JPS5858963A - 連続鋳造板の製造方法 - 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】 本発明は金輌の連続鋳ＩｔＩ板を製糸する方法に関する
。詳しくは、本発明は冷却された一対の駆動＃型によっ
て連続的に糾造板を製造する方法の改良に関するもので
ある。

金ｌ１１４％例えばアルミニウムおよびアルミニウム合
金の圧蝙加工用素材としては−ｋＫｋ止した環状鋳型を
使用する連続鋳造法、特に垂直式半連続水冷鋳造法、に
よって製造されるスラブと、回転する一対の鋳造用−一
ルもしくけ走行する一対の無限軌道状鋳型等の駆動鋳型
を使用する鋳造法（いわゆる直接鋳造圧嬌法）Ｋよって
製造される連続鋳造板とがある。

連続鋳造法によ如製造されるスラブは一般に厚さ３００
〜６θθ鰭、幅ｌθθ〜／６θＯＪ長さ一〇００〜６０
０θＵ程度の寸法の鋳塊である。

こｈを厚さ方向の鋳肌面で片側轟りｊ−１０ｕの深さで
・面側除去した後、４ｔｚｏ−ｔｏｏ℃の温度でダ〜−
２４を時間の均質化熱処理に供し、その後、４ｔｏθ〜
ｊ００℃の温度で熱間圧延を行い、犀さｙ〜２顛の熱関
圧糺板とする。このようＩ／（Ｌ、て得られた熱間圧延
板は、その輩所定の長官に切断して使用に供する場合と
、さらに冷間圧延を行ない冷間圧延板としてから使用す
る場合とがある・９彼この後者の工程で製造される圧延
板をＤＯ板と呼ぶ。

一方、駆動鋳型を使用して連続鋳造板を製造する方法に
おいて１例えば一対の冷却された鋳造用ａ−ルを用いて
連続鋳造板を製造する場合ＫＦｉ、直接に４ｔ−／！を
鴎程度の厚さの板が製造″　　されるので、ＤＣ板の製
造Ｋかけるような熱間灰地を行なわず、その１１所定の
長さに切断して使用に供するか、またけさらに冷間−圧
延を行なってから圧延板として使用する。また例えば一
対の冷却された無限軌道状鋳型を用いて連続鋳造板を製
造する場合ＫＦｉ、直接Ｋｌｊ−ダ０１１１１＆Ｓ度の
厚さの板を製造し、さらに同一ラインに設置した圧延設
ｆＩＩＫよって圧延して所定の板厚に仕上ける。このよ
うＫＩＫ動す型により連続鋳造板を製造する方法におい
ては熱間圧延工程を全く省略して直接＆Ｃ又は冷間圧延
を行なうのみで使用に供することができ、Ｄａｂｙ比べ
て大＠に圧砥工ｆｅ４に短縮できるので工業的、１済的
に極めて有利である。

反面、連続鋳造板の製造−１１４Ｘ４におりては一般に
、製造工程の簡略化もしくは技術的問題のために、−Ｉ
）０板の製造（おける鋳肌面の内削のような＠層板の表
面層の除去工程を省略している。

そのため、板の表ｍには鈎媒時に生じた表面酸化層およ
び表面成分偏析層が残存し、得られる連続鋳造板も１．
〈は冷間圧延工程を経た後の圧延板の表面性状を損う場
合があるという欠虞がある。

この鋳造時に生じる表面酸化層および表面成分偏析層は
、鋳造時又は鋳造前後の金属溶湯吃［、くけ高温状態に
ある連続鋳造板の表面が大気中の酸素によって酸化さｉ
、表１ｆｔＩに合金中の金属および合金成分、例えばマ
グネシウム等の酸仕ｖｌＪ層が生成するととに起因する
と考えらねる。

そこで本発明者らは、優りた表面性状を有する連続鋳造
板を製造する方法について検討を貞ねた結果、鋳造の際
に、金属溶湯又は高温状態におる連続鋳造板の表面を酸
素と連断するか、あＺいは周囲の酸素分圧を下げること
によって、この表面酸化層および表面成分偏析層の生成
が抑制されることを見い出し、この知見に基いて本発明
に到達した。

即ち、本発明は優ねた表向性状を有する連続　　′鋳造
板を製造する方法を提供することを目的とし、この目的
は冷却された一対の駆動鋳型間に溶湯供給ノズケから金
属種湯を供給り６、＃鋳型中で冷却し凝固させることｋ
よって連続的に＃１造板を製造する方法において、少な
くとも金属溶湯の供給を不活性ガス雰囲気で行なうこと
Ｋよや、薯易に達成される。

以下に本発明をその実施態様の一例管示す第１図を参照
し々がら、詳細に欽明する。

第７７図は本発明による連続鋳造板を製造するための方
法のうち、偽造用ロールを使用する鋳造法における鋳造
装置の一例を示す歓略縦断面図である。

菖／ａＶにおいて、金ｊｌ！浴湯（３〕は鋳造炉（１）
からロング−（２１及びその給湯パイプ（４）を経てフ
ロート（５１により流量−節さねながら＃ｈ榴（６）Ｋ
導かｈる。湯ｌ１ｉ１（６１中の溶湯は一元の流にで溶
湯供ｌノズル（７）Ｋ送らｈ、さらに溶湯供給ノズルか
ら水冷された一対の回転する鋳造用ロール＜９＋、　−
（９’）の間撞に供給さ引、そこで冷却され凝鈎して通
常ヌ〜ｔｚｗｔの厚さの連−続鋳層板（８１ＫＭ造され
、巻取機（図示せず）Ｋ４１取られる。溶ｆＩｋ供給ノ
ズルは例えば第１図の（７）Ｋ示すような断面形状を有
し、製造すべき連続鋳造板の幅に見合った幅を有する鬼
ので１通常マリナイト等の耐熱性材料で構成され、該ノ
ズル（７）に見合った幅を有する鋳造用ロール（９）、
（菌の間一部に近接して設けられている。

本発明においては、少なくと４溶湯の供給を不活性ガス
雰囲気で行なう。不活性ガスとしては例えはアルゴンガ
ス、窒素ガス等が好適に使用される。溶湯の供給を不活
性ガス雰囲気で行なうためＫけ、駆動鋳型の間隙部の近
傍に不活性ガスの供給パイプを設置し、このパイプから
上記間隙部の溶湯が供給されているところに向けて不活
性ガスを供給するのが簡便である。

本発明においては溶湯の供給部に不活性ガスを供給して
そこを不活性ガス雰囲気とすることによって十分な結果
が得られるが、さらに溶湯の駿向によって生成する高温
状態の連続鋳造板の表面に対しても不活性ガスを供給し
てそこを不活性ガス雰囲気とす九ばさらに優れた結果が
得られる。不活性ガスの具体的な供給方法は特ＫＩＳＩ
Ｉ定さｈないが、例えば以下の■〜■のような態様が挙
げられる。

■　駆動鋳型の溶湯供給＠において、＃型の幅方向の全
長にわたり不活性ガス供給パイプを設け、溶湯供給ノズ
ルから鋳型の間隙部に導入される溶湯の両面に向けて不
活性ガスを供給する。〔第７図の不活性ガス供給パイプ
（１０） ■　上記■に加えてさらに、連続鋳造板の出口側におい
て、鋳型の幅方向の全長にわたり不活性ガス供給パイプ
を設け、鋳型から引き出される連続鋳造板の鋳型出口部
付近の両面に向けて不活性ガスを供給する。

■　上記のあるいはさらに■に加え、さらに鋳型入口Ｓ
（溶湯供給ｌｌ）から鋳型出口部までの溶１Ｉｊｋ１及
び連続鋳造板の両１１面部において、その長さ方向の全
長にわたり不活性ガス供給パイプを設け、鋳造過程の溶
湯及び連続鋳造板の両ｌＩ１面に向けて不活性ガス一対
の鋳造用ロールからなる場合にけ、不活性ガスｉｔ鈎造
用ロールの直径に相当する長さＫわたって供給するのが
好ましく、また駆動ｆｋ型が走行する一対の無脂軌道状
鋳型からなる場合にけ、不活性ガスは鋳型の入口部から
鋳型の出口部までの全長にわたって供給するのが好まし
い。

本発明によれば、大気中で鉤遺した場合に比し、表面酸
化層及び表面成分偏析層の生成が抑制され、表面性状が
太幅に改善された優わた連続ｆ＃造層板製造することが
できる。

また連続鋳造板の製造においては従来、駆動齢ル内で冷
却され縦向して引き出される鋳造板が鋳型の片側表部も
しくは両側表面に交互に付着する、いわゆる焼付き現象
が鋳造時のトラブルの７つきして鋳造装置の安定運転を
紡げる原因となっておシ、これを解決するために、鋳型
表細に塗布する塗型剤、ｍ型剤およびその塗布方法が種
々検討されているが、未だ十分な解決方法が見い出され
ていない。この焼付き現象は１％に固液共存温度斌の広
いアルミニウ五合金、例えばマグネシウムあるいは銅を
含むアルミニウム合金の溶湯の鋳造時に多く発生するが
１本発明に従って、鋳造を不活性ガス雰囲気で行なうこ
とにより、焼付き現象の発生は激減し、またたとい発生
しても極めて軽度なものとなり、鋳造装置の運転の安定
化にも本発明が他めて有効であることが判明した。

次に本発明ｔ−夾施例によってさらに詳細［１Ｇ？明す
るが１本発明はその景旨を越えない隣り以下の実施例に
よって例ら内定さｈる本のではない拳 実施例１．コ 下記表７に示す組成を有するアルミニウム合金溶湯から
亀１図に示す連続鋳造に亀により、不活性ガスとしてア
ルゴンガス（実施例／）又は窒素ガス（実施例、２）を
供給しながら鋳造を行ない、厚さ６．！關、−１２００
ｍの連続鋳造板の製造を行なった。

表　７ （ｗｔ％） 各々の鋳造中の焼付き現象の発生状況を観察し、また連
続鋳造板の表面性状（表面成分の偏析及び表面酸化層の
厚さ）を測定した。

ただし、連続鋳造板の表面性状の測定は走査型オージェ
電子分光計（ＰＨ１社製Ｍｏｄｅ１ｓ４ｔｔ　）により
「軽金属」第一２１巻、１１４４を号（ｌり７／）絽λ
θコ〜２／θ真に記載される方法に従って９丁の賛領で
、連続鋳造板表面のマグネシウムの存在量及び表面酸化
層の厚さを求めることＫより行なった。

〔連続調造板表面のマグネシウム元素の存在量の御」定
〕（表面成分の偏析） 起高真空（／　Ｘ　１０−”ｔｏｒｒ　）中で、そねぞ
わの連続鋳造板の表面に電子線を照射し、マグネシウム
元素に固有のオージェ電子の強度を求め、アルミニウム
のオージェ電子強度で除し、た値をもって表面成分の偏
析状況の目安とり、た。

〔表面酸化層の厚さの測定〕

／　０”　ｔｏｒｒ　９度の超高真空中にアルゴンガス
を、ｔ、ＯＸ　／θ−’　ｔｏｒｒまで導入し、イオン
銃（２ＫＶ、　／ｊ　ｍＡ　）　　（アルミニウムのｉ
Ｉｉ！ｉ１アルマイト皮膜により求めたエツチング速度
け０．２　／　７ｎｍ／ｓｅｅ　）でアルゴンイオンを
各々の連続鋳造板表面に一定時間づつ照射し１表ＴｋＪ
鳩を徐々に取り除き各時間照射後の酸素のオージェ電子
（θＥＬＬ　）の強度を測定し、このθＫＬＬの強度を
アルゴンイオンの照射時間に対してブロワ１［。

大曲線を求め、この強度減少曲線の勾配の変曲点までの
照射時間を求める。（アルゴンガスを供給しつつ製造し
た連続鋳造板における酸素のオージェ電子（θＩＬＬ　
）の強度とアルゴンイオンの照射時間との関係及び変曲
点をｗ４−２図に７ｒ、す、、）とのよう処して求めた
変曲盾まての時間にイオン銃のエツチング速度０．２　
／　７　ｎｍ／　Ｓｅｃを乗じた個をもって各鋳造板の
酸化層の厚さとした。

グネシウムのオージェ電子（Ｍｇｔｂｂ）のアルミニウ
ムのオージェ電子（ムｔＫＩｉＬ）に対する強度比およ
び酸化層の厚さ管焼付き現象の発生状況の観察結果とあ
わせて表−に示すＱ 比較例１ 不活性ガスを供給［、なかったこと以外は夾り例／と同
様にして連続鋳造板を製造し、＃ｃｉＦ＃−゛　　得ら
ｈた連続鋳造板に ついて実施例１と同様の測定及び観察管材力った。結果
を表２に示す。

表λよ抄焼付き現象の発生状況は不活性ガスを供給する
ととＫより、大幅に改善さｔ′Ｆ、また連続鋳造板表面
の１グネシウムの存在量および表面酸化層の厚さは不活
性ガスを供給しない場合に比較し、てそわぞｆｒ６０Ｘ
程度まで減少し、ており、本発明による不活性ガス供給
の優れた効果が明らかである一 実施例３〜ｊ 表３に示す組成を有するアルミニ９ム合金浴−から各々
実施例／と同様にして連続鋳造板を製造した。

得られた連続鋳造板について光沢度針（京浜電側器社＠
　（ｉＬＯ８ＢＭｌ’ｒｌｔＲ，ＫＧＭ−ｊＶ　）を用
いて、Ｊ工８Ｚ／７％／によ如、屈折率ｎ−／、！２０
の黒色ガラス鏡面の光沢ｍ１（ｈｉ（ダ！０）の値／　
／、Ｊ’％を基準とし、各々の光沢度Ｇｓ（りｊｅ）を
測定した。結果を亀３図に示す。

１！、？ （ＷｔＸ） 実施例６〜／ 不活性ガスとして窒素ガスを使用したこと以外はそれぞ
ｈ実施例３〜！と同様にして連続鋳造板を製造し、得ら
れた連続鋳造板について光沢度を測定した。結果を第３
図に示す。

比較例−〜ダ 不活性ガスを供給しなかったこと以外はそわそれ実施例
３〜！と同様にして連ａｍ層板を製造し、得られた連続
鋳造板について光沢度ｆ＃Ｊ定した。結果ｆ第３図に示
す。

亀３図より、連続鋳造板の光沢［Ｆｉ各金合金４にアル
ゴンガス供給〉窒素ガス供給〉不活性ガス不供給、の頴
てｔ３り不発ＢＡｔｃより連続鋳造板の表面性状に改善
効果が認めらｈることか明らかである。

【図面の簡単な説明】

ｊ１／図は本発明の実施態様の７例における偽造装置の
概略を示す縦断面図である。 ゛　　第１図中、 ／：鋳造炉、Ｊｉｏンダー、３：溶湯、４ｔ＝給湯パイ
プ、ｊ：フロート、６：揚機、７：溶湯供給ノズル、ｒ
；連赦鈎層板、り；Ｐ／：ロール％／θ：不活性ガス供
給パイプ。 亀−図は実施例／によプ得られた連続鋳造板のａＩ素の
オージェ電子の強度とアルゴンイオンの照射時間との関
係を示すグラフである。ｈｉ図は実施例ｊ〜♂及び比較
例−〜夕で待らゎた連続鋳造板の光沢服゛の一１定結果
を示すグラフである。 昂　１　図 と 環２図 ｘ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （］）　　冷却された一対の駆動ｍｓ関に溶湯供給ノズ
   ルから金属溶湯を供給し、骸鋳型中で冷却し凝固させる
   ことによって連続的Ｋｆ＃ｉ造板會製造する方法におい
   て、少なくとも金属溶湯の供Ｉ１３を不活性ガス雰囲気
   で行なうことを特徴とする連続シｊ造板の製造方法。