JPS60106648A - 鋳造炉 - Google Patents

鋳造炉

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JPS60106648A
JPS60106648A JP58211839A JP21183983A JPS60106648A JP S60106648 A JPS60106648 A JP S60106648A JP 58211839 A JP58211839 A JP 58211839A JP 21183983 A JP21183983 A JP 21183983A JP S60106648 A JPS60106648 A JP S60106648A
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melting
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14Plants for continuous casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 この発明は、特に電子部品のリードフレームなどに使用
される銅合金鋳造材を連続的に鋳造するに好適なl造炉
に関する。
近年、1罠子産県の発達によって、IC0LSI等の電
子部品などのリードフレームに使用される鋼合金は、よ
り高強度、高電導度ものが要求されてきている。このよ
うな要求を満すもの2して、ジルコニウム(Zr)、ク
ロム(Cr)、チタン(TI)などの活性金J@を添加
した銅合金がある。
ところが、このような活性金属を添加した銅合金鋳造材
を鋳造する場合1通常の大気中鈍造法では上記活性金属
の一部が酸化して酸化物となり、この酸化物が鋳造材中
にインクルージヨン(夾雑物)として巻き込まれ、さら
にこの鋳造材全圧延加工すると、圧延加工品にこのイン
クルージヨンに起因するス1リンガ−(すし状組織)が
発生し。
リードフレームなどには全く使用し得なくなる。
このため、上記活性金M t fi加した銅合金を真空
中で溶解し、真空中で鋳造して一部インゴットを造り、
これ管圧延加工して線や条を製造すればよいが、St造
ココスト著るしく高くなり、とうてい実用化し得ない。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので。
zr 、 c、、 ’ri などの活性金属等を含む鋼
合金を非酸化性雰囲気下で溶解、鋳造でき、かつ最終製
品の形状に近く後加工が少なくてよい鋳造材を連続的に
得ることのできる鋳造炉を提供することを目的とするも
のである。
以下図面を参照して、この発明の詳細な説明する。
図面はこの発明の鋳造炉の一例を示すもので、図中符号
1は真空チャンバである。この真空チャンバ1け、比較
的大型の気密性箱状体であって、その1つの側部には、
真空排気管2および不活性ガス導入管3が設けられてい
る。これら真空排気−管2および不活性ガス導入v3は
、弁4および5を経ていずれも図示しない真空排気装置
および不活性ガス供給源に接続され、′?C空チャンバ
1内を10−3〜10−4軌Hgの真空もしくはアルゴ
ンガスなどの不活性ガス雰囲気とすることができるよう
になっている。
また、この真空チャンバ1内には溶解鋳造ルツボ6が設
置されている。この溶解鋳造ルツボ6け。
そのオわりに設けられた高周波訓導コイル7によって高
周波誘導加熱され、内部の銅合金等が溶解されるように
なっている。
ま7c%この溶解鋳造ルツボ6の上方には、@造ノズル
8が上下動自在に設けられている。この鋳造ノズル8は
、この鋳造炉の銃把をなすもので。
この例では水冷構造の中空円筒体である。そして。
この鋳造ノズル8の下端部は、上記ルツボ6の略中央に
位置し、鋳造ノズル8が上限にあるときはルツボ6内の
溶湯から離れ溶湯の上方にあり、下限にあるときはルツ
ボ6内の溶湯中に浸されるように配置され、”また上端
部は真空チャンバ1を貫通【7て外部に突出している。
真空チャンバ1のノズル貫通部は、真空チャンバlにス
リーブ9が叡り付けられ、このスリーブ9内に鋳造ノズ
ル8を挿通することによって、鋳造ノズル8は気密性が
維持されつつ上下動自在となっている。さらに。
鋳造ノズル8の上端部には、この上端開口部全気密に塞
ぐキャップlOが着脱自在に取り付けられている。
なお、上記鋳造ノズル8の形状は、中空円筒体、f二に
限らず、中空角筒体でもよく、こうすれば丸線のみなら
ず平角線状の鋳造材′lr得ることができる。
次に、このような鋳造炉を用いて銅合金よりなる線条の
鋳造材f4続的に鋳造する方法を説明する。
まず、弁4を開いて真空チャンバ1内を所定の真空度に
まで真空排気する。そして溶解I造ルツボ6内で、 z
r、 Ti 、 cr などの活性金属を含む銅合金素
材を溶解する。このとき、鋳造ノズル8は上方に引き上
げられて上限位置にあり、溶湯から離れており、かつそ
の上端開口部はキャップ10で塞がれている。
かくして、溶湯が得られたならば、弁4を閉じ。
弁5を開いて不活性ガス供給源からアルゴンガスなどの
不活性ガス全不活性ガス導入管3を経て真空チャンバ1
内に導入し、真空チャンバl内をアルゴンガスで大気圧
(1気圧)に加圧する。ついで、 v5造ノズル8?下
方に引き下げでその下端部を溶湯内に浸漬するとともに
上端開口部を塞いでいたキャップ10を取りはずす。
そして、鋳造ノズル8の上幅lt1口部からノズル8の
内径に見合った径の種線をノズル8内に挿入圧を大気圧
よりわずかに大尊くシ、溶湯を鋳造ノズル8内に押し上
げ、種線に接触させる。
ついで、種線全上方に連続的あるいは間欠的に引上げて
ゆけば、種線に1−1伴して引き上げられる溶湯は、鋳
造ノズル8で冷却同化し、ノズル8の内径に見合つ九外
径を有する銅合金よりなる丸線11が連続的あるいは間
欠的にノズル8上端より取り出される。この丸線11は
を咽機等によって巻階られる。このようにして、丸@l
lがノズル8から暇り出されるにつれて、ルツボ6内の
溶湯量が減少L/14溶湯の湯面が徐kに低下してゆく
ので、この低下に合せてノズル8を徐々に降下させる。
溶解鋳造ルツボ6内の溶湯がほとんどなくなった表らげ
、肖び以上の操作を繰り返えすかあるいは別の真空チャ
ンバ内で溶解されていたルツボと取り換えて操業を継続
する。
なお、上記例では構造ノズル81r上下Il!11さす
ようにしたが、これに限らず、鋳造ノズル8を固定し、
溶解鋳造ルツボ6を上下動させるようにしてもよく、ま
た別の溶解ルツボから連続的に溶解鋳造ルツボ6に溶湯
が供給されるようにすれば、鋳造ノズル8および溶解鋳
造ルツボ6は固定のままでよい、 ・このようにして得られた丸線11あるいは平角線は、
伸線あるいは圧延加工によって、目的とする形状1寸法
の線あるいは条とされる。
このような構造炉にあっては、真空中および不活性ガス
雰題気下で溶解および鋳造ができるので。
zr 、cr 、Tiなどの活性金属を含む銅合金を溶
解、鋳造してもこれら活性金属が酸化されることがなく
、スト11ンガーの原因となる酸化物等を生成すること
がなく、高品質の銅合金鋳造材が得られる。また、鋳造
ノズル8により、丸線−平角線等の最終製品の形状に近
い形状の鋳造材を直接かつ連続的に得られるので、後加
工は凰に伸線や圧延などだけでよぐ、後加工が部員で、
後加工のロス1も極めて微かで済む。さらに、不活性ガ
スで加圧して重力方向とけ逆方向に溶湯を押し上げるよ
うにしているので、溶湯が固化するとき加圧された状態
となり、鋳造材の健全性が大きく向上する。また、操秦
終了の際、鋳造ノズル8の上端部付近にある未凝固の溶
湯は全部溶m鋳造ルツボ6内に戻るので、溶湯のロスが
ほとんどなく1歩留りが著るしく向上する。また、連続
鋳造が行えるので、均質な鋳造材が得られ、かっ歩留り
もよく、生産コストも低くなる。
以下1!造例を示して具体的に説明する。
〔製造例〕
第1図に示した檜造の鋳造炉を用いて、Cu−0,4%
 Cr−0,1係Zr 合金よりなる丸線を製造し、た
6鋳造ノズル8は水冷された黒鉛製で内径121i1j
!であった6また。溶解エコルツボ6はグラファイトル
ツボ#60で寥量50 k41のものを用h、溶解用高
周波電源の容量は70 KWとした。
真空チャンバl内の真空度はlXl0−’aacHgと
L7.溶解後の不活性ガス雰囲気にはアルゴンガスを用
い、鋳造時のアルゴンガス圧力は1.5に5I/r:r
n2GC大領圧+0.51QJ /cIn2)とした。
これにより、径1211mの上記銅合金製丸線11が連
続的に得られた。この丸線111面研削し、径1o騙と
t組織観察したところ、ストリンガ−などは全く認めら
れず、清浄な組織を示し、線引きの断線の発生率も70
に7以上に1回程度と低く、その強度および止導度も優
れた特性を示した6また。重研削後の径IQmxの丸線
をクロスロール加工および圧延加工によつ1厚さ0゜2
M1幅40萌の条ケ製造した。この弔にもストリンガ−
などの有害欠陥 4・は3qめられずメッキ欠陥の発生
率も1痛2当り1個以下と低(、ICなどのリードフレ
ームに最適であった。
以上説明したように、この発明の構造炉は、Δ空排気管
路および不活性ガス導入管路が設けられた真空チャンバ
内に溶解梧造ルツボを設け、このルツボの上方に真空チ
ャンバ?fi密に貫通する鋳造ノズルf設けたものであ
るので、 Zy * Cr TTl などの活性金属ケ
含む銅合金素材などの酸化物等を生成しやすい金4素材
全、酸化物等の生成などの品質の低下ケ伴わずに、連続
的に、かつ最終製品の形状に近い形状に鋳造することが
できる。
よって、これら金属素材よりなる鋳造部材を優れた品質
でかつ安価なコストで得ることが可能であり、従来高コ
ストのためKn造できなかったZ re L re T
 i などの活性金凡全含む銅合金鋳造材よりなる線、
売など全高品質、低コストで製造でき、ひいては高強度
、高Ud導度の11−ドフレーム等を安価に提供するこ
とができる。
IA面の節電な駅間 IF5面はこの発明の構造炉の一例を示す概略構成図で
ある。
1・・・・・・真空チャンバ、2・・・・・・真空排気
管、3・・・・・・不活性ガス導入管、6・・・・・・
溶解祐全ルツボ、7・・・・・・高周波誘導コイル、8
・・・・・・鋳造ノズル。
出願人 三菱金属株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 真空排気管路および不活性ガス導入管路が設けられ九真
    空チャンバ内に溶解鋳造ルツボf設け。 このルツボの上方に真空チャンバを気密に貫通する鋳造
    ノズルを設けたことを特徴とする鋳造炉。
JP58211839A 1983-11-11 1983-11-11 鋳造炉 Granted JPS60106648A (ja)

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