求項１３に記載の装
置。
【請求項１５】前記グラファイトリングが、その母線
に沿って少なくとも２つのセグメントに分割されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】前記撹拌手段が、前記鋳塊鋳型の外側
に設置されており且つその軸が該鋳塊鋳型の軸と実質的
に平行である少なくとも１つの金属巻線からなることを
特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】前記鋳塊鋳型が、５μオーム／ｃｍを
越える抵抗率を有する材料からなることを特徴とする請
求項１６に記載の装置。
【請求項１８】前記鋳塊鋳型がその母線に沿って少な
くとも２つのセグメントに、電気絶縁体によって分割さ
れていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】前記鋳塊鋳型が、異なる材料の集成体
からなることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】前記高温ゾーンが、電流を印加される
少なくとも１つの金属巻線を含むことを特徴とする請求
項１３から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】前記巻線が、前記低温ゾーンの電源に
接続されていることを特徴とする請求項２０に記載の装
置。
【請求項２２】前記撹拌手段が、その軸が前記鋳型の
軸であり且つ前記鋳型の高温及び低温ゾーンの周囲に設
置されていて、該鋳型の内部に、該鋳型の軸と平行に一
方の方向から他方の方向へと交互に移動する磁場が生
じ、該軸を通る子午面内に位置する電磁力を生起するよ
うな相を順番に有する多相電流が印加される環状巻線か
らなる一連の誘導士子を備えていることを特徴とする請
求項１２に記載の装置。
【請求項２３】前記巻線に３相電流が印加されること
を特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】前記巻線の全長が磁極ピッチの倍数で
あることを特徴とする請求項２２または２３に記載の装
置。
【請求項２５】前記下流部分を冷却する装置が、水タ
ンクから放出されるフィルムからなることを特徴とする
請求項１２から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】前記下流部分を冷却する装置が、鋳塊
鋳型に連結されており且つその底部において鋳造品の上
に散布される噴流またはシート状の水を形成する水チャ
ンバからなることを特徴とする請求項１２から２４のい
ずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】前記巻線が、積重ねられており冷却さ
れる銅管または銅線のディスクの形態で構成されている
ことを特徴とする請求項２２から２４のいずれか一項に
記載の装置。
【請求項２８】前記ディスクが、相互に絶縁され且つ
前記鋳型の軸を通る平面内に位置している金属薄板から
なる積層磁気ヨークにあるノッチ内に設置されているこ
とを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】前記巻線が、各々が半径方向スロット
を備えている好ましくは銅の薄い環状金属ディスクから
なり、該ディスクが、前記スロットを所与の角度でずら
して且つ隣接する２つのディスク間に絶縁ホイルの挿入
部材を、これら２つのディスク間に接触領域を形成して
かかる巻線の連続性を保証するように該２つのディスク
のスロット間のゾーンを除いて挟んで積重ねられている
ことを特徴とする請求項２２から２４のいずれか一項に
記載の装置。
【請求項３０】前記巻線が、前記鋳型を包囲するよう
な態様の循環水が横断するチャンバ内に設置されてお
リ、前記チャンバの内側円筒形壁が、前記銅ディスク及
び絶縁ホイルの積重ね体を締め付ける手段を備えた電気
絶縁体であり、前記銅ディスク及び絶縁ホイルには、冷
却水が循環し得るように整列された孔が設けられている
ことを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】前記チャンバの外側円筒形壁が、相互
に絶縁され且つ前記鋳型の軸を通る平面内に位置する金
属シートからなる磁気ヨークで構成されていることを特
徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】前記巻線の冷却を保証するために、該
巻線が鋳塊鋳型に連結されている水チャンバの内部に置
かれていることを特徴とする請求項２６から２７のいず
れか一項に記載の装置。
【請求項３３】前記銅ディスク及び絶縁材料の積重ね
体を冷却するためのチャンバが、前記上流側が断熱材料
で被覆されている鋳塊鋳型自体をその内側壁とする鋳造
品を冷却するための水チャンバからなることを特徴とす
る請求項２９から３１のいずれか一項に記載の装置。