KR101477845B1 - 동합금재의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

동합금재의 제조방법 및 그 장치 Download PDF

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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

순동 용해와 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금 용해를 별도로 행하는 공정을 가진, 석출강화형의 동합금으로부터 동합금재를 제조하는 방법으로서, 고농도의 Ni 또는 Co중 적어도 한쪽 및 Si를 포함한 고농도 융체를 만들 때에, Ni, Co, Si, Ni-Cu 모합금, Co-Cu 모합금, Si-Cu 모합금, Ni-Si-Cu 모합금 및 Co-Si-Cu 모합금으로부터 선택되는 원소 또는 모합금을 조합하고 동시에 용해하여, 혼합열의 생성의 도움에 의해서 용해시켜, Ni함유량이 최대 80질량%의 고농도 융체를 만들고, 이것을 다른 용해로로부터 공급되는 순동 용탕에 첨가하여, 소정의 성분 조성을 가진 합금 용탕으로 하는 동합금재의 제조방법.

Description

동합금재의 제조방법 및 그 장치{PROCESS FOR MANUFACTURING COPPER ALLOY PRODUCTS AND EQUIPMENT THEREFOR}
본 발명은, 자동차용 와이어 하네스나 로봇용 케이블이나 기타 신호용 선 등의 동합금 선재 혹은 커넥터 등의 전기전자 부품용 동합금 조재(條材)나 동합금 판재(이하, 총칭하여 동합금재라고 한다)를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
동합금 선재 혹은 동합금조의 동합금재의 제조에 있어서, 먼저, 용해 기술로서 가장 일반적인 방법(A)으로서 이하의 공정이 알려져 있다. 먼저, 용해로(전기로, 가스로)에 구리원료·스크랩 및 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금 고체를 투입하여, 용해를 행한다. 그 후 노내의 재료가 전부 용해된 후, 노내로부터 분석용 샘플을 채취하여 화학분석 혹은 기기분석에 의하여 성분·조성을 측정·확인하여 성분 조정을 행한다. 소정의 성분·조성을 확인한 후에 수랭 주조로 슬래브나 빌렛을 주조하고, 그 실온까지 냉각된 주괴를 재가열하여 열간 압연·압출을 행하여 선재 혹은 조재로 한다.
한편, 상기 용해 공정에서는 일반적으로 유도 가열 방식이 채용되고 있으며, 에너지 효율이 나쁜 점이 널리 알려져 있다.
다음에, 다른 기술로서, SCR 등의 벨트&휠 방식에서의 연속주조가 알려져 있으며(예를 들면, 특허문헌 1 참조), 빌렛 주조와 비교하여 염가의 방식이다. 여기서는, 용해로와 주조기 사이에 첨가 원소를 투입함으로써 소정의 합금 조성으로 하여 주조하는 것이다. 제조 비용을 줄이기 위해서 연속 용해 주조를 행하는 것이 바람직하지만, 용해 능력이 주조 능력보다도 떨어지는 경우에는, 연속주조 시간이 짧아져 스타트·정지시에 일정량 발생하는 불량의 비율이 상대적으로 많아지고 불량율이 높아져 제조비용이 오히려 상승한다. 따라서, 주조 능력에 맞는 대형 용해로의 도입이 필요하며, 초기 설비 투자가 방대하게 된다. 그 때문에, 설비 투자도 적고, 주조 능력과 동등한 용해 설비가 바람직하다. 한편, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 용해로로서 오로지 샤프트로를 활용하기 때문에 에너지 효율이 좋은데, 이 방식에서는 희박(希薄)동합금(예를 들면, 가장 고농도인 것으로서 Cu-O.7%Sn합금 등을 들 수 있다)이 용해될 정도이다.
그 때문에, 흐르고 있는 용동(溶銅)에 직접 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금 고체를 투입하여, 첨가물의 연속 용해에 의해 성분을 조제하거나, 용탕이 통과하는 부위에 가열 수단을 가진 용탕 저류부(貯留部)를 마련하고, 거기에 합금 원소를 첨가 배합하거나 하는 방법(B)이 알려져 있다.
또한, 연속주조중의 용탕 이송 공정에서, 용융 금속을 직접 첨가하여 성분 조제를 하는 방법(C)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 3, 4를 참조). 이들은, 합금 원소를 반용융 또는 용융 상태로 하여 배출하는 히터를 연속주조의 턴디쉬 바로 위쪽에 마련하고, 턴디쉬내의 용융 금속내에 합금 원소를 적하하고 교반하여, 균질 용탕을 얻는 것(특허문헌 2), 용동을 턴디쉬 내에 수용하는 동시에, 그 턴디쉬 내의 용동 속에, Ni 및 P를 Ni-P화합물의 형태로 첨가하는 것(특허문헌 3), 첨가 합금 성분으로 이루어진 선재를 아크 방전에 의해 연속적으로 용융 또는 반용융하거나, 혹은 용융 또는 반용융된 상기 첨가 합금 성분을, 유동하는 기본 합금 성분의 용탕에 첨가하여, 상기 첨가 합금 성분이 용해된 용탕을 얻는 것(특허문헌 4)이다.
또한, 연속주조시의 성분 조정 방법으로서, 연속주조 압연으로 제조된 황인선(荒引線)의 도전율을 연속적으로 측정하고, 그 결과를 피드백하여, 합금 원소 첨가량을 연속적으로 제어하는 방법(D)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 5 참조).
그러나, 실용화되어 있는 것은, 단순한 고용경화형의 합금뿐이며, Cu-Ni-Si계 등 석출형 합금에서는, 열간 압연시의 석출 상태에 따라서 도전율이 변화하기 때문에, 황인선의 도전율로는 성분 판정을 행하는 것은 불가능하다.
그런데, 용융 금속에 전기를 통전하여 저항을 측정하는 것은 이미 알려져 있다. 예를 들면, 일본 기계학회 편집 「금속 데이터·북」에는 순금속의 비저항치가 나타나 있으며, 그 값은 실온에서의 비저항보다도 큰 값이다(표 1 참조). 그러나, 동합금, 특히 코르슨(Corson) 합금에서의 용융 상태에서의 저항에 대해서는 아직도 알려지 있지 않다. 이 합금계의 성분과 용융 상태에서의 비저항의 관계가 밝혀지면, 어떠한 제어가 가능하다고 생각되지만 아직 실현되지 않았다.
[표 1]
Figure 112010035941636-pct00001
또한, 이 용융 금속의 전기 특성에 착안하여, 용융 금속의 성상(性狀)의 평가에 활용한 것으로서 용융 금속(특히 알루미늄 합금) 속의 개재물을 검출하는 방법(E)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 6 참조). 이것은, 개재물에 의한 전류 경로의 단면적 감소분을 모니터하는 수법이다. 전류 경로 내의 전류를 1∼500A로 하고, 경로내의 전기 저항을 연속적으로 측정하여, 전류 경로 내를 개재물 입자가 통과할 때의 전기신호의 변화를 검출하는 것으로서, 전류 경로내의 용융 금속의 조성적 변화에 따른 저항치의 변화를 검출하는 것은 아니다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 소화55-128353호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 소화59-169654호 특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 평성8-300119호 특허문헌 4 : 일본 공개특허공보 2002-86251호 특허문헌 5 : 일본 공개특허공보 소화58-65554호 특허문헌 6 : 일본 공개특허공보 소화59-171834호
방법(A)와 같이 일반적인 칩을 용해하는 노(코아레스로)에서는, 원료가 되는 Ni와 함께 Si 또는 Si-Cu 모합금을 용해할 때에는, 융점이 높은 Ni는 초기에 투입하고, 산소와 활성인 Si 또는 Si-Cu 모합금은 용해 후기에 투입된다. 이들 투입 원료의 비열과 잠열분의 열을 흡수하면서 용해가 진행되어 나감에 따라 많은 열에너지를 필요로 한다. 또한, 당연히 대형 용해 설비가 필요하다.
또한, 방법(B)와 같이 Si와 같은 경(輕)원소이며 산소와의 친화력이 높은 원소와, 비중이 큰 Ni를, 용동 속에 첨가·용융할 때에는, 예를 들면 Si립이 용이하게 용해하도록 표면 산화를 무시할 수 있는 전처리를 하는 것이 필요한 경우가 있으며, 또한 아래의 1∼3과 같은 현상이 발생하여, 용해되지 않거나, 첨가 수율이 나쁘거나, 장시간의 첨가를 행하면 첨가부 주변의 Si 또는 Si 모합금이 적체되어, 새로운 첨가를 저해하거나, 혼합열을 활용할 수 없는 등의 불량이 생긴다.
1. 비중차에 의해서 Si는 용동 표면에 부유하고, Ni는 용동 액면 깊이 가라앉아 버린다,
2. 용동 상면의 분위기중의 미량 산소와 Si는 반응하여 첨가재 표면에 산화막이 형성된다(CO가스에 의한 시일에서도, 고온하에서는 Si에서는 산화성 가스가 되고 있다),
3. 용동 속에 잔존한 미량 산소(10ppm 이상)와 반응하여, 용동 접촉 계면에서 산화막을 형성하여, 용해가 정체한다.
방법(C)에서는, 고농도 합금을 연속 제조하는 데에 고체·융체 첨가 방법이 알려져 있지만, 그 첨가에서 드로스(dross)의 부착 등등으로 첨가량이 안정되지 않고 성분 변화가 발생하기 쉬운 결점이 있으며, 조제된 합금 용탕을 얻는 것이 곤란하다.
또한 앞서 기재한 바와 같이, 방법(D)에서는, Cu-Ni-Si계 등 석출형 합금에서는, 도전율로부터 성분 판정을 행하는 것은 불가능하고, 조제된 합금 용탕을 얻을 수 없으며, 방법(E)에서는 용융 금속의 조성적 변화에 따른 전기저항치의 변화를 검출하는 것은 아니기 때문에, 마찬가지로 성분 조제된 합금 용탕을 얻는 것은 불가능하다.
상술한 석출강화형 동합금의 연속주조 압연을 행하는 데에는, 이동 주형 내면의 아세틸렌 가스를 불완전 연소하에서 발생시킨 그을음을 반복해서 분사하여 탈열량의 안정화를 시도했지만, 예를 들어 Cu-Ni-Si계 합금과 같이 Si를 함유한 합금을 제조하는 경우에는, 주성분인 Si와 그을음이 반응하여 SiC가 형성되어 버려, 주형 내면에 단열 효과가 높은 안정된 그을음의 층을 형성할 수 없었다. 그 때문에, 터프 피치동(Tough Pitch Copper)과 같은 주조·냉각 조건을 채용해도 약 150℃나 낮은 온도의 주괴 밖에 얻을 수 없었다. 그 결과, 연속 압연중에 석출이 촉진되어, 용체화 상태의 황인선을 얻을 수 없고 시효 처리를 실시하여도 소정의 성능을 가진 선재를 제조할 수 없었다. 또한, 연속 압연중의 석출을 억제하기 때문에, 주조 직후의 주괴에 유도 가열을 실시하였지만, 주괴의 단면적이 작기 때문에 방대한 전기량을 투입하게 되었다.
또한, 상술한 석출강화형의 동합금을 벨트&휠식 혹은 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여 연속주조했을 때에, 벨트와 구리 블록의 접촉 부위에 약간이지만 버어(burr)가 발생했기 때문에, 일반적으로 사용되고 있는 절삭날(재질은 스텔라이트 등)로 버어의 제거를 시도하였다. 그러나, 이 절삭날의 날끝에 이 동합금이 고착(눌어붙음)하여, 절삭을 행할 수 없게 되었다. 그로 인해, 그대로 열간 압연을 실시하였지만, 선의 표면에 포그(fog) 결함이 다발하였다. 이러한 과제에 대해서도, 해결하는 것이 극히 중요하다.
따라서, 본 발명의 과제는, 연속주조능과 동등한 용해 능력의 용해로를 적은 설비 투자로 제공하는 것, 고농도의 첨가 합금 성분을 적은 열에너지로 용융하여 고농도 융체를 만드는 것, Si의 산화막의 형성을 방지하는 것, 및 고농도 융체의 첨가량을 제어하여 소정의 성분 조성도 합금 용탕을 얻는 것; 그리고, 석출강화형의 동합금재를 고속도 저비용으로 제조하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제에 비추어 예의 연구하여, 이하의 지견을 얻어, 이에 기초하여 본 발명에 이르렀다.
이종(異種) 원소 융체를 혼합하면 엔트로피의 증대에 따라서 혼합열이 생성하는 것은 잘 알려져 있지만, 이 현상은 동합금의 용융 관계에는 이용되고 있지 않다. 이것을 적극적으로 활용하여 에너지를 절약해서 고농도 융체를 만들 수 있다.
또한, 고농도 융체를 순동 용탕에 합류했을 경우에, 용동 속의 잔존 산소와 Si 등이 반응하여 산화막을 형성하지만, 교반 동력을 부여하는 것에 의해 융체 표면에 형성된 산화막은 쉽게 파괴되어 안정적인 블랜드가 가능해진다. 또한, 합금 조성의 안정화를 도모하며, 일반적으로 채용되고 있는 단순한 경동(傾動) 제어 또는 압력 제어에 의한 출탕량의 조정에서는 탕도에 드로스의 부착 등에 의해서 크게 합금 용탕의 성분이 변화하여 신뢰성이 낮기 때문에, 2개의 피드백 제어 및 이들을 병용하여 채용한다.
본 발명에 의하면, 이하의 수단이 제공된다:
(1) 순동 용해 공정과 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금을 용해하는 합금 용해 공정을 별도로 가지며, 또한 벨트&휠식 혹은 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여 연속주조 압연하는 공정 또는 종형 연속주조에서 슬래브 혹은 빌렛을 주조하는 공정을 가진, 석출강화형의 동합금으로부터 동합금재를 제조하는 방법으로서, 상기 합금 용해 공정에서, Ni 또는 Co중 적어도 한쪽 및 Si를 고농도로 함유한 고농도 융체를 만들 때에, Ni, Co, Si, Ni-Cu 모합금, Co-Cu 모합금, Si-Cu 모합금, Ni-Si-Cu 모합금, Co-Si-Cu 모합금, Ni-Si 모합금, Co-Si 모합금, 및 Ni-Co-Si 모합금으로부터 선택되는 원소 또는 모합금을 조합하고 동시에 고농도 용해로에 투입하여, 혼합열의 발생하에서 용해시켜, Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량이 최대 80질량%이고, Si함유량이 Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량의 O.2로부터 O.4배가 되는 고농도 융체를 만들고, 이것을 상기 순동 용해 공정에서 얻어진 순동 용탕에 첨가하여, 목표 성분 조성을 가진 합금 용탕으로 하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법,
(2) 상기 고농도 융체를 경동식 고농도 용해로로부터 출탕할 때에, 고농도 용해로의 하류측에 설치한 방죽을 가진 계측통으로 용탕량을 계측하고, 「미리 파악하고 있던 노(爐) 경동 각도와 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」을 피드백시켜 상기 고농도 융체의 소정량의 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 동합금재의 제조방법,
(3) 상기 고농도 융체를 압력 출탕식 고농도 용해로로부터 출탕할 때에, 고농도 용해로의 하류측에 설치한 방죽을 가진 계측통으로 용탕량을 계측하여, 「미리 파악하고 있던 가압 가스 주입량과 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」을 피드백시켜 상기 고농도 융체의 출탕량을 제어하여, 소정량의 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 동합금재의 제조방법,
(4) 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 합류부(合流部)에서, 가스·버블링을 행하고, 그에 따라 총 교반 동력을 30W/㎥ 이상 부여하여, 그 합류부로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량을 상기 순동 용탕의 9배 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (3)에 기재된 동합금재의 제조방법,
(5) 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 합류부에서, 기계식 교반 또는 회전 탈가스 교반을 행하고, 그에 따라 총교반 동력을 20W/㎥ 이상 부여하여, 그 합류부로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (3)에 기재된 동합금재의 제조방법,
(6) 상기 석출강화형의 동합금이, Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 O.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 O.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 O.01∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 (1)∼(5)중의 어느 한 항에 기재된 동합금재의 제조방법,
(7) 상기 석출강화형의 동합금이, Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 O.01∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 (1)∼(5)중의 어느 한 항에 기재된 동합금재의 제조방법,
(8) 동합금을 주조할 때에, 상기 이동 주형 내면에 질화붕소를 도포하는 것을 특징으로 하는 (1)∼(7)중의 어느 한 항에 기재된 동합금재의 제조방법,
(9) 상기 이동 주형으로 주조된 주괴의 코너부를, 주성분이 질화티탄(TiN)으로 용사를 실시한 절삭날로 절삭하는 것을 특징으로 하는 (1)∼(7)중의 어느 한 항에 기재된 동합금재의 제조방법.
또한, 본 발명은,
(10) 순동 용해와 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금 용해를 별도로 행하는 공정 및 벨트&휠식 혹은 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여 연속주조 압연하거나 또는 종형 연속주조에서 슬래브 혹은 빌렛을 주조하는 공정을 가진, 석출강화형의 동합금으로부터 동합금재를 제조하는 동합금재의 제조장치로서,
순동 용해로, Ni 혹은 Co중 적어도 한쪽 및 Si원소 또는 그것을 함유한 모합금으로부터 Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량이 최대 80질량%이고 Si함유량이 Ni와 Co함유량의 합계의 0.2로부터 0.4배가 되는 고농도 융체를 만드는 고농도 용해로, 순동 용탕에 고농도 융체를 첨가·혼합하는 혼합조를 마련하고, Ni, Co, Si, Ni-Cu 모합금, Co-Cu 모합금, Si-Cu 모합금, Ni-Si-Cu 모합금, Co-Si-Cu 모합금, Ni-Si 모합금, Co-Si 모합금, 및 Ni-Co-Si 모합금으로부터 선택되는 원소 또는 모합금을 조합하고 동시에 고농도 용해로에 투입하여, 혼합열의 발생하에서 용해시켜 고농도 융체를 만들고, 순동용해로로부터 공급되는 순동 용탕에 고농도 융체를 첨가·혼합하여 목표 성분 조성을 가진 합금 용탕으로 하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
(11) 상기 고농도 용해로가 경동식이며, 고농도 용해로의 하류측에 방죽을 가진 계측통 및 통에 부설된 용탕량 측정기를 설치하고, 「미리 파악하고 있던 노 경동 각도와 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」을 피드백시키는 제어 기구를 마련하여, 상기 고농도 용해로로부터의 고농도 융체의 출탕량을 제어하여, 소정량의 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 것을 특징으로 하는 (10)에 기재된 동합금재의 제조장치,
(12) 상기 고농도 용해로가 압력 출탕식이며, 고농도 용해로의 하류측에 방죽을 가진 계측통 및 통에 부설된 용탕량 측정기를 설치하고, 「미리 파악하고 있던 고농도 용해로에의 가스 주입량과 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」을 피드백시키는 제어 기구를 마련하여, 상기 고농도 용해로로부터의 고농도 융체의 출탕량을 제어하여, 소정량의 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 것을 특징으로 하는 (10)에 기재된 동합금재의 제조장치,
(13) 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 혼합조에 기포 교반기를 설치하고, 가스·버블링에 의한 총 교반 동력을 30W/㎥ 이상 부여하여, 그 혼합조로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 (11) 또는 (12)에 기재된 동합금재의 제조장치,
(14) 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 혼합조에 기계식 교반 장치 또는 회전탈가스 장치를 설치하고, 그에 따라 총 교반 동력을 20W/㎥ 이상을 부여하여, 그 혼합조로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 (11) 또는 (12)에 기재된 동합금재의 제조장치,
(15) 상기 석출강화형의 동합금이, Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 0.1∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 (10)∼(14)중의 어느 한 항에 기재된 동합금재의 제조장치,
(16) 상기 석출강화형의 동합금이, Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 0.01∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 (10)∼(14)중의 어느 한 항에 기재된 동합금재의 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적절히 첨부의 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 보다 명백해질 것이다.
[도 1] 본 발명의 용해 공정 및 연속주조 압연 공정의 일례를 도시한 개략도이다.
[도 2] 본 발명의 용해 공정 및 연속주조 압연 공정의 다른 예를 도시한 개략도이다.
[도 3] 경동식 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어하는 방법을 도시한 설명도이다.
[도 4] 압력 출탕식 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어하는 방법을 도시한 설명도이다.
[도 5] 고농도 융체의 성분과 융점의 관계를 도시한 그래프이다.
[도 6] 용탕중에 설치한 전기 저항을 검출하는 측정기의 일례의 개략 설명도이다.
[도 7] 용탕중에 설치한 전기 저항을 검출하는 측정기의 다른 예의 개략 설명도이다.
[도 8] 교반 동력과 용탕 속의 Ni분석치의 편차의 관계를 도시한 그래프이다.
[도 9] 주괴와 주조 링의 열전달율의 관계를 도시한 그래프이다.
[도 10] 주괴의 버어 발생부의 제거 위치를 도시한 단면도이다.
본 발명의 동합금 선재의 제조방법 및 그 장치의 실시형태의 여러 가지 예에 대하여, 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 각 도면에서 동일 요소에는 동일 부호를 부여하고 중복하는 설명을 생략한다.
먼저, 본 발명의 실시형태의 전제에 대하여 설명한다. 구리 및 희박동합금을 벨트&휠식 또는 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여, 연속주조 압연할 때의 주형 내면에는 아세틸렌 가스를 불완전 연소하에서 발생시킨 그을음을 반복적으로 분사하여 탈열량의 안정화 및 주형에의 눌어붙음을 방지하고 대략 800℃ 이상의 고온 주괴를 주조하여, 열간 압연기로 연속 압연을 행하고 있다. 여기서, 상기 석출강화형의 동합금의 연속주조 압연에서도 용체화 상태를 유지하는데에는, 주괴 온도를 높게 하는 것이 극히 중요하다. 주괴 온도가 낮은 경우에는 유도 가열 장치를 이용하여 열간 압연기의 전 또는 도중에 온도상승을 시도하고 있다. 이것은, 본 발명자들이 일본 특원 2007-146226호 등에서 이미 제안한 것이다. 아래에, 본 발명의 실시형태를 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시형태의 일례를 도시한 것으로, 벨트&휠식 이동 주형을 이용한 연속주조의 일례의 개략도이다(후속하는 열간 압연기, 소입 장치 등은 도시하지 않음). 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 샤프트로(1)에서 원료 구리를 1090∼1150℃에서 용해시키고, 순동 용탕을 샤프트로(1)로부터 유지로(2)에 출탕시킨 후, 유지로(2) 내에서 1100∼1200℃로 체류시키면서 유지로(2) 내의 용동을, 합류부(혼합조)(4)에 출탕시킨다. 유지로(2)와 합류부(4) 사이에 탈산·탈수소유닛(3)을 마련하는 것이 바람직하다.
그 후, 합류부(4)에서, 경동식 고농도 용해로(10)(도 1) 또는 가압식 고농도 용해로(11)(도 2)로부터 출탕한 합금 원소 성분을 함유한 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하여, 소정의 합금 조성이 되도록 조정한다. Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈(MM) 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소 등의 단체 혹은 모합금을 용동 이송 공정에서 별도로 첨가하여도 좋지만, 보다 바람직하게는 이들을 고농도 용해로에서 동시에 용해한다. 또한, 고농도 용해로는 1기로 소정량의 합금을 제조할 수 있지만, 보다 바람직하게는 2기 이상 설치하여 교대로 출탕함으로써 대량의 합금을 제조할 수 있다. 한편, 이 고농도 용해로로 용해되는 원료에 스크랩을 사용하는 것은 아무 문제가 없다.
합류부(4)로부터의 합금 용탕은, 필터(5)가 부착된 통(6)을 통과하여 주조 포트(7) 내에 연속적으로 이송되어, 그 주조 포트(7) 내의 합금 용탕을 불활성 가스 또는 환원성 가스로 시일된 상태로 주조 스파우트(8)로부터 회전이동 주형인 벨트&휠 주조기(9)에 주탕하여, 응고시킨다. 이 응고한 주괴의 온도를 가능한 한 저하시키지 않는 상태(바람직하게는 900℃ 이상, 이 주괴의 온도의 상한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상 950℃ 이하이다.)로, 연속 열간 압연기(도시하지 않음)로 소정의 선지름까지 압연을 행하고, 소입을 실시하여, 거의 용체화 상태의 동합금재를 제조할 수 있다. 이 동합금재는, 선재에 한정되지 않고, 조재, 판재 등의 임의의 형상으로 할 수도 있다.
한편, 상기 탈산 처리는 주지의 방법, 예를 들면 적열화한 목탄과 용탕을 접촉시키는 방법으로 행한다. 이 방법에서는, 용탕 속의 산소는 입상 목탄과 반응하여, 탄산 가스가 되어, 용탕 속을 부상하여, 방출된다. 탈수소 처리는 주지의 방법, 예를 들면 용탕을 비산화 가스, 불활성 가스 또는 환원 가스와 접촉시켜 행할 수 있다. 탈수소는, 탈산 처리후에 행하여도 좋고, 탈산 처리와 동시에 행하여도 좋다.
또한, 종형 연속주조기 및 SCR 등의 벨트&휠식 및, Contirod 등 쌍벨트식의 이동 주형을 가진 연속주조기의 주조 능력과 동등한 용해 능력을 가진 용해로를 구비하는 것에 의해 중단 없이 장시간의 연속주조가 가능해진다. 예를 들면, SCR에서는 오로지 15∼50톤/시의 주조 능력을 가지고 있으며, 이와 동등한 전기 용해로를 가지는 것은 매우 큰 설비 투자가 필요하다. 또한, 전부를 전기로 용해하는 경우에는 용해 원단위도 나쁘고, 가공비 증대나 CO2 배출 증대 등의 단점이 발생한다. 그 때문에, 동합금의 용동을 얻는 데에 있어서, 드로스 리사이클분을 제외한 구리분 상당분을 가스로(반사로·샤프트로)에서 용해함으로써 용해 원단위의 개선을 도모할 수 있다.
또한, 첨가 원소에 대해서는, 전용의 전기 용해로인 고농도 용해로(도 1의 10, 도 2의 11)로 용해를 행하여, 고농도 융체를 얻는다.
본 발명에서, 고농도 용해로, 고농도 융체 등에서의 「고농도」란, Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량이 최대 80질량%이고, 나머지를 Si 등이 차지하고, Si함유량이 Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량의 0.2로부터 0.4배인 것을 말한다. 하한으로서는, 공업적으로는 특별히 제약은 없지만, 경제적으로는 주괴 성분의 5배 이상인 것이 바람직하다.
Ni 또는 Co중 적어도 한쪽 및 Si를 함유하는 고농도 융체를 제조할 때에는, Ni, Co, Si, Ni-Cu 모합금, Co-Cu 모합금, Si-Cu 모합금, Ni-Si-Cu 모합금, Co-Si-Cu 모합금, Ni-Si 모합금, Co-Si 모합금, 및 Ni-Co-Si 모합금으로부터 선택되는 원소 또는 모합금을 조합하고 동시에 고농도 용해로에 첨가한다. 또한, 석출강화형의 동합금은, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈(MM) 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 함유하고 있어도 좋기 때문에, 이것을 고농도 융체에 함유하도록 이 용해로에 가하여도 좋다.
고농도 용해로 내에서 고농도 융체를 제조할 때, 약 1100℃ 이상으로 가열하면 급격한 혼합열이 생성하고, 국소적으로 1600℃ 이상이나 된다. 이 열을 인접한 Si 등에도 전파하여 열팽창에 의해 표면 산화막이 파괴되어 용이하게 용해가 진행되어 간다. 이로써, Si의 환원 처리 등이 불필요해져 염가의 Si를 사용할 수 있다. 또한, 이 혼합열이 연쇄적으로 주변의 Ni나 Si의 용해에 이용되는 것에 의해, 대폭적으로 에너지를 절약하며 용해가 가능하다.
상기 원소 또는 모합금이 완전하게 용해한 후에 성분 조정을 행하고, 그 후, 고농도 융체를 출탕하여, 순동 용탕과 블랜드함으로써 석출강화형의 합금 용탕의 제작을 행할 수 있다.
이 고농도 융체의 성분의 Ni, Co 또는 Ni+Co의 함유량은 고농도 융체 전체량의 최고 80질량%로서 나머지를 Si 등이 차지하지만, Si함유량이 Ni, Co 또는 Ni+Co의 함유량의 0.2배로부터 0.4배가 바람직하다. 다만, 탕의 흐름성을 고려하면, Ni, Co 또는 Ni+Co의 함유량은 60질량% 이하, 나머지를 Si, 구리 및 기타 첨가 원소가 바람직하다. 또한, 드로스의 리사이클을 도모하고자 이 용해로를 활용하는 경우에는, Ni는 20∼40질량%, Si는 5∼11질량%, 나머지 구리 및 기타 첨가 원소가 바람직하다.
이 고농도 융체를 고농도 용해로로부터 출탕할 때에, 그 출탕량의 제어의 정밀도 향상을 위해서, (1) 그 하류의 합류부(혼합조)까지 삼각방죽 또는 사각방죽과 같은 방죽을 마련한 계측통을 설치하고, 그 방죽을 넘어 융체가 흘러가도록 하여, 통 내를 통과하는 용탕량을 이용한다, (2) 그 고농도 융체와 순동 용탕이 합류하는 합류부에서, 기계 교반 또는 기포 교반에 의해 교반 동력을 부여하여 균일화하고, 고농도 융체와 순동 용탕이 균일하게 혼합된 합금 용탕의 전기 저항치를 합금 용탕의 구성 원소의 성분 조성의 대용 특성으로서 이용한다. 이 2개의 값을 이용하여 고농도 융체의 출탕량 제어에의 피드백으로 한다.
출탕할 때, 계측통(12) 속의 용탕량은 어떠한 수단으로 구해도 좋지만, 예를 들면 도 3에 도시한 로드 셀 또는 도 4에 도시한 액면 레벨계에서의 계측치에 기초하여 알 수 있다. 이 용탕량으로부터 일본공업규격(JIS)K0094의 8에 해당하는 방법 등에 의해서 용탕 통과량을 산출한다. 경동식 고농도 용해로의 경동 각도와 그로부터의 출탕량의 관계는 지금까지의 조업 실적으로부터, 미리 파악할 수 있다. 또한, 압력 출탕식 고농도 용해로에의 가압 가스 주입량과 그로부터의 출탕량의 관계는 테스트 조업에 의해, 미리 파악할 수 있다.
또한, 합금 용탕의 전기 저항에 대해서는, 사전에 각종 성분 비율로 조정된 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하고, 전기 저항을 계측함으로써, 합금 용탕의 전기 저항치로 동합금의 성분 조성의 파악을 할 수 있다. 합금 용탕은 Ni 또는 Co중 적어도 한쪽 및 Si를 함유하기 때문에, 이들 성분 조성과 전기 저항치의 관계는 직선성이 강하기 때문이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제어 기구를 개재하여 계측통(12)에 부설한 로드 셀과 경동식 고농도 용해로(10)의 경동 각도 변경 기구와 접속하여, 피드백제어에 의해 로드 셀로 얻어지는 값으로 경동 각도(θ)를 변경하고, 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어한다. 혹은, 상기와 마찬가지로, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제어 기구를 개재하여 계측통(12)에 부설한 액면 레벨계와 가압식 고농도 용해로 (11)의 가압 가스 주입량 변경 기구와 접속하여, 피드백제어에 의해 액면 레벨계로 얻어지는 값으로 가스 주입량을 변경하여, 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어할 수도 있다. 한편, 구조물이 증가하기 때문에, 바람직하지는 않지만 고농도 용해로로부터 출탕된 고농도 융체를 레이들 등에 모아, 니들·밸브나 슬라이딩·게이트 등으로 유량 제어를 실시하는 것도 문제 없다.
또한, 도 3, 4에 도시하는 바와 같이, 제어 기구를 개재하여 합류부(혼합층)에 부설한 전기 저항 검출용의 측정기(13)와 경동식 고농도 용해로(10)의 경동 각도 변경 기구 또는 가압식 고농도 용해로(11)의 가압 가스 주입량 변경 기구와 접속하여, 피드백 제어에 의해 저항치로 경동 각도(θ) 또는 가스 주입량을 변경하여, 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어할 수도 있다. 한편, 전기 저항 검출용 측정기(13)를 합류부(혼합층)에 부설하는 대신에, 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이 합금 용탕이 유동하는 통(6)에 부설하고, 마찬가지로 저항치를 피드백하여, 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어해도 좋다.
또한, 계측통(12) 속의 용탕량에 기초한 피드백제어와 전기 저항치에 기초한 피드백제어를 병용하여 고농도 용해로로부터의 출탕량을 제어할 수도 있다.
피드백 제어 기구는, 경동식 고농도 용해로(10)의 경동 사이클 시간내에, 계측통(12)으로 측정되는 중량 혹은 체적으로부터 통과 중량을 측정·적산한다. 이 중량이 소정 중량과 괴리하는 경우에는, 다음 회의 노의 경동량을 증가 혹은 감소할 수 있도록 노의 경동 장치의 가동량을 변경한다. 한편, 여기서 노의 경동을 제어하기 위한 관계식은, 노 경동 각도와 노내 고농도 융체의 출탕량의 관계를 미리 수학적으로 산출하여 구해 둔다. 이어서, 경동 사이클 시간의 2배 이상의 기간에 측정기(13)로 검출된 전기 저항으로부터 성분을 산출한 것을 평균화하고, 그 값이 목표치와 괴리하는 경우에는, 다음 회의 노의 경동량을 증가 혹은 감소할 수 있도록 노의 경동 장치의 가동량을 변경한다.
도 6 및 도 7에 용탕 속의 전기 저항의 검출용 측정기의 형태의 일례에 대하여 도시한다. 도 6은, 측정기(13) 속의 검출부(13a)의 구조가 일단이 폐쇄되어 있는 원통 형상의 것이고, 도 7은, 용융 금속의 흐름의 경로 자체{예를 들어 통(6)의 일부}를 측정기(13)로 한 것이다. 도 7의 14는 측정기(13)의 구조물로 알루미나와 같은 절연성이 뛰어난 내화재이지만, 반드시 소성품(알루미나관, 석영관 등)일 필요는 없다. 이러한 용탕 속의 전기 저항은 직류 전류 혹은 펄스 전류를 이용한 4단자법으로 측정하는 것이 바람직하지만, 와전류를 이용하여 측정해도 좋다. 측정기 (13)는 합류부(4)에 부설해도 좋고, 합금 용탕이 흐르는 통(6)에 부설하여도 좋다. 여기서, 동합금은 알루미늄과는 달리 고온이며 전압 인가용 단자 및 전류 측정용 단자 및 그 절연물 등의 설치를 고려하면, 전류의 경로 단면의 직경은 8mm 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15mm 이상이면 안정적으로 장시간 측정하는 것이 가능해진다. 이 경로 단면의 직경의 상한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상 20mm 이하이다. 합금 용탕은 Ni 또는 Co중 적어도 한쪽 및 Si를 함유하고, 이들 성분 조성과 전기 저항치의 관계는 직선성이 강하고, 충분히 전기 저항치로부터 피드백하여, 고농도 융체의 출탕량을 제어할 수 있는 것이 판명되었다. 한편, 도 6의 전기 저항 검출용 측정기에서는, 측정기내의 합금 용탕을 바꿔 넣기 위해서 질소 가스 등의 불활성 가스에 의한 가압·감압을 주기적으로 행한다.
여기서 합류부를 교반하는 것은, (1) 2종류의 용탕을 혼합하여 측정되는 전기 저항치가 용탕 전체의 값을 나타내는 것과, (2) 산소와의 친화력이 강한 Si 등이 순동 용탕 속의 산소와 결합하여 산화막을 형성하는데, 이것을 파괴하는 것을 목적으로 하고 있다. 특히, 상기 (1)을 위해서, 가스·버블링을 행하지만, 30W/㎥ 이상의 총 교반 동력이 필요하고, 보다 바람직하게는 100W/㎥ 이상이 좋고, 많아도 400W/㎥ 정도까지이다. 여기서 말하는 가스·버블링에 의한 총 교반 동력(ε:W/㎥)은, 「모리, 사노 등, 「철과 강」, Vol.67(1981) P.672-695」에서 보고되고 있는 하기의 식(1)로부터 산출하였다.
[수식 1]
Figure 112010035941636-pct00002
또한, 기계 교반에서는, 20W/㎥ 이상의 총 교반 동력이 필요하고, 보다 바람직하게는 1OOW/㎥ 이상이 좋으며, 많아도 400W/㎥ 정도이다. 여기서의 총 교반 동력은 하기의 식(2)로부터 산출했다.
[수식 2]
Figure 112010035941636-pct00003
이와 같이 교반 동력을 부여함으로써, 순동 용탕에 첨가할 때에 생성되는 고농도 융체의 표면의 산화막은 파괴된다. 고농도 융체를 첨가하기 전의 순동 용탕 속의 산소를 탈산 처리에서 10ppm 이하로 하는 것이 바람직하지만, 교반 동력을 부여함으로써, 사전의 탈산 처리를 실시하지 않고 산소 농도 300ppm 이하이면 안정된 블랜드가 가능하다. 이로부터 더욱 소형 설비를 구축할 수 있다.
이 합류부(혼합조)로부터 주조기 스파우트까지의 총탕 저류량(kg)을 혼합전의 순동 용탕량의 9배 이상으로 함으로써, 고농도 융체의 첨가가 간헐 출탕이더라도 안정적인 성분·조성의 합금 용탕을 만들 수 있는데, 더 바람직하게는 15배 이상으로 함으로써 보다 성분 변동이 작아지지만, 많아도 25배 정도이다.
다음에, 본 발명의 동합금재의 제조방법 및 제조장치에 사용하는 석출강화형 동합금에 대하여 상세하게 설명한다. 여기서, 대표예로서 이하에 코르슨합금(Cu-Ni-Si계 동합금)에 대하여 나타내지만, 석출강화형 동합금이면 다른 합금계에 대해서도 마찬가지로 채용할 수 있다.
본 발명의 제조방법 및 제조장치에 의해 얻어지는 합금재는 코르슨계 동합금 등의 석출강화형 합금으로 이루어진다. 예를 들면, 코르슨계 동합금은, Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소를 함유하는 것이 일반적이다. 또한, 코르슨계 동합금의 Ni의 일부 또는 전부를 Co로 치환한 동합금도 마찬가지로 취급된다.
Ni(또는 Ni와 Co의 함유량의 합계)를 1.0∼5.0질량%으로 규정하는 이유는, 강도를 향상시키기 위해서, 및 연속주조 압연 공정 중 압연 공정의 중간 또는 압연 공정의 직후의 동합금재의 중간재에 대하여 소입을 행하였을 경우에 용체화 처리후의 상태(용체화 상태) 혹은 그에 가까운 상태의 동합금재를 얻을 수 있도록 하기 위해서이다. Ni(또는 Ni와 Co의 함유량의 합계)가 1.0질량% 미만이면 충분한 강도를 얻을 수 없고, 5.0질량%를 넘으면, 압연 공정의 중간 또는 압연 공정의 직후에 소입을 행하여도 용체화 상태 혹은 그에 가까운 상태로 하는 것이 곤란하다. Ni(또는 Ni와 Co의 함유량의 합계)는, 바람직하게는 1.5∼4.5질량%, 보다 바람직하게는 1.5∼2.0질량%이다.
또한, Si를 0.25∼1.5질량%로 규정하는 이유는, Ni와 Co의 화합물을 형성하여 강도를 향상시키기 위해서, 및 상기 Ni와 같이, 압연 공정의 중간 또는 압연 공정의 직후의 동합금재의 중간재에 대하여 소입을 행한 경우에 용체화 상태 혹은 그에 가까운 상태의 동합금재를 얻을 수 있도록 하기 위해서이다. 0.25질량% 미만이면 충분한 강도를 얻을 수 없고, 1.5질량%를 넘으면, 압연 공정의 중간 또는 압연 공정의 직후에 소입을 행하여도 용체화 상태 혹은 그에 가까운 상태로 하는 것이 곤란하다. Si의 함유량은, 바람직하게는 0.35∼1.25질량%, 보다 바람직하게는 0.35∼0.65질량%이다.
또한, 상기의 동합금은, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈(MM) 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 O.01∼1.0질량% 함유하고 있어도 좋다. 이들 금속 원소가 O.01∼1.0질량% 함유되어 있으면, 강도가 뛰어나기 때문이다. O.01질량% 미만이면 그 효과가 충분히 나타나지 않고, 1.0질량%를 넘으면, 압연 공정의 중간 또는 압연 공정의 직후의 동합금재의 중간재에 대하여 소입을 행하였을 경우에 용체화 상태 혹은 그에 가까운 상태로 하는 것이 곤란하다. 이들 원소의 함유량은, 바람직하게는 O.02∼0.8질량%, 보다 바람직하게는 O.05∼0.2질량%이다.
상술한 석출강화형의 동합금에 연속주조 압연을 실시하는 데에, 종래 기술과 같이 고온 주괴를 제조해 내기 위해서 이동 주형 내면에 아세틸렌 가스를 불완전 연소하에서 발생시킨 그을음을 반복적으로 분사하여 그을음의 고착층의 형성을 시도하였다. 그러나, 주성분인 Si와 그을음이 반응하여 이 층을 형성할 수 없었다. 그 때문에, 본 실시형태에서는, 이동 주형 내면에 질화붕소(붕소·나이트라이드:BN)를 도포 혹은 스프레이함으로써 유도 가열을 실시하지 않고 800℃ 이상의 고온 주괴를 안정적으로 주조할 수 있도록 주형 내면에 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상의 단열층을 형성시킨다. 그 결과, 주괴와 주조 링의 접촉면에서의 열전달율은 도 9에 도시하는 바와 같이 저감하여, 고온 주괴를 제조해낼 수 있었다. 이 단열층의 두께의 상한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상 60㎛ 이하이다.
상술한 석출강화형의 동합금을 벨트&휠식 혹은 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여 연속주조했을 때, 벨트와 구리 블록의 접촉 부위에 약간의 버어가 발생한다. 이 버어를 절삭하는 절삭날에 고착물(눌어붙음)이 고착하는 것을 방지하기 위해서, 절삭날에 질화티탄(TiN)을 주성분으로 하는 용사를 2㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상의 두께로 실시한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 용사의 두께의 상한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상적으로 50㎛ 이하이다. TiN를 주성분으로 하는 용사층을 형성한 절삭날은, 주괴의 고착이 적고, 안정적으로 버어의 제거를 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 SCR나 Contirod 등의 이동 주형이 있는 공장에서도, 용해 설비의 소형화로 설비 투자도 작아진다. 그리고, 용해로로 얻어진 순동 용탕의 이송 공정에서 연속적 혹은 간헐적으로 고농도 융체(Ni, Co, Si 등을 함유)를 첨가하여, 대량이고 염가로 간편하게 원하는 성분 조성을 가진 석출강화형의 합금 용탕을 안정적으로 제작할 수 있다. 또한, 그 첨가를 피드백제어로 행하는 것에 의해, 합금 용탕을 더 안정적으로 제작할 수 있다.
그리고 Si 등의 사용 원료도 큰 제한을 둘 필요가 없이 염가의 원료의 사용이 가능하며, 혼합열의 이용으로 에너지 절약이 가능하여 용해 원단위를 저감할 수 있다. 또한, 용탕 이송 공정에서의 노의 세척 등이 극히 적어도 되며, 품종 변경 등이 용이하다.
또한, 주조시의 냉각 조건의 최적화에 의해 유도 가열을 실시하지 않고 고온 주괴를 이용하여 용체화 상태의 황인선을 얻을 수 있어, 에너지 절약이 가능하며, 용해 원단위를 저감할 수 있다. 또한, 표면 품질이 뛰어난 동합금재를 안정적으로 제조할 수 있다.
이와 같이 석출강화형의 동합금재를 단시간에 대량 또한 저비용으로 제조할 수 있어 안정적으로 공급할 수 있다. 그 결과의 일례로서 종래에 비하여 염가의 와이어 하네스를 대량으로 공급할 수 있다.
[실시예]
이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
20톤/시의 주조 능력을 가진 SCR(연속주조 압연 장치)로 코르슨합금 선재의 연속주조 압연을 실시하였다. 고농도 융체를 고농도 용해로로서 3톤의 코아레스로 2기를 이용하여 교호 출탕함으로써 완전 연속주조를 행하였다. 여기서 사용하는 코아레스로에 사용하는 내화재는 동합금의 용해에서 사용하는 일반적인 것이다.
원료에는 Ni판과 Si덩어리와 20% Si-Cu를 이용하고, 도 5에 도시한 관계를 이용하여 Ni:50질량%, Si:13질량%, 잔부 구리가 되는 고농도 융체(융점:1110℃)를 만들었다. 용해는 미리, 20% Si-Cu를 용해하고, 그 후 Ni판과 Si덩어리를 함께 투입하였다. 혼합열에 의해 눈이 부신 빛이 발생하고, 투입 원료는 단번에 용해하였다. 이와 같이, 가스에 의한 샤프트로 및 전기에 의한 고농도 용해로로 원료를 용해함으로써, Cu, Ni, 20% Si-Cu, Si 각각을 일반적인 용해 순서에 의해 코아레스로로 용해할 때의 에너지의 총합에 대하여, 용해 에너지를 약 14% 절약할 수 있었다.
이 고농도 용해로로 용해한 후에 버튼 샘플을 채취하고, 이 샘플을 형광 X선 분석하여, 목표 조성이 되도록 조정을 실시하였다. 한편, 여기서 채취된 샘플에는 NiXSiY의 금속간화합물이 많이 함유되어 있으며, 이러한 고농도재를 신선(伸線)하여 와이어로 하는 것은 불가능하고, 일본 공개특허공보 2002-86251호(특허문헌 4)에 기재된 기술 방법을 채용할 수 없다고 판단되었다.
다음에, 이 코아레스로로부터 경동 제어로 고농도 융체의 출탕을 행하였다. 미리, 노내 형상으로부터 경동 각도와 출탕량의 관계는 파악해 두고, 이 관계식에 준거하여 30초/사이클(출탕·정지)의 간격으로 8.7kg/회(=주조 레이트×목표 성분÷고농도 융체내의 성분÷단위시간당의 사이클 수)의 출탕을 실시하였다. 그러나, 노벽에의 드로스의 부착에 의해, 미리 파악해 둔 출탕량과는 다른 출탕량이 되었다. 그 때문에, 이 하류측에 로드 셀 위에 설치한 계측통에 삼각방죽을 설치하고, 이 질량 측정을 행하였다. 이 방죽을 오버·플로우하는 순간의 통의 전체 질량을 제로로 간주하고, 그로부터의 증가량으로부터 사이클마다의 용탕 통과 질량의 시산(試算)을 행하였다.
이 출력 결과로부터, 특히 출탕의 후기에 출탕량이 감소하는 경향이 보이고, 부족분을 다음 회의 사이클의 경동 시간에 피드백하여, 부족분의 보정을 행하였다. 이 피드백제어에 의해서, 안정된 성분을 얻을 수 있었다.
그러나, 상기한 통의 삼각 방죽의 부분에 드로스가 부착하여, 주괴의 합금 성분이 저하하는 사례가 일부에서 보였다(발생 빈도(=이상 발생 로트÷전체 주조 로트):6%). 이러한 이상(異常)을 보정하기 위해서, 고농도 융체와 순동 용탕의 혼합부(합류부(4))에 300kg의 용탕 저류부를 설치하고, 이 용탕 저류부의 노 바닥의 폴러스·플러그로부터 질소 가스: 10리터/분을 불어넣어, 108W/㎥의 교반 동력을 부여하였다. 이 합류부(4)의 용탕 저류부에 4단자법으로 측정하기 위한 전극 4개를 설치하고, 그 저항 측정의 결과로부터 드물게 발생하는 이상을 조기 검출하여, 그 피드백제어를 행하여 이상 발생을 방지하였다.
본 실시예에서는, 합류부(4)의 탕류의 상부로부터 안지름 Ø16mm의 알루미나관을 이용한 측정기(13)의 검출부(13a)를 침지시켜, 5초 간격으로 관내에 질소 가스에 의한 가압 및 배기(대기압으로 되돌림)를 반복하는 것에 의해, 검출부(13a)내의 합금 용탕을 교체하였다. 한편, 이 알루미나관은, 기타 절연 특성이 뛰어난 내화재(예를 들면, 석영관)를 사용해도 아무 문제 없다. 일본 공개특허공보 소화59-171834호(특허문헌 6)에 기재된 기술과 같이 최대 직경의 5mm에서는 흡인이 필요하여, 계측기의 구성·보수가 복잡해지지만, 이 측정기(13)는 가압만으로 충분하기 때문에 간편한 취급을 할 수 있었다.
이들 조합에 의해서, Ni:2.6질량%, Si:0.65질량% 함유 코르슨합금의 황인선(Ø8mm)을 안정적으로 제조(20톤/시)할 수 있었다.
이 고농도 융체와 순동 용탕의 합류부의 하류에서, 계측통에서의 용탕 통과 질량에 의한 출탕량 제어를, 전기 저항에 의한 피드백을 오프로 하여 가스·버블링에 의한 교반 동력을 변화시켜 용탕으로부터 분석용 샘플을 채취·분석을 행하였다. 그 결과를 도 8에 도시하는데, 교반 동력이 30W/㎥를 밑도는 조건하에서는 Ni분석치의 편차(최고 농도-최저 농도)가 커져 불충분하지만, 이 실시예의 조건으로는 충분히 안정적인 결과를 얻었다.
이 선재의 연속 조업을 실시하고 있을 때에, 열간 압연시의 냉각 장치가 고장나서 소정량 이상의 냉각수가 분무되었다. 그 때문에, 소입 온도가 저하하여, 석출이 진행된 황인선을 얻을 수 있었다. 이 부분의 도전율은 35%로 통상 부분의 22%와 크게 괴리한 값이 되어, 일본 공개특허공보 소화58-65554(특허문헌 5)에 기재된 제어 기술로는 관리할 수 없는 것이 판명되었다.
주조 링 내면에 대향하도록 스프레이 노즐 3개를 설치하고, 주조 벨트에 대향하여 스프레이 노즐 1개를 설치하고, 질화붕소를 스프레이하여 안정층을 형성하였다. 아세틸렌 불완전 연소하에서 만든 그을음에서는 690℃의 주괴가 제조되어 나왔지만, 질화붕소를 도포함으로써 835℃의 주괴를 얻을 수 있었다. 이 때의 안정층은 75㎛였다.
또한, 예를 들면, 도 1, 도 2에 도시된 이동 주형(9)과 그에 후속하는 도시하지 않은 압연기의 사이에, 주괴(15)의 버어를 제거하는, 도시하지 않은 버어 제거기를 마련하여도 좋다. 이 버어 제거기의 절삭날에 질화티탄을 주성분으로 하는 용사를 15㎛ 실시한 날을 사용하여, 도 10에 도시하는 바와 같이, 주괴(15)의 코너부의 버어(16)를 절삭에 의해 제거하였다. 5시간의 연속주조를 행하여도 절삭날에는 고착물은 생성되지 않고, 안정적으로 버어를 제거할 수 있었다.
[산업상 이용 가능성]
자동차용 와이어 하네스나 로봇용 케이블이나 기타 신호용 선 등의 석출강화형 동합금재 혹은 커넥터 등의 전기전자 부품용 석출강화형 동합금재를 단시간에 대량이며 저비용으로 제조할 수 있어 안정적으로 공급할 수 있다.
본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에서도 한정하고자 하는 것은 아니며, 첨부한 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하지 않고 폭넓게 해석되어야 할 것이라고 생각한다.
본원은, 2007년 11월 30일에 일본에서 특허 출원된 특원2007-311616 및 2008년 11월 27일에 일본에서 특허 출원된 특원 2008-302814에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 이들은 모두 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재된 일부로서 넣는다.

Claims (20)

  1. 순동 용해와 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금 용해를 별도로 행하는 공정을 가지며, 벨트&휠식 혹은 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여 연속주조 압연하는 공정 또는 종형 연속주조에서 슬래브 혹은 빌렛을 주조하는 공정을 더 가진, 석출강화형의 동합금으로부터 동합금재를 제조하는 방법으로서, 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금을 용해하여, Ni 또는 Co중 적어도 한쪽 및 Si를 고농도로 함유한 고농도 융체를 만들 때에, Ni, Co, Si, Ni-Cu 모합금, Co-Cu 모합금, Si-Cu 모합금, Ni-Si-Cu 모합금, Co-Si-Cu 모합금, Ni-Si 모합금, Co-Si 모합금, 및, Ni-Co-Si 모합금으로부터 선택되는 원소 또는 모합금을 조합하고 동시에 고농도 용해로에 투입하여, 혼합열의 발생하에서 용해시켜, Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량이 최대 80질량%이고, Si함유량이 상기 Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량의 0.2배로부터 0.4배가 되는 고농도 융체를 만들고, 이것을 다른 용해로로부터 공급되는 순동 용탕에 첨가하여, 목표 성분 조성을 가진 합금 용탕으로 하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고농도 융체를 경동식 고농도 용해로로부터 출탕할 때에, 고농도 용해로의 하류측에 설치한 방죽을 가진 계측통으로 용탕량을 계측하고, 「미리 파악하고 있던 노 경동 각도와 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」을 피드백시켜 출탕량을 제어하여, 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 고농도 융체를 압력 출탕식 고농도 용해로로부터 출탕할 때에, 고농도 용해로의 하류측에 설치한 방죽을 가진 계측통으로 용탕량을 계측하고, 「미리 파악하고 있던 가압 가스 주입량과 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」를 피드백시켜 출탕량을 제어하여, 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 합류부에서, 가스·버블링을 행하고, 그에 따라 총 교반 동력을 30W/㎥ 이상 부여하여, 그 합류부로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량을 상기 순동 용탕의 9배 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 합류부에서, 가스·버블링을 행하고, 그에 따라 총 교반 동력을 30W/㎥ 이상 부여하여, 그 합류부로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량을 상기 순동 용탕의 9배 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 합류부에서, 기계식 교반 또는 회전 탈가스 교반을 행하고, 그에 따라 총 교반 동력을 20W/㎥ 이상 부여하여, 그 합류부로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 합류부에서, 기계식 교반 또는 회전 탈가스 교반을 행하고, 그에 따라 총 교반 동력을 20W/㎥ 이상 부여하여, 그 합류부로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 석출강화형의 동합금이, Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 0.01∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 석출강화형의 동합금이, Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 0.01∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 동합금을 주조할 때에, 상기 이동 주형 내면에 질화붕소를 도포하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 주형으로 주조된 주괴의 코너부를, 주성분이 질화티탄으로 용사를 실시한 절삭날로 절삭하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
  12. 순동 용해와 첨가 원소 혹은 그것을 함유한 모합금 용해를 별도로 행하는 공정 및 벨트&휠식 혹은 쌍벨트식의 이동 주형을 이용하여 연속주조 압연하거나 또는 종형 연속주조에서 슬래브 혹은 빌렛을 주조하는 공정을 가진, 석출강화형의 동합금으로부터 동합금재를 제조하는 동합금재의 제조장치로서,
    순동 용해로, Ni 혹은 Co중 적어도 한쪽 및 Si원소 또는 그것을 함유한 모합금으로부터 Ni, Co 또는 Ni와 Co의 합계의 함유량이 최대 80질량%이고 Si함유량이 상기 Ni와 Co함유량의 합계의 0.2배로부터 0.4배가 되는 고농도 융체를 만드는 고농도 용해로, 순동 용탕에 고농도 융체를 첨가·혼합하는 혼합조를 마련하고, Ni, Co, Si, Ni-Cu 모합금, Co-Cu 모합금, Si-Cu 모합금, Ni-Si-Cu 모합금, Co-Si-Cu 모합금, Ni-Si 모합금, Co-Si 모합금, 및 Ni-Co-Si 모합금으로부터 선택되는 원소 또는 모합금을 조합하고 동시에 고농도 용해로에 투입하여, 혼합열의 발생하에서 용해시켜 고농도 융체를 만들고, 순동용해로로부터 공급되는 순동 용탕에 고농도 융체를 첨가·혼합하여 목표 성분 조성을 가진 합금 용탕으로 하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 고농도 용해로가 경동식이며, 고농도 용해로의 하류측에 방죽을 가진 계측통 및 통에 부설된 용탕량 측정기를 설치하고, 「미리 파악하고 있던 노 경동 각도와 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량」을 피드백시키는 제어 기구를 설치하여 출탕량을 제어하여, 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 고농도 용해로가 압력 출탕식이며, 고농도 용해로의 하류측에 방죽을 가진 계측통 및 통에 부설한 용탕량 측정기를 설치하고, 「미리 파악하고 있던 고농도 용해로에의 가스 주입량과 출탕량의 관계」에 「계측통 속의 용탕량으로부터 산출되는 용탕 통과량 」를 피드백시키는 제어 기구를 설치하여 출탕량을 제어하여, 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 혼합조에 기포 교반기를 설치하고, 가스·버블링에 의한 총 교반 동력을 30W/㎥ 이상 부여하여, 그 혼합조로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가·혼합하는 혼합조에 기포 교반기를 설치하고, 가스·버블링에 의한 총 교반 동력을 30W/㎥ 이상 부여하여, 그 혼합조로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 혼합조에 기계식 교반 장치 또는 회전 탈가스 장치를 설치하고, 그에 따라 총 교반 동력을 20W/㎥ 이상을 부여하여, 그 혼합조로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 출탕되는 고농도 융체를 순동 용탕에 첨가하는 혼합조에 기계식 교반 장치 또는 회전 탈가스 장치를 설치하고, 그에 따라 총 교반 동력을 20W/㎥ 이상을 부여하여, 그 혼합조로부터 주조 스파우트까지의 총탕 저류 질량이 상기 순동 용탕의 9배 이상인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  19. 제 12 항 내지 제 18 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 석출강화형의 동합금이, Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni를 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 0.1∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및, 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
  20. 제 12 항 내지 제 18 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 석출강화형의 동합금이, Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되거나, 또는 Ni와 Co를 합계로 1.0∼5.0질량%, Si를 0.25∼1.5질량% 함유하고, Ag, Mg, Mn, Zn, Sn, P, Fe, In, 미쉬·메탈 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 0.01∼1.0질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적인 불순물 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8509942B2 (en) * 2011-03-31 2013-08-13 Furukawa Electronic Co., Ltd. Method for producing metal ingot, method for controlling liquid surface, and ultrafine copper alloy wire
JP5608704B2 (ja) * 2012-05-14 2014-10-15 巌 中島 銅鉄合金の製造方法
JP2014087812A (ja) * 2012-10-29 2014-05-15 Toyota Motor Corp 希土類磁石合金薄帯の製造方法
CN104328293A (zh) * 2014-11-07 2015-02-04 山东大学 一种铝合金熔体中铝晶粒异质形核强化剂及其制备方法和应用
JP6912162B2 (ja) * 2016-03-10 2021-07-28 日立金属株式会社 銅合金材の製造装置および製造方法
JP7394017B2 (ja) * 2020-05-14 2023-12-07 Ｊｘ金属株式会社 金属合金の製造方法
JP7158434B2 (ja) * 2020-05-14 2022-10-21 Ｊｘ金属株式会社 銅合金インゴット、銅合金箔、および銅合金インゴットの製造方法
CN112658230B (zh) * 2020-12-03 2023-06-20 安徽楚江高新电材有限公司 船用电力电缆用高性能铜杆的生产工艺
CN113186406B (zh) * 2021-04-15 2023-03-31 西部超导材料科技股份有限公司 一种强冷却方式制备大规格易偏析钛合金铸锭的var熔炼方法
CN115106499B (zh) * 2022-06-30 2024-02-20 北京科技大学 一种结晶器液面异常波动判别方法及系统
CN117686291A (zh) * 2022-09-02 2024-03-12 山东众标企信检测科技有限公司 一种铜及铜合金光谱分析标准物质及其制备方法
KR102572477B1 (ko) * 2023-04-06 2023-08-29 엘에스전선 주식회사 유연성이 우수한 무산소동 또는 무산소동 합금 로드

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6362830A (ja) * 1986-09-02 1988-03-19 Mitsubishi Metal Corp 合金溶体の製造装置
JP2006341268A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Mitsubishi Materials Corp 銅合金の連続製造装置及び銅合金の連続製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128353A (en) 1979-03-28 1980-10-04 Hitachi Seisen Kk Manufacture of copper alloy wire
JPS5865554A (ja) 1981-10-14 1983-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 導電用合金の連続鋳造圧延方法
US4555662A (en) 1983-03-03 1985-11-26 Limca Research Inc. Method and apparatus for the detection and measurement of particulates in molten metal
JPS59169654A (ja) 1983-03-15 1984-09-25 Kawasaki Steel Corp 溶融金属の化学成分調整方法
JPS6362829A (ja) * 1986-09-02 1988-03-19 Mitsubishi Metal Corp 合金溶体の製造装置
KR940006287B1 (ko) 1986-09-02 1994-07-14 미쓰비시 마테리알 가부시기가이샤 구리합금의 제조장치
JPH038537A (ja) * 1989-06-02 1991-01-16 Fujikura Ltd 合金元素添加方法
JP2965481B2 (ja) 1995-05-08 1999-10-18 日鉱金属株式会社 高導電性銅合金の製造方法
KR0157257B1 (ko) * 1995-12-08 1998-11-16 정훈보 석출물 성장 억제형 고강도, 고전도성 동합금 및 그 제조방법
JP2001288517A (ja) * 2000-04-05 2001-10-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ｃｕ基合金、およびこれを用いた高強度高熱伝導性の鋳造物および鍛造物の製造方法
JP2002003964A (ja) * 2000-06-27 2002-01-09 Chiba Inst Of Technology 高い曲げ疲労特性を有する銅合金線、棒、帯等の長尺体及びその製造方法
JP2002086251A (ja) 2000-09-13 2002-03-26 Hitachi Cable Ltd 合金の連続鋳造方法
WO2004022805A1 (ja) * 2002-09-09 2004-03-18 Sambo Copper Alloy Co., Ltd. 高強度銅合金
JP3731600B2 (ja) * 2003-09-19 2006-01-05 住友金属工業株式会社 銅合金およびその製造方法
CN1930314A (zh) * 2004-03-12 2007-03-14 住友金属工业株式会社 铜合金及其制造方法
JP5162820B2 (ja) 2005-11-28 2013-03-13 Ｊｆｅスチール株式会社 拡管性に優れた油井管用ステンレス鋼管
US20070256520A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Taiwan Advanced Materials Technologies Corporation Method for producing a metal alloy
JP2007311616A (ja) 2006-05-19 2007-11-29 Seiko Epson Corp 面発光レーザおよびその製造方法
JP5355865B2 (ja) * 2006-06-01 2013-11-27 古河電気工業株式会社 銅合金線材の製造方法および銅合金線材
CN101054633A (zh) * 2007-05-22 2007-10-17 马鞍山市威龙科工贸有限公司 一种废铜再铸造工艺方法
JP4989321B2 (ja) 2007-06-07 2012-08-01 カルソニックカンセイ株式会社 車両用小物入れの取付構造

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6362830A (ja) * 1986-09-02 1988-03-19 Mitsubishi Metal Corp 合金溶体の製造装置
JP2006341268A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Mitsubishi Materials Corp 銅合金の連続製造装置及び銅合金の連続製造方法

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