JPS61235047A - 微細な結晶粒を有する金属の鋳造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は溶融金属の鋳造法、特に微細な結晶粒組織を
有する金属の鋳造法に関するものである。

〔従来技術〕

金属素材を製造する際には、鋳造に引続いて所要の強度
、物性を付与するため鋳造物を鍛造する等熱間加工処理
を施すことが多い。

この場合、鋳造物の組織において結晶の粒径が大きいと
鍛造工程を多数回繰返すことが必要となり、多大の時間
とエネルギーを消費する。

従って鋳造段階において微細な結晶粒組織を有する鋳造
物が得られれば、その后の熱間加工を単純化でき、かつ
性能の優れた製品を経済的に得ることができる。

・このため、微細結晶粒組織を有する鋳造物を得るため
従来種々の鋳造法が試みられた。

例えば溶融金属が部分的に凝固したときに鋳造するレオ
キャステング法が知られているが、部分的凝固を維持し
つつ注入する間、温度を一定（二保つ様注意深いコント
ロールを必要とし、必然的に装置および作業が複雑ζ：
なるだけでなく、凝固した部分が注出口を閉塞して鋳造
作業を中断させることがある。

この欠点を排除した鋳造法として、素材金属で電極を作
り、２本の対向電極間にアークを発生させて電極を加熱
溶融させ、溶融ドロップを鋳型内舊二滴下させるＶＡＤ
ＥＲ法（例えば特開昭５５−１６５２７１）　が知られ
ているが、この方法では一度金属を溶解して電極を製造
し、この電極でアークを発生せしめるという複雑な工程
を必要とし、かつエネルギー経済上も極めて不利である
という問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、複雑な工程を必要とせず最小限の時間とエネルギ
ーかつ簡単な設備で、微細な結晶粒組織を有する高品質
な鋳造品を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

溶融金属容器の注出口の下方に、傾斜させた冷却板を配
置し、この冷却板はその温度を適切にコントロールでき
るようになっており、該冷却板の傾斜上方側に溶融金属
を注下させ傾斜板上を下方（二移動する間に冷却せしめ
、傾斜板下方側端から半溶融状態の金属を滴下させ鋳型
に連続的に鋳造する方法である。

〔作　用〕

冷却板は耐火物製で、内部に例えば加熱コイルを埋込ん
で冷却板を加熱している。この冷却板の表面温度な鋼種
（＝よる所定温度例えば１２００℃に保持するよう（ニ
すると、溶融金属は移動中に熱を奪われて傾斜板の下側
から落下する時点では半溶融状態となる。

この際、冷却板の表面温度が高すぎると溶融金属は完全
な液体のままで流れ落ち、反対に低すぎると冷却板上で
凝固し、また注湯速度が適切でないと同様の現象が起る
が、加熱温度と注湯速度を適切Ｃニコントロールするこ
とＣ二よって望ましい半溶融状態のまま鋳込むことがで
きる。

溶融金属の品種による望ましい半溶融状態と微細結晶粒
組織との関係は実験の積重ねＣ；よって解明されている
ので冷却板の温度および注湯速度のコントロールはこの
データ（＝基づいて行われる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す工程説明図であり、
１は溶融金属を収容しこ容器、２は注出口、３は容器１
の下側に配置された傾斜冷却板で注出口２の側が高い位
置Ｃ二なるようｃ１９１５度傾斜している。

傾斜冷却板６はアルミナ質耐火物で形成され、傾斜面１
：発熱体である加熱コイル４が埋込んであり、電流の制
御によって傾斜面の耐火物の温度を自由にコントロール
することができる。５は傾斜冷却板３の傾斜下方側Ｃ二
装置された鋳型である。

また、この実施例では傾斜冷却板３０斜面温度を所定温
度（ニ一定に保持するために、加熱コイル（＝加えてそ
の下方背面Ｃ二乾燥空気による冷却装置を付加した。図
（二おいて６および７は乾燥空気の入口および出口であ
る。

このよう（二各装置を配置し、真空溶解（二よって溶製
した２００時のステンレス（ＳＵＢ　３０４）の溶湯な
容器１　ｃ受け、温度１４８０℃、注湯速度６に９／−
で傾斜冷却板６の上方側ｃ二注入した。冷却板斜面の表
面温度は１２００℃≦：保持するようＣ；コントロール
し、傾斜面を流下した湯を内径１８０■φの鋳型５に連
続的（二滴下させ、約１ｍの高さのインゴットを得た。

このようＣ二して得られた鋳造物の結晶粒をＡＳＴＭ法
Ｃ二よって測定した結果、結晶粒度指数は普通増塊法に
よる同一サイズの鋳造物の１７１０、ＶＡＤＨＲ法によ
る場合と同等であった。

なお上記実施例では傾斜冷却板の発熱体に加熱コイルを
使用したが、例えばセラミックス製の発熱体を使用して
もよい。また溶融金属容器１は、傾斜冷却板への注入中
の温度降下を防ぐため適宜の保熱装置を設けることが好
ましい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、溶融金属を直接、温度
を制御した傾斜冷却板上を通過させ、半溶融状態で鋳込
むという簡単な装置および方法【二よって微細な結晶粒
組織をもった高品質の金属鋳造物を得ることができる。

また工程が簡略化され時間とエネルギーを節約できる効
果を有する。

なお、この鋳造法は鋳型を下方開放型とすれば連続鋳造
にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体工程説明図であ
る。 １・・・溶融金属容器、６・・・傾斜冷却板、４・・・
加熱コイル、５・・・鋳型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度を制御できる傾斜した冷却板の傾斜面の上方側に溶
   融金属を注下し、前記冷却板の傾斜面下方側から滴下す
   る半溶融状態の金属を連続的に鋳型内に鋳造することを
   特徴とする微細な結晶粒を有する金属の鋳造法。