KR20030065775A - Method for casting metallic ingot for plastic working, apparatus for producing the same, members for plastic working, mehtod for producing the same - Google Patents

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KR20030065775A
KR20030065775A KR1020020005546A KR20020005546A KR20030065775A KR 20030065775 A KR20030065775 A KR 20030065775A KR 1020020005546 A KR1020020005546 A KR 1020020005546A KR 20020005546 A KR20020005546 A KR 20020005546A KR 20030065775 A KR20030065775 A KR 20030065775A
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야나기모토시게루
후쿠다마사시
히라노쿠니오
우치다토모오
나카하라타카후미
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 보다 치밀한 조직을 가진 금속의 주괴를 효율좋게 제조하는 방법, 또 충분한 기계적특성을 가진 소성가공용 부재를 제공하는 것을 과제로한 것이며, 그 해결수단으로서는 개폐전(栓)에 의해 개폐가능한 주탕구를 상부에 가지는 동시에 냉각부재가 바닥부분을 겸하는 주형(鑄型)을 사용하여, 주탕구로부터 공급한 금속용탕을 냉각부재에 의해 냉각해서 주괴(鑄塊)를 얻는 금속의 주조방법에 있어서,The present invention has a problem of providing a method for efficiently producing an ingot of a metal having a more dense structure, and a plastic working member having sufficient mechanical properties. The solution means can be opened and closed by an opening and closing operation. In the casting method of the metal which has a spout in the upper part and a cooling member serves as the bottom part, and the metal molten metal supplied from the spout is cooled with a cooling member, and a ingot is obtained. ,

주형의 냉각부재가 미리 정한 허용하한온도이상인것을 조건으로 개폐전을 개방해서 주형에의 주탕을 개시하고,Opening before opening and closing on the condition that the cooling member of the mold is above a predetermined allowable lower limit temperature,

주형에 주입된 금속용탕이 냉각부재의 주형내 표면에 접촉할때의 온도가 상기 허용하한온도보다도 낮아지지않는다는 초기냉각조건을 만족시키도록 냉각부재의 냉각을 개시하고,Cooling of the cooling member is started to satisfy the initial cooling condition that the temperature when the molten metal injected into the mold contacts the surface of the mold in the mold is not lower than the allowable lower limit temperature.

주형내에 금속용탕이 충만한후도 개폐전을 폐쇄하는일없이, 주형내에의 압탕을 계속하고,After the molten metal is filled in the mold, the pressure in the mold is continued without closing the opening and closing.

주형내의 용탕응고가 주탕구 근방에 도달해서 개폐전에 의한 주탕구의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전 불능상태로 되기전에, 개폐전에 의해 주탕구를 폐쇄하고,The molten metal is closed by the opening and closing before the solidification of the molten metal in the mold reaches near the pouring hole and becomes impossible before closing, where the opening and closing of the pouring hole becomes impossible.

폐쇄전 후에 미리 정한 냉각 종료조건이 달성된 시점에서 냉각부재에의 냉각을 정지하고,After the closing, the cooling to the cooling member is stopped when a predetermined cooling termination condition is achieved,

냉각정지 후에 미리정한 주괴인출조건이 달성되는것에 의거하여, 냉각부재를주형본체로부터 떼어내서 주괴를 인출하도록 하는 소성가공용 금속주괴의 주조방법, 또 얻어진 주괴에 소정비율이상의 가공율로 소성가공을 가해서 소성가공용부재로하는 소성가공용부재의 제조방법에 의해서 해결되는것을 특징으로한다.Based on the predetermined ingot drawing condition after cooling stop, the casting method of the metal ingot for plastic processing which removes the cooling member from the mold main body and draws out the ingot, and by applying plastic processing to the obtained ingot at a processing rate of a predetermined ratio or more It is characterized by being solved by the manufacturing method of the plastic processing member used as a plastic processing member.

Description

소성가공용금속주괴의 주조방법, 그 제조장치, 및 소성가공용부재, 그 제조방법{METHOD FOR CASTING METALLIC INGOT FOR PLASTIC WORKING, APPARATUS FOR PRODUCING THE SAME, MEMBERS FOR PLASTIC WORKING, MEHTOD FOR PRODUCING THE SAME}METHOD FOR CASTING METALLIC INGOT FOR PLASTIC WORKING, APPARATUS FOR PRODUCING THE SAME, MEMBERS FOR PLASTIC WORKING, MEHTOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 소성가공, 특히 단조용금속주괴에 관하여, 더욱 상세하게는 알루미늄등의 냉간단조, 연간단도, 밀폐단조등의 가공에 있어서 사용되는 소성가공용 부재에 관한 것이다. 금속으로서는 알루미늄, 아연, 마그네슘(각각 합금을 포함)등의 비철금속이나 기타철강등에도 적용할 수 있으나, 특히 알류미늄, 아연, 마그네슘이 썩알맞다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to plastic processing, in particular, forging metal ingots, and more particularly, to plastic processing members used in cold forging such as aluminum, annual cutting, closed forging, and the like. As a metal, it can be applied also to nonferrous metals, such as aluminum, zinc, and magnesium (including an alloy each), and other steels, but aluminum, zinc, and magnesium are especially suitable.

소성가공용부재의 일예인 알류미늄의 단조용소재에는, 일반적으로 압출봉, 연속주조봉을 필요한 길이, 두께로 절단한 것이 사용되고 있다(일본국, 잡지「아루」(1995년 7월호, 33∼34쪽, (주)케이킨조쿠쯔신아루회사, 1995년 7월 28일 발행). 또, 압연판을 펀칭해서 원판으로 한것도 사용되고 있다.In aluminum forging, an example of a plastic processing member, an extruded rod or a continuous casting rod cut into pieces of the required length and thickness is generally used. (Au, July 1995, issue 33, pp. 33-34) (Keikinjokutsu Shinaru Co., Ltd., issued July 28, 1995.) In addition, a rolled sheet is punched to form an original.

압출봉의 경우에는 알루미늄탕을 연속주조해서 빌릿으로하고, 균질화처리후압출해서, 환봉(丸棒), 이형단면봉(異形斷面棒), 중공봉으로하고, 외경치수정밀도를 요하는 것은 다시 인발(引拔)공정을 거친다음, 소정길이 또는 두께로 절단하여 소재를 얻는다.In the case of extruded rods, aluminum baths are cast continuously to be billets, extruded after homogenization treatment, round rods, shaped cross-section rods, and hollow rods. After the process, the material is cut to length or thickness.

또, 연속주조봉을 사용하는 경우에는, 알류미늄용탕을 연속주조해서 가는직경봉으로 한 후, 열처리해서 외주면을 면절삭하고, 그후, 소정의 길이, 두께로 절단한다. 또, 이형단면봉, 중공봉을 소정의 길이로 절단한다. 압연판을 펀칭할 경우에는, 먼저, 알류미늄용탕을 연속주조해서 압연용 소재로하고, 가열후, 열간압연해서 압연판으로 한다. 그후, 펀칭기계에 의해서 소정의 외경으로 펀칭하여 소재로 한다.In the case of using a continuous casting rod, the aluminum molten metal is continuously cast into a thin diameter rod, and then subjected to heat treatment to cut the outer circumferential surface, and then cut into a predetermined length and thickness. Moreover, a mold release cross section bar and a hollow bar are cut | disconnected to predetermined length. When punching a rolled sheet, first, an aluminum molten metal is continuously cast and used as a rolling material, and after heating, it is hot rolled to form a rolled sheet. Thereafter, the punching machine is punched to a predetermined outer diameter to form a material.

그밖에, 용탕으로부터 직접 연속주조에 의해서 판(板)을 얻는 직접 압연법을 이용해서, 펀칭소재를 얻는 방법등도 있다.In addition, there is a method of obtaining a punching material by using a direct rolling method of obtaining a plate by continuous casting directly from the molten metal.

이상의 벙법에 의해 얻게되는 단조용소재는 절단면, 절삭면 또는 소성가공면을 가지고 있으며, 전체면이 주물표면(Casting surface)인 것은 없다. 즉, 주괴그자체를 단조소재로 하는 것은 아니다.The forging material obtained by the above method has a cutting surface, a cutting surface, or a plastic working surface, and the entire surface is not a casting surface. In other words, the ingot itself is not made of a forged material.

또 주괴를 얻는 다른 방법으로서 금형중력주조, 다이캐스트주조, 저압 또는 고압주조등이 있다. 이들 주조법은 알루미늄용탕을 주조기에 주탕해서 주괴로한후, 탕구, 압탕등을 절단하는 공정을 거쳐서 소재를 얻는다.Other methods of obtaining ingots include mold gravity casting, diecast casting, low pressure or high pressure casting. These casting methods are obtained by pouring aluminum molten metal into a casting machine to form an ingot and then cutting a hot water ball, a hot water, or the like to obtain a raw material.

일본국, 경금속협회알루미늄단조위원회가 연구하고 있는 「주조단조법」은 제품부위마다의 주형내충만과 결함감소에 최적의 단조프리폼을 용탕의 응고속도를 제어하므로써 얻는 방법이며, 금형중력주조와 다이캐스트주조의 개량법이라 할 수있으나, 이 방법으로 얻게된 주괴도 단조를 하기 위해서는 탕구, 압탕 등을 절단할 필요가 있다(상기한 「아루」 제 42쪽 참조).The casting forging method, which is studied by the Japan Aluminum and Light Metals Association Aluminum Forging Committee, is a method of obtaining the forging preform that is optimal for mold filling and defect reduction of each part by controlling the solidification rate of the molten metal. Although it can be said to be an improvement method of cast casting, in order to forge the ingot obtained by this method, it is necessary to cut a molten metal, a pressure bath, etc. (refer to above-mentioned "Aru" page 42).

이들과는 별도로 철강의 주조에 있어서, 소위 일방향응고의 방법이 알려져 있다(일본국 특개소 56-50776호 공보). 또, 알루비늄합금에서는 시험장치로서의 일방향응고법이 알려져 있다(일본국, 잡지「주물」 제 49권, 제 9호(1977년), P539∼544). 이들의 일방향응고에 의한 주조는, 내부의 품질은 양호한 주조체를 얻을수 있으나, 금속용탕의 상부면이 개방자유면이면, 주형의 측벽과 접촉하는 메니스커스부는 큰 곡면으로 되고, 주조체는 외주면에 직각인 면을 형성할 수 없었다. 또 주탕량을 일정하게 제어하는 일이 어렵고, 완성된 소재의 중량의 불균일이 크고, 단조시에 과부하가 걸려서 단조기가 정지하거나, 혹은 단조제품의 치수형상의 불균일이 크게되는 등의 결점이 있었다.Apart from these, a so-called one-way solidification method is known for casting steel (Japanese Patent Laid-Open No. 56-50776). In addition, unidirectional coagulation as a test apparatus is known in aluminium alloys (Japan, Magazine No. 49, No. 9 (1977), P539-544). In the casting by the one-way solidification, a casting body having good internal quality can be obtained. However, if the upper surface of the molten metal is an open free surface, the meniscus portion in contact with the side wall of the mold becomes a large curved surface, and the casting body is an outer peripheral surface. It was not possible to form a face at right angles. In addition, it is difficult to constantly control the amount of pouring, a large unevenness of the weight of the finished material, an overload during forging, stop the forging machine, or a large dimensional nonuniformity of the forging product.

상기와 같은 초기의 일방향응고에 의한 주조의 결점을 해소하기 위하여, 본 발명자들은, 특개평 8-155627호 공보에 개시된 것과 같은 일방향 응고에 의한 주조방법 및 장치를 제안했다.In order to solve the above-mentioned drawback of casting by one-way solidification, the present inventors proposed a casting method and apparatus by one-way solidification as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-155627.

오늘날에 있어서는, 소성가공이 보다 정밀한 가공으로 되어있다. 그렇게하기위해서는, 소성가공에 사용하는 주괴를 보다 치밀하고 보다 조직이 균일한것이 요구되고, 또 최종제품의 기계강도의 보다 향상함이 요구되고 있다.In today's world, plastic working is more precise. In order to do so, it is required that the ingot used for plastic processing be more dense and more uniform in structure, and further improve the mechanical strength of the final product.

그러나, 종래방법의 주조사이클로 주조공정을 행하는 주조장치를 사용하였을 경우, 주형에 주입된 용탕은, 냉수에 의한 냉각판의 냉각이 개시되기까지, 주로 냉각판 본체에 의해서 열이 빼앗길 뿐이므로, 냉각속도의 지연에 기인해서 주조조직이 거칠어진다. 또한, 주탕완료후에 냉각을 개시하기 때문에, 충분히 치밀한 조직을 얻는것이 곤란하다. 또 주조에 소용되는 사이클타임을 짧게 할수없고, 주조의 효율이 나쁘다.However, in the case of using a casting apparatus that performs a casting process in a casting cycle of the conventional method, the molten metal injected into the mold is mainly cooled until the cooling plate main body starts to cool until cold water starts to be cooled. The casting structure becomes rough due to the delay in speed. In addition, since cooling is started after the pouring is completed, it is difficult to obtain a sufficiently dense structure. Moreover, the cycle time used for casting cannot be shortened and casting efficiency is bad.

또, 금속주괴의 금속조직에 있어서, DAS가 크고, 또 결정입자직경이 커지면, 인장강도나 0.2내력(耐力), 신장이라는 기계적특성은, 일반적으로 약해지는 경향에 있다. 따라서, 종래의 일방향으로부터의 응고에 의해 제조한 금속주괴의 경우, 그 개폐전쪽과 냉각부재쪽에 DAS의 크기에 차가 발생하고, 그 결과 그대로는 기계적특성에 차가 발생해버리고, 그것을 다시 가공해서 제품으로 한 경우도, 기계적 특성에 불균일이 발생하기 쉬웠다.Moreover, in the metal structure of a metal ingot, when DAS is large and crystal grain diameter becomes large, the mechanical characteristics, such as tensile strength, 0.2 strength, and elongation, tend to weaken generally. Therefore, in the case of a metal ingot manufactured by solidification from a conventional one direction, a difference occurs in the size of the DAS between the opening and closing side and the cooling member side, and as a result, a difference occurs in the mechanical properties as it is. Even in one case, nonuniformity was likely to occur in the mechanical properties.

이 발명은 상기에 비추어 제안된것으로서, 보다 치밀한 조직을 가진 주괴를 효율좋게 제조하는 방법, 또 충분한 기계적특성을 가진 소성가공용부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in view of the above, and an object thereof is to provide a method for efficiently producing an ingot having a denser structure, and to provide a member for plastic working with sufficient mechanical properties.

도 1은, 본 발명에 관한 주조장치의 개략구성도.1 is a schematic configuration diagram of a casting apparatus according to the present invention.

도 2는, 주조공정의 흐름을 냉각판의 온도와 관련시켜서 표시한 타임차트.2 is a time chart showing the flow of the casting process in relation to the temperature of the cold plate.

도 3은, 주조제어장치의 일예를 표시한 기능블록도.3 is a functional block diagram showing an example of a casting control device.

도 4는, 실시예 1에 있어서의 주괴, 단책체 및 단신부재를 표시한 도면.FIG. 4 is a view showing an ingot, a single block, and a short member in Example 1. FIG.

도 5는, 인장시험편의 형상을 표시하는 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도.5 is a view showing the shape of the tensile test piece, (a) is a front view, (b) is a side view.

도 6은, 실시예 2에 있어서의 주괴, 단책체 및 단신부재를 표시한 도면.FIG. 6 is a view showing an ingot, a short body, and a short member in Example 2. FIG.

도 7은, 실시예 3에 있어서의 주괴 및 압연부재를 표시한 도면.FIG. 7 is a view showing an ingot and a rolling member in Example 3. FIG.

도 8은, 실시예 4에 있어서의 주괴 및 컵형상단조부재를 표시한 도면.FIG. 8 is a view showing an ingot and a cup-shaped forging member in Example 4. FIG.

<부호의 설명><Description of the code>

1: 단조장치2: 냉각판1: forging device 2: cooling plate

3: 주형본체4: 주형3: mold body 4: mold

5: 금속용탕5',111a,121a,131a,141a: 주괴5: molten metal 5 ', 111a, 121a, 131a, 141a: ingot

7: 주탕구8: 개폐전7: spout 8: before opening and closing

9: 개폐전승강기구12: 스프레이노즐9: opening and closing electric lifting mechanism 12: spray nozzle

16: 개폐밸브17: 전자밸브16: on-off valve 17: solenoid valve

18: 온도검출수단19: 주조제어수단18: temperature detection means 19: casting control means

111b,121b: 단책체(短冊體)121c: 단신부재111b, 121b: Single body 121c: Short member

131b: 압연부재141b: 컵형상 단조부재131b: rolling member 141b: cup-shaped forging member

141p: 컵안바닥면141q: 컵바깥바닥면141p: inner cup bottom 141q: outer cup bottom

1) 상기 과제를 해결하기위한 제 1의 발명은, 개폐전에 의해 개폐가능한 주탕구를 상부에 가지는 동시에 냉각부재가 바닥부분을 겸하는 주형을 사용하여, 주탕구로부터 공급한 금속용탕을 냉각부재에 의해 냉각해서 주괴를 얻는 금속의 주조방법에 있어서,1) According to a first aspect of the present invention, a molten metal is supplied from a spout by using a mold having a spout which can be opened and closed by opening and closing at the top and a cooling member also serving as a bottom portion. In the method of casting a metal that is cooled to obtain an ingot,

주형의 냉각부재가 미리 정한 허용하한온도이상인것을 조건으로 개폐전을 개방해서 주형에의 주탕을 개시하고,Opening before opening and closing on the condition that the cooling member of the mold is above a predetermined allowable lower limit temperature,

주형에 주입된 금속용탕이 냉각부재의 주형내 표면에 접촉할 때의온도가 상기 허용하한온도보다도 낮아지지 않는다는 초기 냉각조건을 만족시키도록 냉각부재의 냉각을 개시하고,The cooling of the cooling member is started to satisfy the initial cooling condition that the temperature when the molten metal injected into the mold contacts the surface of the mold of the cooling member is not lower than the allowable lower limit temperature.

주형내에 금속용탕이 충만한후도 개폐전을 폐쇄하는일 없이 주형내에의 압탕을 계속하고,After the metal melts in the mold, the hot water in the mold continues without closing before opening and closing.

주형내의 용탕응고가 주탕구 근방에 도달해서 개폐전에 의한 주탕구의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전불능상태로 되기전에, 개폐전에 의해 주탕구를 폐쇄하고,The molten metal is closed by the opening and closing before the molten metal coagulation in the mold reaches near the pouring hole and becomes incapable of closing before the opening and closing of the pouring hole becomes impossible.

폐쇄전한후에 미리 정한 냉각종료조건이 달성된 시점에서 냉각부재에의 냉각을 정지하고,After the closing charge, cooling to the cooling member is stopped when a predetermined cooling end condition is achieved,

냉각정지후에 미리정한 주괴인출조건이 달성되는 것에 의거하여, 냉각부재를 주형본체로부터 떼어내서 주괴를 인출하도록 한것을 특징으로 하는 소성가공용금속주괴의 주조방법이다.A method of casting a metal ingot for plastic working, characterized in that the cooling member is removed from the mold main body to take out the ingot based on the predetermined ingot drawing condition after cooling stop.

2) 상기 과제를 해결하기 위한 제 2의 발명은, 1)의 방법에 의해 얻게된 주괴에 소정비율 이상의 가공율로 소성가공을 가해서 소성가공용부재로 하는것을 특징으로하는 소성가공용부재의 제조방법이다.2) A second invention for solving the above problems is a method for producing a plastic processing member, characterized in that the plastic processing is applied to the ingot obtained by the method 1) at a processing rate equal to or more than a predetermined ratio to form a plastic processing member. .

3) 상기 과제를 해결하기 위한 제 3의 발명은,3) The third invention for solving the above problems,

소정비율이상의 가공율은 주괴에 대한 1회이상의 소성가공에의해 달성되는 2)에 기재한 소성가공용부재의 제조방법이다.The processing rate of the predetermined ratio or more is a method for producing a member for plastic working as described in 2), which is achieved by one or more plastic working on the ingot.

4) 상기 과제를 해결하기 위한 제 4의 발명은, 소정비율은 25%인 2) 또는 3)에 기재한 소성가공용 부재의 제조방법이다.4) The 4th invention for solving the said subject is a manufacturing method of the plastic processing member as described in 2) or 3) whose predetermined ratio is 25%.

5) 상기 과제를 해결하기 위한 제 5의 발명은, 소성가공은 주괴에 대한 부분적인 소성가공인 것을 특징으로하는 2) 내지 4)의 어느 한항에 기재한 소성가공용부재의 제조방법이다.5) The fifth invention for solving the above problems is a method for producing a member for plastic working according to any one of 2) to 4), wherein the plastic working is a partial plastic working for an ingot.

6) 상기 과제를 해결하기위한 제 6의 발명은, 소성가공은 주괴의, 적어도 개폐전쪽을 포함하는 부분에 대한 소성가공인 것을 특징으로하는 2) 내지 5)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재의 제조방법이다.6) In the sixth invention for solving the above problems, the plastic working is for plastic working according to any one of 2) to 5), wherein the plastic working is a plastic working for a part including at least an opening and closing front side of the ingot. It is a manufacturing method of a member.

7) 상기 과제를 해결하기 위한 제 7의 방법은, 소성가공은 단조(냉간,열간), 단신 거치(据入)가공, 압연, 압출, 전조(轉造)가공, 로터리단조(전동가공)의 어느 하나인 2) 내지 6)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용 부재의 제조방법이다.7) In the seventh method for solving the above problems, the plastic working is carried out by forging (cold, hot), short fermentation, rolling, extrusion, rolling, rotary forging (electric). It is a manufacturing method of the member for plastic working as described in any one of 2) -6) which is either.

8) 상기 과제를 해결하기 위한 제 8의 발명은 개폐전에 의해 개폐가능한 주탕구를 상부에 가지는 동시에 냉각부재가 바닥부분을 겸하는 주형과 상기 주형의 냉각부재를 냉각하는 냉각수단과, 개폐전에 이한 주탕구의 개페제어와 냉각수단에 의한 냉각제어와 냉각부재와 주형본체와의 착탈제어를 통괄적으로 행하는 주조제어수단을 구비한 금속의 주조장치에 있어서,8) The eighth invention for solving the above problems is a mold having a spout which can be opened and closed by opening and closing the upper portion and cooling means for cooling the mold having the bottom portion and the cooling member of the mold; A metal casting apparatus having a casting control means for collectively performing opening control and cooling control by a cooling means and detachment control of a cooling member and a mold body.

상기 주조 제어수단은,The casting control means,

냉각부재가 미리 정한 허용하한온도이상인것을 필요조건으로해서, 개폐전를 개방해서 주형에의 주탕을 개시시키는 개방전제어수단과,A pre-opening control means for opening the opening and closing before starting the pouring to the mold, as a requirement that the cooling member is equal to or higher than a predetermined lower limit temperature;

상기 개방전제어수단에 의한 주탕개시후에, 주형에 주입된 금속용탕이 쟁각부재의 주형내 표면에 접촉할때의 온도가 상기 허용하한온도보다도 낮아지지 않는다는 초기냉각 조건을 만족시키도록 냉각수단을 제어하는 초기 냉각제어수단과,After the start of pouring by the pre-opening control means, the cooling means is controlled so as to satisfy the initial cooling condition that the temperature when the molten metal injected into the mold contacts the surface of the mold of the convex member is not lower than the allowable lower limit temperature. Initial cooling control means,

주형에 주입된 금속용탕이 냉각부재의 주형내표면을 전부 씌운 후에 냉각수단을 제어해서 냉각부재에 대한 통상의 냉각을 행하는 통상냉각 제어수단과,Normal cooling control means for controlling the cooling means after the molten metal injected into the mold has completely covered the mold inner surface of the cooling member to perform normal cooling of the cooling member;

주형내의 용탕응고가 주탕구 근방에 도달해서 개폐전에 의한 주탕구의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전 불능상태로 되기 전에, 개폐전에 의해 주탕구를 폐쇄하여 주형내로의 압탕을 정지하는 폐쇄전제어수단과,Pre-closure control means for closing the pouring hole by the opening and closing and stopping the pressurization into the mold before the solidification of the molten metal in the mold reaches near the pouring hole and becomes impossible to close before the opening and closing of the pouring hole becomes impossible.

상기 폐쇄전제어수단에 의한 폐쇄전한후에 미리 정한 냉각 종료조건이 달성되는 것에 의거하여, 상기 통상냉각제어순다에 의한 냉각수단에의 제어를 정지시켜서 냉각부재에의 냉각을 정지하는 냉각정지 제어수단과,Cooling stop control means for stopping cooling to the cooling member by stopping control to the cooling means by the normal cooling control procedure on the basis that the predetermined cooling termination condition is achieved after the closing charge by the closing control means; ,

냉각 정지후에 미리 정한 주괴인출조건이 달성되는 것에 의거하여, 주형으로부터 주괴를 인출하도록 냉각부재를 주형본체로부터 떼어내서, 주괴를 인출한후에 재차 냉각부재를 주형본체에 장착해서 주형으로하는 착탈제어수단을 구비하는것으로 한것을 특징으로하는 소성가공용 금속을 주조하는 제조장치이다.After the cooling stops, predetermined removal conditions for the ingot are achieved, and the cooling member is detached from the mold body so as to take out the ingot from the mold. After the ingot is taken out, the detachable control means for mounting the cooling member to the mold body again to form the mold is provided. It is a manufacturing apparatus for casting a metal for plastic working, characterized in that provided.

9) 상기 과제를 해결하기 위한 제 9의 발명은, 주형에 공기빼기구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 8)에 기재한 소성가공용금속 주괴를 주조하는 제조장치이다.9) The 9th invention for solving the said subject is a manufacturing apparatus which casts the metal ingot for plastic working described in 8) characterized by the air vent hole formed in the mold.

10) 상기 과제를 해결하기 위한 제 10의 발명은, 개폐전의 단부면이 주형내면의 일부를 구성하는 동시에 냉각부재가 일부를 구성하는 폐색성의 주형을 사용하여, 개폐전으로부터 충전한 금속용탕을 냉각부재에 의해 강제 냉각해서 응고된 주괴에 소정비율이상의 가공율로 소성가공을 가해져있는것을 특징으로하는 소성가공용부재이다.10) According to a tenth aspect of the present invention, a metal molten metal charged from an opening and closing state is cooled by using an occluded mold in which an end face before opening and closing forms part of the mold inner surface and a cooling member forms part. It is a plastic processing member characterized in that plastic processing is applied to a ingot solidified by forced cooling by a member at a processing rate of a predetermined ratio or more.

11) 상기 과제를 해결하기위한 제 11의 발명은, 주괴가 1)에 기재한 방법으로 내각해서 응고한 주괴인 것을 특징으로 한 10)에 기재한 소성가공용부재이다.11) The eleventh invention for solving the above problems is a member for plastic working according to 10), wherein the ingot is a cabinet in which the ingot is solidified by the method described in 1).

12) 상기 과제를 해결하기 위한 제 12의 발명은, 주괴가 2) 내지 7)의 어느 한 항에 기재한 소성가공을 가해있는것을 특징으로하는 10) 또는 11)에 기재한 소성가공용부재이다.12) The twelfth invention for solving the above problems is a member for plastic working according to 10) or 11), wherein the ingot is subjected to plastic working according to any one of 2) to 7).

13) 상기 과제를 해결하기위한 제 13의 발명은, 당해 소성가공용부재는 중간가공제품인 10) 내지 12)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.13) The thirteenth invention for solving the above problems is the plastic working member according to any one of 10) to 12), which is an intermediate processed product.

14) 상기 과제를 해결하기 위한 제 14의 발명은, 당해 소성가공용 부재는 최종가공제품인 10) 내지 12)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용 부재이다.14) The 14th invention for solving the said subject is a plastic processing member as described in any one of 10) -12) which is a final processing product.

15) 상기 과제를 해결하기위한 제 15의 발명은, 금속이 알루미늄 혹은 알루미늄 합금인 10) 내지 14)의 어느 하나에 기재한 소성가공용부재이다.15) The fifteenth invention for solving the above problems is the plastic working member according to any one of 10) to 14), wherein the metal is aluminum or an aluminum alloy.

16) 상기 과제를 해결하기 위한 제 16의 발명은, 주괴의, 냉각부재쪽에 있어서의 금속조직의 DAS에 대해서 개폐전쪽에 있어서의 금속조직의 DAS가 1.1∼10.0배인 10) 내지 15)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.16) The sixteenth invention for solving the above-mentioned problems is any one of 10) to 15) in which the DAS of the metal structure in the opening and closing side is 1.1 to 10.0 times the DAS of the metal structure on the cooling member side of the ingot. The plastic processing member described in the above paragraph.

17) 상기 과제를 해결하기 위한 제 17의 발명은, 주괴의, 냉각부재쪽에 있어서의 금속조직의 결정입자직경에 대해서 개폐전쪽에 있어서의 금속조직의 결정입자직경이 1.05∼7배인 10) 내지 16)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.17) According to a seventeenth invention for solving the above-mentioned problems, the crystal grain diameter of the metal structure in the opening and closing side is 1.05 to 7 times the crystal grain diameter of the metal structure on the cooling member side of the ingot. The plastic processing member described in any one of items).

18) 상기 과제를 해결하기위한 제 18의 발명은, 소성가공용부재의 제 2상정출(相晶出)입자직경은, 냉각부재쪽의 입자직경에 대한, 개폐전쪽의 입자직경의 비가 1.2이상인 10) 내지 17)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.18) According to an eighteenth aspect of the present invention, the second phase outgoing particle diameter of the plastic working member is 10 or more in which the ratio of the particle diameter before opening and closing to the particle diameter on the cooling member side is 1.2 or more. The plastic processing member according to any one of items 1 to 17).

19) 상기 과제를 해결하기위한 제 19의 발명은, 주괴가 탕구로부터 하향으로 주탕된 주괴이고, 상기 결정의 성장방향은 대략 상향인것을 특징으로하는 10) 내지 18)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.19) The nineteenth invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that the ingot is ingot which is poured downward from the spout and the growth direction of the crystal is approximately upward. Plastic processing member.

20) 상기 과제를 해결하기위한 제 20의 발명은, 소둔된 상태인것을 특징으로하는 10) 내지 19)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.20) The twentieth invention for solving the above problems is the plastic working member according to any one of 10) to 19), which is in an annealed state.

21) 상기 과제를 해결하기위한 제 21의 발명은, 표면을 배럴연마한것을 특징으로하는 10) 내지 20)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.21) The twenty-first invention for solving the above problems is a member for plastic working according to any one of items 10) to 20), wherein the surface is barrel-polished.

22) 상기 과제를 해결하기위한 제 22의 발명은, 표면을 쇼트블라스트한것을 특징으로하는 10) 내지 21)의 어느 한 항에 기재한 소성가공용부재이다.22) The twenty-second invention for solving the above problems is a member for plastic working according to any one of items 10) to 21), wherein the surface is shot blasted.

다음에, 첨부도면에 의거해서, 본 발명에 관한 금속의 주조방법 및 주조장치의 실시형태를 설명한다.Next, based on an accompanying drawing, embodiment of the metal casting method and casting apparatus which concerns on this invention is described.

도 1은, 본 발명의 주조장치의 일예인 주조장치(1)의 개략구성도이다. 여리서 예시하는 주조장치(1)는, 냉간단조, 열간단조, 밀폐단조, 압연, 압출, 전조(轉造)등의 소성가공에 있어서 소재로서 사용되는 금속주괴나, 제품형상을 나타내는 주조성형품등의 각종 주조체(소성가공용부재, 금속주괴)를 제조하기 위한 것이다, 주조체의 원재료로서는, 철강을 들수있으나, 특히 알루미늄, 아연, 마그네슘등의 비철금속이나 각각의 합금을 적용하는 것이 썩알맞다. 판형상의 냉각부재인 냉각판(2)과 주형본체(3)에 의해서 폐색성의 주형(4)이 구성되고, 주형본체(3)의 상부에는 용해로 등으로부터의 금속용탕(5)을 대비해두는 용탕수조(受槽)(6)를 설치하고, 상기 용탕수조(6)와 상기 주형본체(3)의 형내로 연통하는 주탕구(7)를개폐전(8)에 의해서 개폐함으로써, 용탕수조(6)의 금속용탕(5)을 주형(4)에 공급하거나 공급을 정지하거나 한다. 또한, 개폐전(8)은 개폐전승강기구(9)에 의해 상하로 움직임으로써, 주탕구(7)를 폐쇄하거나 주탕구(7)를 개방하거나 하는것으로 하고있다. 이 예에서는, 주형본체와 용탕수조(受槽)가 일체로 되어있으나, 따로따로 분할한 구성으로 하는것도 가능하다. 주형내의 공간을 복잡한 형상으로하는 경우는, 용탕수조와 주형본체를 따로따로 분할해서 또 주형본체를 분할하는 것이 바람직하다.1 is a schematic configuration diagram of a casting apparatus 1 which is an example of the casting apparatus of the present invention. The casting apparatus 1 illustrated here is a metal ingot used as a raw material in plastic processing, such as cold forging, hot forging, closed forging, rolling, extrusion, rolling, etc. In order to manufacture various kinds of castings (members for plastic processing, metal ingots), steel may be used as a raw material of the castings, but it is particularly suitable to apply nonferrous metals such as aluminum, zinc, magnesium, and respective alloys. A closed mold 4 is formed by a cooling plate 2 and a mold main body 3, which are plate-shaped cooling members, and a molten metal bath 5 is prepared in the upper part of the mold main body 3 in preparation for the molten metal 5 from a melting furnace or the like. (Iii) (6) and opening and closing the pouring port 7 communicating with the molten metal bath 6 and the mold main body 3 by the opening and closing 8 to open and close the molten water tank 6 The molten metal 5 is supplied to the mold 4 or the supply is stopped. Further, the opening and closing before 8 moves up and down by the opening and closing electric lifting mechanism 9 to close the pouring hole 7 or open the pouring hole 7. In this example, the mold body and the molten metal bath are integrated, but it is also possible to have a separately divided configuration. When making the space in a mold into a complicated shape, it is preferable to divide a molten metal bath and a mold main body separately, and to divide a mold main body.

주탕구(7)는, 그 하단부가 한결같은 내경을 가지는 한편, 그 상단부가 위쪽을 향해서 점차 내경이 증대하는 테이퍼형상을 이루고있다. 이 테이퍼형상을 이루는 부분의 앙각(仰角)은, 15°∼75°, 바람직하기는 30°∼60°이다. 이 실시형태에서는, 주형본체로서, 탄화규소에 의해서 구성한것을 적용하고있다. 또한, 주탕구(7)는, 주형의 상부벽의 중앙이 되는 부위에 한정되는 일 없이, 주괴형상이나 용도에 따라서, 그 위치를 변경시켜도 된다. 예를들면, 주탕구가 소성가공의최종제품에, 흔적으로서 남는것이 불편한 경우는, 남지않는부분(예를들면, 절삭등으로 제거되는 부위)를 선택해서 위치를 설정할수있다.The spout 7 has a tapered shape in which the lower end thereof has a constant inner diameter while the upper end thereof gradually increases inward. The elevation angle of this tapered portion is 15 ° to 75 °, preferably 30 ° to 60 °. In this embodiment, what is comprised by the silicon carbide is applied as a mold body. In addition, the pouring port 7 is not limited to the site | part which becomes the center of the upper wall of a mold, You may change the position according to a ingot shape and a use. For example, when the spout is inconvenient to remain as a trace in the final product of plastic working, the remaining part (for example, a part removed by cutting or the like) can be selected and set.

개페전(8)의 재료로서는, 예를들면, 규산칼슘(CaSiO3), 산화칼슘(CaO), 2산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO)등을 주성분으로한 단열내화물이나, 탄화규소, 4질화3규소 혹은 이들의 혼합물등과 같이, 내화·단열성외에 기계적강도가 높은 비금속을 적용하는것이 바람직하나, 철이나 주강등, 금속용탕과의반응성이 없는, 혹은 반응성이 극히 작은 금속재료를 적용하는것도 가능하다.Examples of the material for the opening 8 include calcium silicate (CaSiO 3 ), calcium oxide (CaO), silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), and the like. It is preferable to apply nonmetals with high mechanical strength in addition to refractory and thermal resistance, such as heat-insulating refractory composed of main components, silicon carbide, tri-silicon nitride, or mixtures thereof, but are not reactive with iron, cast steel, or molten metal. It is also possible to apply metal materials with very low reactivity.

상기와 같은 용탕수조(6)의 위쪽부분에는 위뚜껑(10)을 배치해서 금속용탕(5)의 상부면으로부터의 냉각을 방지하는 동시에, 전기로(11)에 의해서 용탕수조(6)의 측면으로부터 가열해서 용탕을 소정의 온도로 유지한다.The upper lid 10 is disposed on the upper portion of the molten metal bath 6 as described above to prevent cooling from the upper surface of the molten metal 5, and the side surface of the molten water tank 6 by the electric furnace 11. Is heated to maintain the molten metal at a predetermined temperature.

또, 상기한 냉각판(2)의 하부에는, 스프레이노즐(12)을 수납고정하는 냉각케이스(13)를 장착하고 있고, 냉각판 승강기구(14)에 의해서 냉각케이스(13) 및 냉각판(2)이 상승했을때에 냉각판(2)이 주형본체(3)의 하부개구를 폐색해서 폐색성의 주형(4)이 구성되고, 역으로 냉각케이스(13)가 하강하면, 주조물인 주괴(5')가 얹혀진 채로의 냉각판(2)이 주형본체(3)으로부터 격리하고, 주괴(5')를 인출할수있는 것이다.In addition, a cooling case 13 for accommodating and fixing the spray nozzle 12 is attached to the lower portion of the cooling plate 2, and the cooling case 13 and the cooling plate (by the cooling plate elevating mechanism 14). When 2) rises, the cooling plate 2 closes the lower opening of the mold main body 3 to form a clogging mold 4, and conversely, when the cooling case 13 descends, the casting ingot 5 The cooling plate 2 on which '' is placed is isolated from the mold main body 3 and the ingot 5 'can be taken out.

냉각판(2)은, 철이나 구리, 알루미늄등의 내화성에 뛰어나고, 또한 열전도율이 높은 금속, 혹은 그래파이트, 탄화규소, 4질화 3규소 등의 연절도율이 높은 내화재에 의해서 성형한 것이다.The cooling plate 2 is molded from a metal having excellent fire resistance such as iron, copper, aluminum, and high thermal conductivity, or a high fire conductivity such as graphite, silicon carbide, and trisilicon tetranitride.

주형본체(3)의 재료로서는, 제조해야할 주조체의 원재료, 그 금속용탕과의 젖음성, 사용온도, 내식성등의 조건으로부터 통합적으로 판단하고, 규산칼슘(CaSiO3), 산화칼슘(CaO), 2산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO)등을 주성분으로한 단열내화물, 또는 질화규소, 4질화3규소, 질화붕소를 함유하는 4질화3규소, 탄화규소, 그래파이트, 질화붕소, 2산화티탄, 산화지르코늄 및 질화 알루미늄의 단체(單體)혹은 이들의 혼합내화물, 또한 철이나 구리등의 금속중에서 적당히 선정할수있다. 또한, 도면에는 명시해있지 않으나, 주형본체의 적당한 개소에는, 주탕할때에 주형내공간의 공기를 외부에 방출하기위한 통기로를 형성해두는 것이 바람직하다.As the material of the mold main body 3, it is judged integrally from the raw materials of the casting to be manufactured, the wettability with the molten metal, the use temperature, the corrosion resistance, and the like, and the calcium silicate (CaSiO 3 ), the calcium oxide (CaO), 2 Insulating refractories mainly composed of silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), or trisilicon tetranitride containing silicon nitride, trisilicon nitride, boron nitride, silicon carbide, Graphite, boron nitride, titanium dioxide, zirconium oxide and aluminum nitride alone or mixed refractories thereof, and metals such as iron and copper can be appropriately selected. In addition, although not shown in the drawing, it is preferable to provide an air passage for releasing the air in the mold interior space to the outside at the time of pouring in the appropriate place of the mold body.

또, 상술한 「블로우」의 발생을 방지하도록 냉각판(2)에 미리 이형제를 도포해두면 된다. 또, 냉각판(2)의 표면을 쇼트블라스트에 의해 거칠은 면으로 하는것도, 「블로우」의 발생을 방지하는데 유효하다.Moreover, what is necessary is just to apply a mold release agent to the cooling plate 2 beforehand so that generation | occurrence | production of the "blow" mentioned above may be prevented. Moreover, making the surface of the cooling plate 2 into the rough surface by shot blast is also effective in preventing generation of "blow".

상기 스프레이노즐(12)로부터는, 물, 염화나트륨을 0.5이상 함유한 0℃이하의 과냉수, 에틸렌글리콜을 함유한 0℃이하의 과냉혼합수, 기름 등의 냉각매체가 분출되어서 냉각판(2)의 하부면에 내뿜어지고, 냉각판(2)이 강제적으로 냉각되는것으로 된다. 또한, 이하의 설명에서는, 스프레이노즐(12)로부터 분사되는 냉각 매체를 단순히 냉각수라고 호칭하는것으로 한다. 스프레이노즐(12)에 냉각수를 공급하는 급수관(15)의 도중에는 개폐밸브(16)를 설치하고 있고, 이 개폐밸브(16)의 전자밸브(17)가 온·오프함으로써, 냉각수를 스프레이노즐(12)에 공급하거나 정지시키거나 한다.From the spray nozzle 12, a cooling medium such as subcooled water below 0 ° C. containing 0.5 or more sodium chloride, subcooled mixed water below 0 ° C. containing ethylene glycol, oil, or the like is ejected to form a cooling plate (2). It is flushed to the lower surface of the, and the cooling plate 2 is forcibly cooled. In the following description, the cooling medium injected from the spray nozzle 12 is simply referred to as cooling water. An on-off valve 16 is provided in the middle of the water supply pipe 15 for supplying the coolant to the spray nozzle 12. The solenoid valve 17 of the on / off valve 16 is turned on and off to cool the spray nozzle 12. ) Or stop.

또 냉각판(2)에는, 그 온도를 검출하기위한 온도검출수단(18)으로서 열전쌍(熱傳對)(thermo-couple)을 설치해서, 냉각판의 온도정보를 취득하고, 주조공정에 있어서의 여러가지의 조건판정에 사용하는것으로 하고있다. 또한, 열전쌍의 선단부가 냉각판(2)에 삽입되는 위치나 열전쌍의 수는, 주조공정의 공정제어에 의해 필요한 판정조건에 따라서 적당히 정하면 되나, 본 실시형태에 있어서는, 주형(4)내에 주입된 용탕(5)이 냉각판(2)의 표면을 완전히 씌우는 최후의 장소(1개소)의온도를 냉각판(2)의 대표온도로서의 검출할수있게 하고있다. 본 실시형태와 같이, 주형본체(3)의 중앙상부에 주탕구(7)를 형성해서 원통형상의 주괴를 만들경우, 냉각판(2)의 상부면이 대략 수평이면, 주탕구(7)로부터 주입되어서 냉각판(2)위에 떨어진 용탕(5)은 주위에 구석구석까지 퍼저감으로, 주형(4) 내의 가장바깥 가장자리가 되는 원주 위(上)라면 어디라도 되고(도 1참조), 열전쌍선단부의 매설위치도 적당히 정하면 된다.In the cooling plate 2, a thermocouple is provided as the temperature detecting means 18 for detecting the temperature, and the temperature information of the cooling plate is obtained to obtain the temperature in the casting step. It is used to determine various conditions. In addition, the position where the tip of the thermocouple is inserted into the cooling plate 2 and the number of thermocouples may be appropriately determined according to the necessary determination conditions by the process control of the casting process, but in the present embodiment, it is injected into the mold 4. The temperature of the last place (one place) where the molten metal 5 completely covers the surface of the cooling plate 2 can be detected as the representative temperature of the cooling plate 2. As in the present embodiment, when the spout 7 is formed in the center upper portion of the mold body 3 to form a cylindrical ingot, if the upper surface of the cooling plate 2 is approximately horizontal, it is injected from the spout 7 The molten metal 5 falling on the cooling plate 2 is blown around to every corner, and may be anywhere on the circumference which becomes the outermost edge in the mold 4 (refer FIG. 1). The buried position is also appropriately determined.

그렇게해서, 본 실시형태에 관한 주조장치(1)는, 주조제어수단(19)에 의해 용탕주입·냉각·주괴인출의 전체공정을 자동제어하는 것으로 하고있다. 이 주조공정제어는, 상기 온도검출수단(18)에 의한 냉각판(2)의온도정보나 타이머의 타임업을 기준으로해서 행하는것이며, 구체적으로는, 도 2에 표시하는 타이밍에 의해 주조공정의 1 사이클을 행한다. 또한, 주조방법으로서는, 주조제어수단(19)에 의한 자동제어에 한정되는 것은아니고, 적당한 제어타이밍에 따라서 인위적인 제어장치를 행하도록해도 된다.Thus, the casting apparatus 1 according to the present embodiment is to automatically control the whole process of molten metal injection, cooling, and ingot extraction by the casting control means 19. The casting process control is performed based on the temperature information of the cooling plate 2 by the temperature detecting means 18 and the time-up of the timer. Specifically, the casting process control is performed by the timing shown in FIG. Perform a cycle. In addition, the casting method is not limited to automatic control by the casting control means 19, but may be performed by an artificial control device in accordance with an appropriate control timing.

본 실시형태에서 표시한 주조공정은, 이하와 같은 조건하에서 행한 경우의 것이다. 금속용탕으로서는, 용해로에서 용해한 알루미늄합금(JIS 22218 합금)을 사용하여, 냉각판은 구리판제, 주형, 용탕수조, 개폐전는 시판의 내화단열재(이소라이트코교(주)제품, 상품명: 루미보트)를 사용했다. 용탕수조내 온도는 720℃, 용탕수조 내의 탕면높이는 50㎜, 냉각수량은5(리터/min), 주탕구의 직경은 8㎜, 냉각판의 판두께는 12㎜이다. 열전쌍은 알루멜: 크로멜제의 시이즈커플로 직경1Ø의 것을 주형내면이 되는 원형영역의 원주위에 있어서의 냉각판표면으로부터 2㎜아래에 선단부를 위치시켰다. 주조되는 소재형상은 외형 63Ø×두께10㎜로, 주조사이클은 약12초이다.The casting process shown in this embodiment is a case where it is performed on condition of the following. As the molten metal, an aluminum alloy (JIS 22218 alloy) dissolved in a melting furnace was used, and the cooling plate was made of a copper plate, a mold, a molten water bath, and commercially available fire-resistant insulating material (manufactured by Isolite Co., Ltd. Used. The temperature in the molten water bath is 720 ° C, the height of the hot water in the molten water bath is 50 mm, the amount of cooling water is 5 (liters / min), the diameter of the pouring port is 8 mm, and the plate thickness of the cooling plate is 12 mm. The thermocouple was positioned at a tip 2 mm below the surface of the cooling plate around the circumference of the circular region serving as the mold inner surface with a diameter of 1 mm of an aluminel-chromel sized coupler. The shape of the material to be cast is 63 mm x 10 mm thick, and the casting cycle is about 12 seconds.

주조사이클의 개시에 있어서, 먼저, 주조제어수단(19)은, 주괴인출장치에 의한 주괴의 인출이 종료한것을 조건으로해서, 냉각판승강기구(14)에 냉각판 상승지령을 보내서, 냉각판(2)을 주형본체(3)의 하부에 장착시켜, 주형(4)을 구성시킨다. 그리고, 냉각판(2)이 상승상태(주형(4)이 구성된 상태)에 있다고하는 제 1조건에 추가해서, 냉각판(2)의온도가 허용하한 온도 TC이상이라고하는 제 2조건도 충족되어 있으면, 주조제어수단(19)은, 개폐전승강기구(9)에 개방전지령을 보내고, 상기 지령을 받은 개폐전승강기구(9)가 개폐전(8)을 상승시켜서 주탕구(7)를 개방시키고, 금속용탕(5)을 주형(4)에 주입개시한다. 또한, 이 개방전지령의 보냄에 따라서, 주조제어수단(19)은, 폐쇄전조건판정용 타임(예를들면, TM1=5초)를 세트한다.At the start of the casting cycle, first, the casting control means 19 sends a cold plate rising command to the cold plate elevating mechanism 14 on the condition that drawing out of the ingot by the ingot extracting device is completed, thereby providing a cold plate. (2) is attached to the lower part of the mold main body 3, and the mold 4 is comprised. In addition to the first condition that the cooling plate 2 is in an elevated state (the state in which the mold 4 is configured), the second condition that the temperature of the cooling plate 2 is equal to or larger than the allowable lower limit temperature TC is also satisfied. If there is, the casting control means 19 sends an open battery command to the opening / closing elevating mechanism 9, and the opening / closing elevating mechanism 9 received the command raises the pouring hole 7 by opening and closing the opening 8 before. The molten metal 5 is poured into the mold 4 to start. In addition, the casting control means 19 sets the time for determining the precondition for closing (for example, TM1 = 5 seconds) as the open battery command is sent.

이와같이, 주탕개시의 필요조건으로서, 냉각판(2)의 온도가 허용하한온도TC(예를들면, TC=100℃ 또한, 주조시의 환경조건이나 용탕성분 등에 의해서 TC는 변화할 가능성이 있다.)이상으로 되어있는 것을 채용한것은, 이 허용하한온도TC보다도 저온의 냉각판(2)에 주탕하면, 금속용량(5)이 냉각판(2)에 접촉해서 응고할때에 블로우결함이 발생해버리기 때문이다. 또한, 본 실시형태와 같이, 냉각판승강기구(14)에 냉각판상승지령을 보냄으로써 주조사이클이 개시된후, 개폐전(8)이 실제로 개방해서 금속용탕(5)이 주탕(4) 내로 공급되기까지에 약간의 타임러그(1∼2초정도)가 있을경우, 그사이에도 냉각판(2)의온도가 또 저하되어갈 가능성도 있으므로, 허용하한온도TC보다도 충분히 높은온도(예를들면, TC보다도10℃∼20℃이상 높은것이 바람직하고, 본 실시형태에 있어서는 TO=150℃에 설정)로 해두는것이 바람직하다.Thus, as a necessary condition for starting the pouring, the temperature of the cooling plate 2 may change depending on the allowable lower limit temperature TC (for example, TC = 100 ° C.) and the environmental conditions at the time of casting, the melt component, and the like. When the metal capacity 5 comes into contact with the cooling plate 2 and solidifies, when it is poured on the cooling plate 2 lower than the allowable lower limit temperature TC, blow defects may occur. Because it is thrown away. In addition, as in the present embodiment, after the casting cycle is started by sending a cold plate rising command to the cold plate elevating mechanism 14, before the opening and closing 8 is actually opened, the molten metal 5 is supplied into the pouring 4. If there is a slight time lug (about 1 to 2 seconds) beforehand, the temperature of the cooling plate 2 may be lowered in the meantime, so that the temperature is higher than the allowable lower limit temperature TC (for example, TC It is more preferable that it is 10 degreeC-20 degreeC or more, and it is preferable to set to TO = 150 degreeC in this embodiment.

상기와 같이해서 주형(4)에의 주탕이 개시된후, 냉각판(2)의 온도가 T1(예를들면, T1=155℃)이 된것을 온도검출수단(18)으로부터의 온도정보에 의거해서 주조제어수단(19)이 검지하면, 전자밸브(17)을 온으로해서 개폐밸브916)를 개방시키고, 급수관(15)으로부터 스프레이노즐(12)에 냉각수가 공급되도록 한다.Based on the temperature information from the temperature detecting means 18, the temperature of the cooling plate 2 becomes T1 (e.g., T1 = 155 deg. C) after the pouring of the mold 4 is started as described above. When the control means 19 detects, the solenoid valve 17 is turned on to open the on-off valve 916, and cooling water is supplied to the spray nozzle 12 from the water supply pipe 15.

냉각개시의 타이밍은 특별히 한정되는 것은 아니나, 적어도, 주형(4)에 주입된 금속용탕(5)이 냉각판(2)의 주형내표면에 접촉할때의 온도가 허용하한온도TC보다도 낮아지지않는다고하는 초기 냉각조건을 충족하고 있으면된다. 즉, 냉각개시의 타이밍(개폐밸브(16)의 개방제어를 행하는 타이밍)이 지나치게 빠르면, 주형(4)내에 주입된 금속용탕(5)이 도달되어있지 않은 냉각판(2)의 주형내 표면의 부위의 온도가 허용하한온도보다도 낮아져버리는 가능성이 있고, 허용하한온도TC보다도 저온이 된 부위에 금속용탕(5)이 접촉하면 블로우결함이 발생해버리기 때문이다.The timing at which cooling starts is not particularly limited, but at least the temperature at which the molten metal 5 injected into the mold 4 contacts the mold inner surface of the cooling plate 2 is not lower than the allowable lower limit temperature TC. If it meets the initial cooling conditions. In other words, if the timing at which cooling starts (timing for opening / closing the opening / closing valve 16) is too early, the surface of the mold inside of the cooling plate 2 to which the molten metal 5 injected into the mold 4 is not reached. This is because the temperature of the site may be lower than the allowable lower limit temperature, and blow defects occur when the molten metal 5 comes into contact with the site lower than the allowable lower limit temperature TC.

또한, 본 실시형태에서 표시한 정도의 사이즈의 주괴(5')를 얻을경우에는, 냉각판(2)의 주형내 표면으로 신속하게 금속용탕(5)이 퍼짐으로, 온도검출수단918)에 의해 검출되는 부위의 온도가 T1℃,에 상승하면, 금속용탕(5)이 당해 개소에 도달해있다고 간주할수있기 때문에, 이것을 냉각개시의 타이밍으로 채용함으로써, 초기 냉각조건이 충족되도록하고, 블로우결함의 발생을 방지하는 것으로 하였다. 또, 실제의 장치구조에 의거하여 경험적으로 얻어진 적절한 냉각개시타이밍을 설정하고, 예를들면, 개폐전(8)의 개방전제어로부터 소정시간 경과후에 냉각을 개시시킴으로써, 초기 냉각조건을 충족되도록 해도된다.In addition, when obtaining the ingot 5 'of the magnitude | size shown by this embodiment, the molten metal 5 quickly spreads to the mold inner surface of the cooling plate 2, and the temperature detection means 918 makes it possible. When the temperature of the part to be detected rises to T1 ° C, the molten metal 5 can be regarded as having reached the corresponding point. Therefore, by employing this at the timing of cooling start, the initial cooling conditions are satisfied and the blow defects are eliminated. It was supposed to prevent the occurrence. In addition, by setting an appropriate cooling start timing empirically obtained based on the actual device structure, for example, starting cooling after a predetermined time has elapsed from the pre-opening control before opening and closing 8, even if the initial cooling condition is satisfied. do.

초기 냉각조건을 충족시키는 냉각재시타이밍판정은, 상기의 것에 한정되지않고, 예를들면 「개폐전(8)이 개방전상태」라는 제 1조건과, 「냉각판(2)의 온도가 TC이상」이라는 제 2조건과, 「냉각판(2)의 온도의 증가분이 제로(0)혹은 정(正)」이라는 제 3조건이 전부 충족되었을때에 냉각개시 하도록 해도된다. 이 제 3조건은, 단주기(短周期)로 냉각판(2)의 온도를 검출해서 얻게되는 냉각판(2)의 온도변화특성곡선의 기울기가 제로 혹은 정인것을 판정하는 것으로, 예를들면 온도데이터의 미분치를 연산해서 판정에 제공할수있다. 그리고, 온도데이터의 미분치가 제로 혹은 정이면, 냉각판(2)이 주형(4)내에 주입된 금속용탕(2)으로부터 수열해서 온도상승으로 전환된것으로 추정할수있다. 따라서, 이 제 3조건으로써 하면, 온도검출부위에 금속용탕이 접촉했는지, 혹은 극히 단시간 내에 금속용탕이 접촉할 상태라는 것을 판정할수있다. 또, 온도변화가 불안정한경우(예를들면, 확실히 온도가 상승으로 전환했다고 판정할수 없는것같은 미동이 계속하는 경우등)에는, 제어동작을 확실하게 하기 위하여, 증가분에 한계치를 설정해두고, 온도의 증가분이 당해한계치를 초과했을 경우에 제 3조건이 충족된 것으로 판정하도록 해도된다. 또한, 제 1조건(개폐전(8)이 개방전상태)과 제 2조건(냉각판(2)의 온도가 TC이상)을 병합해서 판정하는 것으로 한것은, 제어의 신뢰성을 향상시키기 위해서이고, 통상은 판정조건으로부터 제외해도 문제는 없다.The coolant timing determination that satisfies the initial cooling conditions is not limited to the above-mentioned ones. For example, the first condition that "before opening and closing 8 is before opening" and "the temperature of the cooling plate 2 are more than TC And the third condition that "the increase in temperature of the cooling plate 2 is zero (zero) or positive" is satisfied. The third condition is to determine that the slope of the temperature change characteristic curve of the cooling plate 2 obtained by detecting the temperature of the cooling plate 2 in a short period is zero or positive, for example, the temperature. The derivative of the data can be computed and provided to the decision. If the differential value of the temperature data is zero or positive, it can be assumed that the cooling plate 2 is converted from the molten metal 2 injected into the mold 4 to the temperature rise. Therefore, if this third condition is used, it can be determined whether the molten metal is in contact with the temperature detection part or in a state in which the molten metal is in contact within a very short time. When the temperature change is unstable (e.g., when a fine motion that cannot be determined that the temperature has risen steadily) continues, the limit value is set in increments to increase the temperature and increase the temperature. If this limit is exceeded, it may be determined that the third condition is satisfied. The first condition (before opening and closing 8 state before opening) and the second condition (the temperature of cooling plate 2 being above TC) are determined in order to improve control reliability. Usually, there is no problem even if it is excluded from determination conditions.

또, 주형의 사이즈가 큰 경우에는, 금속용탕이 냉각판 표면전체영역으로 퍼지기까지에 비교적 장시간을 요할가능성이 있고, 그 사이는 주형내에 주입된 금속용탕의 냉각을 행하게하지 않는 제어를 채용해서 초기 냉각조건을 충족하게 했을경우, 냉각속도가 지연되어버릴 가능성도 있다. 그와같은 케이스에서는, 주형사이즈에 따라서 스프레이노즐을 복수 개소로 나누어 장착하는것으로하고, 주탕구로부터 주입된 금속용탕이 닿는 개소만 냉각하고, 아직 금속용탕으로 씌워져있지않은 개소(냉각판표면)의 온도가 허용하한온도보다도 낮아지지 않도록하면서, 금속용탕으로 씌워진 개소로 순차 냉각 영역을 넓혀가는 제어를 행하면, 상기 초기 냉각조건을 충족시키면서 냉각판을 냉각할수있다. 이와같은 제어를 채용한 경우의 초기냉각조건을 충족시키는 냉각제어로서, 각부의 냉각개시타이밍판정은, 상술한 바와같은 각부위의 온도가 소정온도에 도달하는 것으로 해도 되고, 온도변화의 기울기가 제로 또는 정인것을 채용해도 된다. 물론, 실제의 장치구조에 의거해서 얻어진 적절한 냉각개시타이밍을 설정해서, 타이머등에 의해 제어해도된다.In addition, when the size of the mold is large, it may take a relatively long time before the molten metal spreads to the entire surface of the cooling plate, and in the meantime, a control is performed to prevent cooling of the molten metal injected into the mold. If the cooling conditions are satisfied, the cooling rate may be delayed. In such a case, the spray nozzles are divided into two parts according to the mold size, and only the parts touched by the molten metal injected from the spout are cooled, and the parts (cooling plate surface) not covered with the molten metal yet. Controlling the sequential expansion of the cooling area to a portion covered with the molten metal while the temperature is not lower than the allowable lower limit temperature allows the cooling plate to be cooled while satisfying the initial cooling conditions. As the cooling control that satisfies the initial cooling conditions in the case of adopting such a control, the cooling start timing judgment of each part may be such that the temperature of each part reaches the predetermined temperature as described above, and the slope of the temperature change is zero. Or you may employ | adopt a well. Of course, an appropriate cooling start timing obtained based on the actual device structure may be set and controlled by a timer or the like.

또, 두께가 거의 일정한 냉각판(2)은 아니고, 냉각수가 닿는 받가면으로부터 주형내 표면까지의 두께가 균일하지않은 복잡한 형상의 냉각부재를 사용하는 경우에는, 주탕구의 개설위치나 냉각부재의 형상에 따라서 금속용탕의 흐름이 달라지고, 냉각부재의 주형내표면의 각부위가 금속용탕에 의해 씌워질때까지에 소요되는 시간도 다르므로, 이와같은 경우에도 금속용탕에 씌워진 개소로부터 냉각하고, 금속용탕이 아직 도달해있지 않은 개소의 온도가 허용하한온도보다도 낮아지지 않는다는 초기 냉각조건을 충족하도록 냉각제어를 하면된다. 어느 경우이든, 냉각판(혹은 냉각부재)의 주형내 표면이 전체 금속용탕으로 씌워지면 초기 냉각조건의 도리깨채(枷)(flail)가 없어지므로, 통상의 냉각을 행할수있다.In addition, when using a cooling member of a complicated shape whose thickness from the receiving surface to which the cooling water touches to the surface of the mold is not uniform, the cooling plate 2 having almost constant thickness is used. The flow of the molten metal varies depending on the shape, and the time required for each part of the mold inner surface of the cooling member to be covered by the molten metal is also different. In this case, the metal molten metal is cooled from the portion covered by the molten metal. The cooling control may be performed so as to satisfy the initial cooling condition that the temperature of the part where the molten metal has not yet reached is not lower than the lower limit temperature. In either case, if the surface inside the mold of the cooling plate (or cooling member) is covered with the entire molten metal, the flail of the initial cooling conditions is eliminated, and thus normal cooling can be performed.

상기와 같이해서 냉각판(2)의 냉각이 개시된후, 폐쇄전조건판정용 타이머(TM1)가 소정시간(예를들면 5초)을 계시(計時)해서 타임업하면, 주조제어수단(19)은 개폐전승강기구(9)로 폐쇄전지령을 보내고, 개폐전(8)에 의해서 주탕구(4)가 막힌다. 또한 폐쇄전조건의 판정기준은, 타이머에 의한 계시에 한정되지 않으나, 적어도, 주형(4)내의 금속용탕(5)의 응고가 주탕구(7)의 근방에 도달해서 개폐전(8)에 의한 주탕구의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전불능상태로 되기전에 폐쇄전 할수있으면된다. 그렇다고 하더라도, 주형(4)내가 금속용탕(5)에 의해 충만되고 바로 폐쇄전해버리면, 압탕(押湯)효과(용탕수조(6)내의 금속용탕(5)에 의해서 주형(4)내로 압력이 작용하고, 주형(4)내에서 금속용탕(5)이 응고해서 수축한 부족용적분을 보충하는 효과)를 기하지 못하게되므로, 가능한한 폐쇄전 불능상태가 되는 직적까지 주탕구(7)를 개방해두는것이 바람직하다. 그래서, 본 실시형태와 같이 타이머제어에 의해 폐쇄전 시키는것에 한정되지않고, 주형(4)의 주탕구 근방에 설치한 온도건출수단이 금속용량의 응고온도에 근접한 소정온도에 도달하는 것을, 폐쇄전 불능상태가 되기 전단계의 상태로서 검출하고, 개폐전(8)을 폐쇄하는 제어로 해도 된다.After the cooling of the cooling plate 2 is started as described above, if the timer for preconditioning for closing (TM1) is timed up by a predetermined time (for example, 5 seconds), the casting control means 19 The closing battery command is sent to the opening / closing elevating mechanism 9, and the pouring port 4 is blocked by the opening and closing before 8. The criterion for determining the pre-closing condition is not limited to the time display, but at least the solidification of the molten metal 5 in the mold 4 reaches the vicinity of the spout 7 and is determined by the pre-opening and closing 8. It is necessary to close before the pouring port becomes incapable of closing. Even so, if the inside of the mold 4 is filled by the molten metal 5 and immediately closed, the pressure is applied (pressure acts on the mold 4 by the molten metal 5 in the molten metal bath 6). Since the molten metal (5) solidifies in the mold (4) to compensate for the deficiency of the insufficient volume), the pouring hole (7) is opened to the position where it becomes impossible before closing. It is desirable to put it. Therefore, it is not limited to electric closing by timer control like this embodiment, and it is before closing that the temperature drying means provided in the vicinity of the pouring port of the mold 4 reaches the predetermined temperature near the solidification temperature of the metal capacity. It may be detected as a state before the incapable state and closed control before closing.

한편, 냉각판(2)의 온도가 미리 정한 소정온도인 T2(예를들면, T2=70℃)가 되면, 주조제어수단(19)은, 냉각종료조건 판정용타이머(TM2)를 세트하고, 냉각종료조건판정용 타이머가 소정시간(예를들면, 4초)을 계시해서 타임업하면, 주조제어수단(19)은 전자 밸브(17)를 오프로해서 개폐밸브(16)를 폐쇄시키고, 급수관(15)으로부터 스프레이노즐(12)에의 냉각수공급을 정지한다. 또한, 냉각판(2)의 온도가T2로 되는것은, 개폐전(8)의 제어에 사용하는 폐쇄전조건판정용 타이머가 타임업하는것보다도 앞이라고는 한정되지 않고, 타이머세트조건판정용의 검출온도T2가 비교적 저온도에 설정되어있을 경우에는, 개폐전(8)이 폐쇄한 후에 냉각판(2)이 T2로 되는 일도 일어날수있다. 또, 무엇인가의 예기찮은 에러에 의해서 타이머세트조건판정용의 온도T2가 조기에 검출되어 버리고, 개폐전(8)이 개방되어있을때에 냉각종료조건판정용 타이머가 타임업해버릴 가능성을 고려하고, 개폐전(8)이 이미 폐쇄전이 되어있는것도 냉각종료조건의 판정에 가하는것이 바람직하다.On the other hand, when the temperature of the cooling plate 2 reaches T2 (for example, T2 = 70 ° C) which is a predetermined temperature, the casting control means 19 sets the cooling end condition determination timer TM2, When the timer for determining the cooling end condition time-outs for a predetermined time (for example, 4 seconds), the casting control means 19 turns off the solenoid valve 17 to close the opening / closing valve 16, and the water supply pipe ( The cooling water supply to the spray nozzle 12 from 15) is stopped. The temperature of the cooling plate 2 is T2, which is not limited to the time before the pre-closing condition determination timer used for controlling the opening and closing 8 is timed up, and the detection temperature for the timer set condition determination is not limited. When T2 is set at a relatively low temperature, the cooling plate 2 may become T2 after the opening and closing 8 is closed. Considering the possibility that the temperature T2 for determining the timer set condition is detected early due to some unexpected error, and the timer for cooling end condition determination times up when the opening before opening and closing 8 is opened. It is preferable to apply the determination of the cooling end condition even before the opening and closing 8 is already closed.

상술한 바와같이, 냉각종료조건의 판정에 냉각판(2)의 온도정보와 타이머에 의한 계시를 병용한것은, 냉각수를 직접 받고있는 냉각판(2)은 어느정도까지 온도가 하강하면 온도변화가 완만해지고(도 2참조), 미묘한 온도변화를 검출하는 것이 어려워 지기때문에, 냉각종료조건 판정의 오차가 크고, 냉각이 부족한 상태에서 냉각이 종료해 버리거나, 반대로 과냉각으로 쓸데없이 사이클 시간을 길게하거나 해버리는 가능성이 있기때문이다. 따라서, 온도저하 구배가 완만하게되어 검출오차가 크게되기 전의 시점에서 냉각판(2)의 온도를 검출하고, 그후는, 현실의 장치의 구조에 따라서 정해지는 일정시간의 경과후에 냉각수의 공급을 정지시키는 것으로 한것이다. 또한, 냉각종료조건판정용의 온도검출수단이 극히 고정밀도로 냉각판(2)의 온도변화를 검출할수있는 것이면, 냉각판(2)의 온도가 소정온도에 도달하는것을 냉각종료조건으로서 설정해도 되고, 현실의 장치구조에 최적한 냉각시간을 미리 구해두고, 냉각개시부터 소정시간 경과 후를 냉각종료조건으로 하는것 같은 타이머만의 제어로 해도 된다.As described above, the temperature information of the cooling plate 2 and the timekeeping by the timer are used in combination with the determination of the cooling end condition. When the temperature of the cooling plate 2 receiving the cooling water drops to a certain degree, the temperature change is slow. (See Fig. 2), it becomes difficult to detect subtle temperature changes, so that the error in the determination of the cooling end condition is large, and the cooling ends in a state in which cooling is insufficient, or, on the contrary, the cycle time is unnecessarily lengthened or overheated. Is likely. Therefore, the temperature of the cooling plate 2 is detected at a time point before the temperature decrease gradient becomes gentle and the detection error becomes large, and then the supply of the cooling water is stopped after a certain period of time determined according to the structure of the actual device. It was made to let. In addition, as long as the temperature detection means for determining the cooling end condition can detect the temperature change of the cooling plate 2 with extremely high accuracy, the cooling end condition may be set as the cooling termination condition if the temperature of the cooling plate 2 reaches a predetermined temperature. The cooling time optimum for the actual device structure may be obtained in advance, and the timer control may be performed such that the cooling end condition is set after the predetermined time elapses from the start of cooling.

냉각수에 의한 강제냉각이 종료하면, 주괴(5')의 보유열에 의해서 냉각판(2)의 온도가 재차 상승하기 시작하고, 예를들면, 냉각판(2)의 온도가 T3(예를들면, T3=160℃)이 된것을 온도검출수단(18)으로부터의 온도 정도에 의거해서 주조제어수단(19)이 검지하면, 주괴인출조건이 달성된것으로서 냉각판승강기구(14)로 냉각판 강하지령을 보내고, 주괴(5')가 얹힌상태의 냉각판(2)이 주형본체(3)로부터 분리되어 강하하고, 도시생략의 주괴인출장치가 작동함으로써 주괴(5')가 인출된다. 또한, 주괴인출조건은 냉각판(2)의 검출온도가 T3에 도달하는 경우에 한정되지않고, 냉각수의 정지부터 소정시간 경과후에 주괴인출조건이 달성하도록해도 된다. 상기와 같이해서, 주괴(5')가 인출되어 주괴인출장치가 정지하면, 그 취지의 신호를 받은 주조제어수단(19)이 즉시 냉각판 승강기구(14)에 냉각판 상승지령을 보내고, 새로운 주고사이클이 개시된다.When the forced cooling by the cooling water is finished, the temperature of the cooling plate 2 starts to rise again by the heat of retention of the ingot 5 ', for example, the temperature of the cooling plate 2 is T3 (e.g., When the casting control means 19 detects that T3 = 160 ° C, based on the temperature degree from the temperature detecting means 18, the ingot drawing condition is achieved, and the cold plate lifting mechanism 14 receives the cold plate hardening instruction. The cold plate 2 in the state where the ingot 5 'is placed is separated from the mold main body 3 and lowered, and the ingot 5' is drawn out by operating the ingot drawing device, not shown. In addition, the ingot withdrawal conditions are not limited to the case where the detection temperature of the cooling plate 2 reaches T3, and the ingot withdrawal conditions may be achieved after a predetermined time elapses from the stop of the cooling water. As described above, when the ingot 5 'is pulled out and the ingot drawing device stops, the casting control means 19 which receives the signal of the effect immediately sends a cooling plate rising command to the cold plate lifting mechanism 14, The give cycle starts.

상술한 바와같이, 본 실시형태에 관한 금속의 주조방법에 의하면, 주형내로 금속용탕을 주입하면서 주형내에서의 응고가 순차 진행되어 가는것으로 되고, 주괴내에 있어서의 각 부위의 냉각속도는, 종래법에 의한 냉각에 비해서 훨씬 빨라지고, 용질의 편석(偏析)이 감소한다. 추가해서, 폐쇄전 불능상태로 되는 직전까지 개폐전를 폐쇄하지않으므로, 압탕효과에 의해서 주괴는 치밀한 조직의 구조로 되고, 주조결함의 발생량을 억제할수있다.As described above, according to the metal casting method according to the present embodiment, solidification in the mold proceeds sequentially while the molten metal is injected into the mold, and the cooling rate of each part in the ingot is a conventional method. It is much faster than cooling by, and segregation of solute is reduced. In addition, since the opening and closing is not closed until immediately before the closing becomes impossible, the ingot is formed into a dense structure by the squeezing effect, and the amount of casting defects can be suppressed.

상술한 바와같이, 본 실시형태에 관한 금속의 주조방법에 의하면, 주형내가 금속용탕으로 충만되는것을 기다리는 일없이, 초기 냉각조건을 충족시키도록 냉각판(2)에 대한 냉각제어를 행하므로, 주조물에 블로우결함이 발생하는 것을 방지하고나서 주조사이클을 단축 할수있다고하는 이점이 있다. 예를들면, 종래방법에서는 16초를 요한 주조사이클을 12초로 단축할수있는것이다.As described above, according to the casting method of the metal according to the present embodiment, since the cooling control is performed on the cooling plate 2 so as to satisfy the initial cooling conditions without waiting for the mold to be filled with the molten metal, the cast product The advantage is that the casting cycle can be shortened after preventing blow defects from occurring. For example, in the conventional method, a casting cycle requiring 16 seconds can be shortened to 12 seconds.

또한, 초기 냉각조건에 의한 도리깨채(枷)가 없어진 후는 통상의 냉각을 행하므로, 주형내로 금속용탕을 주입하면서 응고가 순차로 진행되어가고, 주괴(5')내에 있어서의 각부위의 냉각속도는, 종래법에 의한 냉각에 비해서 훨씬 빨라지고, 용질의 편석이 감소한다. 추가해서, 폐쇄전불능상태로 되기 직전까지 개폐전을 폐쇄하지않으므로, 압탕효과에 의해서 주괴(5')는 치밀한 조직의 구조로 되고, 주조결함의 발생량을 억제할수있다.In addition, after eliminating flail under the initial cooling conditions, normal cooling is performed. Therefore, solidification proceeds sequentially while injecting molten metal into the mold, thereby cooling each part in the ingot 5 '. The speed is much faster than the cooling by the conventional method, and segregation of the solute is reduced. In addition, since the opening and closing is not closed until immediately before the closing is impossible, the ingot 5 'has a dense structure and can suppress the amount of casting defects.

상술한 주조공정을 행하는 주조장치(1)에 의해 주조한 직경 63㎜, 두께 10㎜의 짧은 원통형상의 주괴를, 축을 포함한 면에서 세로로 절단했을때의 절단면에 대해서 에칭처리를 한 상태를 관찰했다. 앞에서 설명한 종래법에 의한 조조에서 보였던 용질의 농도편석은 발생되어있지않고, 그것에 의한 에칭모양은 인지되지않았다. 또한, 에칭을 위한 화학처리액으로서 20%가성소다수용액을 사용하여, 50℃의 액체온도로 침지시간을 3분간으로 했다.The state which performed the etching process with respect to the cut surface at the time of cut | disconnecting the short cylindrical ingot of 63 mm in diameter and 10 mm in thickness which were cast by the casting apparatus 1 which performs the above-mentioned casting process lengthwise from the surface containing an axis | shaft was observed. . The concentration segregation of the solutes seen in the above-mentioned conventional method was not generated, and no etching pattern was recognized. Further, a 20% caustic soda solution was used as the chemical treatment solution for etching, and the immersion time was set to 3 minutes at a liquid temperature of 50 ° C.

상기의 주괴의 마이크로조직을 관찰한바, 주탕구부근에 발생한 결함은, 200㎛이상의 마이크로 포로시티가 100㎟에 0.5개이내, 50∼200㎛의 크기의 것이 5개 이내 이었다.As a result of observing the microstructure of the ingot, the defects occurring near the spout were less than 0.5 micropores of 200 µm or more in 100 mm2 and less than 5 in the size of 50 to 200 µm.

이와같이, 본 실시형태에서 표시한 주조공정에 의해 조조한 주괴의 품질은, 종래방법에 의해 주조한 주괴의 품질보다도 대폭적으로 향상하고 있는것이다.In this way, the quality of the ingot prepared by the casting step shown in the present embodiment is significantly improved than the quality of the ingot cast by the conventional method.

다음에, 상술한 주조공정을 실현하기위한 통괄적인 제어를 행하는 주조제어수단(18)이 구비하는 상세한 제어기능을 도 3에 표시한 기능블록도에 의거하여 설명한다.Next, the detailed control function of the casting control means 18 which performs comprehensive control for realizing the above-mentioned casting process is demonstrated based on the functional block diagram shown in FIG.

상기 주조제어수단(19)은, 온도검출수단(18)으로부터의 온도정보에 의거하여, 개폐전(8)를 승강시키는 개폐전승강기구(9), 냉각판(2)을 냉각하기위한 냉각수를 스프레이노즐(12)에 공급하는 급수관(15)의 개폐를 행하는 개폐밸브(16)를 개폐시키는 전자밸브(17), 냉각케이스(13)와 함께 냉각판(2)을 승강시키는 냉각판승강기구(14)에 대한 제어를 행하는 것이다. 또한, 주조장치(1)의 구성에 있어서는, 스프레이노즐(12)에, 급수관(15), 개폐밸브(16)가 협동해서 냉각수단으로서의 기능을 실현하는것이나, 냉각수의 공급·정지는 전자밸브(17)의 제어에 의해 행함으로써, 본 실시형태에 있어서의 주조제어수단(19)에 있어서는, 냉각수단의 능동화·불능동화는 전자밸브(17)에 대한 제어만에 의해서 실현하는것으로 하고있다. 또, 주괴인출장치(20)로부터 주괴인출완료신호를 받는것으로써, 주조제어수단(19)은 냉각판승강기구(14)에 대한 상승제어를 행한다.The casting control means 19, on the basis of the temperature information from the temperature detection means 18, the cooling water for cooling the opening and closing before and after the lifting mechanism 9 for raising and lowering the opening and closing 8, and the cooling plate (2). The solenoid valve 17 which opens and closes the opening / closing valve 16 which opens and closes the water supply pipe 15 supplied to the spray nozzle 12, and the cooling plate lifting mechanism which raises and lowers the cooling plate 2 with the cooling case 13 ( 14). In addition, in the structure of the casting apparatus 1, the spray nozzle 12 cooperates with the water supply pipe 15 and the opening / closing valve 16 to implement a function as a cooling means, and supply / stop of cooling water is performed by a solenoid valve ( By the control of 17), in the casting control means 19 according to the present embodiment, the activation and disabling of the cooling means is realized only by the control of the solenoid valve 17. In addition, the casting control means 19 performs the lift control on the cold plate lifting mechanism 14 by receiving the ingot drawing completion signal from the ingot drawing device 20.

온도검출수단(18)의 온도정보를 받는 개방전제어수단(21)은, 냉각판(2)의 온도TO이 허용하한온도TC이상이라는 제 1조건과 냉각판승강기구(14)가 냉각판(2)을 상승시킨 상태에 있다고하는 제 2조건의 양쪽이 달성되어있는것을 주탕개시가능조건으로하고, 이 주탕개시가능조건이 달성되면, 개폐전승강기구(9)에 개방전 지령을 보내서 개폐전(8)을 상승시키고, 개방된 주탕구(7)로부터 금속용탕(5)을 주형(4)에 주입시킨다. 또한, 본 실시형태와 같이 냉각판 상승개시부터 실제로 금속용탕(5)이 주형(4)내로 주입할때까지 타임러그가 있는 장치구조로 하였을경우, 냉각판(2)의 온도TO이 단순히 TC인것만으로는 불충분하고, 실제로 금속용탕(5)이 주형(4)내로 주입되어 냉각판(2)의온도가 상승하기 시작하기까지에, 냉각판(2)의 주형내표면의 전체부위가 TO보다도 저온이 되지않도록, TC보다도 충분히 높은온도(예를들면, TO≥150℃)에 판정조건을 설정해두는 것이 바람직하다.The pre-opening control means 21 receiving the temperature information of the temperature detecting means 18 has the first condition that the temperature TO of the cooling plate 2 is equal to or higher than the allowable lower limit temperature TC, and the cooling plate elevating mechanism 14 has a cooling plate ( 2) When the pouring start conditions are achieved, both of the second conditions, which are in the elevated state, are achieved, and when the pouring start conditions are achieved, the pre-opening command is sent to the opening / closing elevating mechanism 9 before opening and closing. (8) is raised and the molten metal 5 is injected into the mold 4 from the opened pouring mouth 7. In addition, when the apparatus structure with a time lug is made from the start of a cold plate rise until actually the metal molten metal 5 is injected into the mold 4 like this embodiment, the temperature TO of the cold plate 2 is simply TC. It is insufficient alone, and the entire portion of the mold inner surface of the cooling plate 2 is lower than TO until the molten metal 5 is actually injected into the mold 4 and the temperature of the cooling plate 2 starts to rise. In order to avoid this, it is preferable to set the determination condition at a temperature sufficiently higher than TC (for example, TO ≧ 150 ° C.).

상기와 같이해서, 개방전 제어수단(21)에 의한 주탕이 개시된후에는, 주형(4)으로 주입된 금속용탕(5)이 냉각판(2)의 주형내표면에 접촉할때의온도가 허용하한온도TC보다도 낮아지지않는다고 하는 초기 냉각조건을 충족하도록, 초기 냉각제어수단(21)이 통상 냉각수단(23)이 작동해서 전자밸브(17)를 개방하는 열이 없도록 제어한다. 즉, 주조제어수단(19)이 구비하는 초기 냉각 제어수단(22)은, 초기 냉각조건을 충족하도록 냉각수단을 직접 제어하는것은 아니고, 통상냉각제어수단(23)이 냉각제어를 개시하지 않도록 제어함으로써, 허용하한온도보다도 낮은 온도로된 냉각판(2)에 금속용탕(5)이 접촉해서 블로우결함이 발생하는 일이 없도록 하는것이다.As described above, after the pouring by the pre-opening control means 21 starts, the temperature when the molten metal 5 injected into the mold 4 contacts the mold inner surface of the cooling plate 2 is allowed. In order to satisfy the initial cooling condition not to be lower than the lower limit temperature TC, the initial cooling control means 21 controls the normal cooling means 23 so that there is no heat to open the solenoid valve 17. That is, the initial cooling control means 22 included in the casting control means 19 does not directly control the cooling means so as to satisfy the initial cooling conditions, but controls the normal cooling control means 23 so as not to start the cooling control. As a result, the molten metal 5 does not come into contact with the cooling plate 2 at a temperature lower than the allowable lower limit temperature, so that blow defects do not occur.

그리고, 주형(4)에 주입된 금속용탕(5)이 냉각판(2)의 주형내표면을 전체 씌웠다고 상정되는 상태를, 온도검출수단(18)의 온도정보가 T1=500℃에 도달하는것으로해서 초기 냉각제어수단(22)이 판정하면, 통상냉각수단(23)에 의해 전자밸브(17)가 온되어 개폐밸브(16)가 개방되고, 스프레이노즐(12)로부터 냉각수가 사출되고, 냉각판(2)에의 냉각이 개시되는 것이다. 또한, 초기 냉각 제어수단(22)이 초기 냉각조건을 충족하기위하여 통상 냉각제어수단(23)에 의한 냉각개시를 억제하고있는 상태에 있어서, 초기 냉각조건의 도리깨채가 빠진것을 판정하는 조건은, 전술한바와같이, 냉각판(2)의 온도가 소정온도에 도달한 경우에 한정되지 않고, 냉각판(2)의 온도변화의 증가분이 제로 또는 정으로 변한것으로 해도되고, 실제의 장치구조에 의거하여 설정한 소정 타이밍(예를들면, 개방전으로부터 소정시간의 경과)에 의거해서 통상냉각으로 이행시키도록 해도된다.Then, it is assumed that the molten metal 5 injected into the mold 4 covers the entire mold inner surface of the cooling plate 2 so that the temperature information of the temperature detecting means 18 reaches T1 = 500 ° C. If the initial cooling control means 22 determines, the solenoid valve 17 is turned on by the normal cooling means 23, the opening-closing valve 16 is opened, cooling water is injected from the spray nozzle 12, and cooling is carried out. Cooling to the plate 2 is started. In addition, in the state where the initial cooling control means 22 suppresses the start of cooling by the normal cooling control means 23 in order to satisfy the initial cooling conditions, the condition for determining that the flaw of the initial cooling conditions is removed is As described above, it is not limited to the case where the temperature of the cooling plate 2 reaches a predetermined temperature, and the increase in the temperature change of the cooling plate 2 may be changed to zero or positive, and based on the actual device structure. May be shifted to normal cooling based on the predetermined timing set (e.g., elapse of a predetermined time from before opening).

한편, 상기 개방전제어수단(21)은, 개폐전승강기구(9)에의 개방전지령을 보내는 동시에 폐쇄전제어수단(24)에도 개방전시킨 취지의 신호를 보내고, 이것을 받은 폐쇄전제어수단(24)은 미리 정해진 소정시간(예를들면, 5초)의 폐쇄전 제어용타이머(TM1)를 세트하고있고, 이 폐쇄전제어타이머에 의해 계시하는 시간은, 주형(4)내의 용탕응고가 주탕구(7)근방에 도달해서 개폐전(8)에 의한 주탕구(7)의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전 불능상태로 되는 직전을 알리는것이다. 따라서, 폐쇄전 제어용타이머가 타임업하면, 폐쇄전 제어수단(24)은 개폐전 승강기구(9)에 폐쇄전지령을 보내고, 개폐전(8)으로 주탕구(7)를 폐쇄해서 주형(4)내로의 압탕을 정지한다.On the other hand, the pre-opening control means 21 sends an open battery command to the opening / closing elevating mechanism 9, and also sends a signal to the pre-closing control means 24, indicating that it has been opened. 24) sets a pre-closing control timer TM1 for a predetermined time (for example, 5 seconds), and the time counted by the pre-closing control timer is a molten metal in the mold 4. (7) Informing the immediate vicinity of the inability to close before the opening and closing of the pouring port 7 by the opening and closing 8 is impossible. Therefore, when the control timer for closing time-ups, the pre-closing control means 24 sends a closing battery command to the elevating mechanism 9 before opening and closing, and closes the pouring port 7 by the opening and closing 8 before the mold 4 Stop the pressure on the inside.

상기와 같이해서 개폐전(8)이 폐쇄되고 나서 곧, 주형(4)내에서의 응고가 완료하여 주괴(5')가 형성되나, 냉각수에 의한 냉각판(2)의 냉각은 미리 정한 냉각 종료조건이 달성 될때까지 계속한다. 이 냉각종료조건으로서는, 전술한 바와같이, 냉각판(2)의 온도가 미리 정한 소정온도T2(예를들면, T2=70℃)에 도달하고나서, 미리 정한 소정시간이 경과한것으로 하고있다. 따라서, 냉각판(2)의 온도가 T2에 도달한것을 검지한 냉각정지제어수단(25)은, 냉각종료조건판정용타이머(TM2)를 세트하고, 냉각종료조건판정용타이머가 소정시간(예를들면, 4초)을 계시해서 타임업하면, 통상냉각제어수단(23)에 냉각정지를 지시하고, 통상냉각제어수단(23)이 전자밸브(17)를 폐쇄해서 냉각판(2)에의 강제냉각을 정지한다.Immediately after the opening and closing 8 is closed as described above, solidification in the mold 4 is completed to form the ingot 5 ', but the cooling of the cooling plate 2 by the cooling water is completed by the predetermined cooling. Continue until the condition is achieved. As the cooling end condition, as described above, the predetermined predetermined time elapses after the temperature of the cooling plate 2 reaches a predetermined temperature T2 (for example, T2 = 70 ° C). Therefore, the cooling stop control means 25 which detects that the temperature of the cooling plate 2 has reached T2 sets the cooling end condition determination timer TM2, and the cooling end condition determination timer is set for a predetermined time (e.g., For example, if the time is up by 4 seconds, the normal cooling control means 23 instructs cooling stop, and the normal cooling control means 23 closes the solenoid valve 17 to force the cooling to the cooling plate 2. Stop.

상기와같이, 통상냉각제어수단(23)에 냉각정지를 지시한 냉각정지제어수단(25)은, 착탈제어수단(26)에도 냉각을 정지시킨 취지의 신호를 보내고, 이것을 받은 착탈 제어수단(26)은, 주괴인출조건으로서 미리 정한 냉각판(2)의 온도가 T3(예를들면, T3=160℃)이 된것을 온도검출수단(18)으로부터의 온도정보에 의거하여 검지하면, 냉각판승강기구(14)에 하강지령을 보내고, 상기 지령을 받은 냉각판승강기구(14)가 주형으로부터 주괴(5')를 인출할수있도록 냉각판(2)을 하강시켜서 주형본체(3)으로부터 분리하고, 주괴인출장치(20)에 의해서 주괴(5')가 인출된다.As described above, the cooling stop control means 25 which has instructed the normal cooling control means 23 to stop the cooling also sends a signal to the detachment control means 26 to indicate that the cooling is stopped, and the detachment control means 26 having received this signal. ) Detects that the temperature of the cooling plate 2 determined as the ingot drawing condition is T3 (e.g., T3 = 160 ° C) on the basis of the temperature information from the temperature detecting means 18. Sending a descending command to the sphere 14, the cooling plate (2) is lowered and separated from the mold body (3) so that the cold plate lifting mechanism (14) received the command can draw out the ingot (5 ') from the mold, The ingot 5 'is drawn out by the ingot extractor 20. FIG.

또, 주괴(5')의 인출이 종료하면, 주괴인출장치(20)는 주괴인출종료의 취지를 표시하는 신호를 제어수단(26)에 보내고, 상기 신호를 받은 착탈제어수단(26)이 냉각판승강기구(14)에 상승지령을 보내고, 냉각판(2)이 주형본체(3)의 하부에 장착되도록해서, 새로운 주조사이클을 이행하는 것이다. 또한, 새로운 주조사이클의 개시에 따라서, 착탈제어수단(26)은, 냉각판승강기구(14)로부터 냉각판상승완료신호를 받아서, 개방전 제어수단(21)에 냉각판이 상승상태인 취지의 신호를 송신하는것으로 했으나 냉각판승강기구(14)로부터의 완료신호를 받는일없이, 착탈제어수단(26)이 냉각판승강기구(14)에 상승지령을 보내고나서 냉각판(2)이 주형본체(3)의 바닥부분에 장착하는데 필요충분한 시간이 경과한 후에, 개방전 제어수단(21)에 냉각판(2)이 상승상태인 취지의 신호를 보내도록해도된다.In addition, when the withdrawal of the ingot 5 'is finished, the ingot takeout device 20 sends a signal indicating that the ingot is taken out to the control means 26, and the detachable control means 26 receiving the signal cools down. The rising command is sent to the plate lifting mechanism 14, and the cooling plate 2 is mounted on the lower part of the mold main body 3 to perform a new casting cycle. In addition, in accordance with the start of a new casting cycle, the detachable control means 26 receives a completion signal of the cooling plate rising from the cold plate lifting mechanism 14, and signals that the cooling plate is raised to the control means 21 before opening. However, without receiving the completion signal from the cold plate elevating mechanism 14, the detachable control means 26 sends a rising command to the cold plate elevating mechanism 14, so that the cold plate 2 is the mold body ( After sufficient time has elapsed for mounting to the bottom of 3), the pre-opening control means 21 may send a signal indicating that the cooling plate 2 is raised.

상술한 주조제어수단(19)의 실시형탱에 있어서는, 초기 냉각제어수단(22)이 초기냉각조건을 충족하도록 냉각판(2)에의 내각을 행하지 않는 제어를 행하는 것이였으나, 초기냉각제어수단에 의한 제어는, 이것에 한정되는것은 아니다.In the embodiment of the casting control means 19 described above, the initial cooling control means 22 is to perform the control not to perform the cabinet to the cooling plate 2 so as to meet the initial cooling conditions, but by the initial cooling control means Control is not limited to this.

다른 실시형태인 주조제어수단은, 냉각판(2)에 3개의 온도 검출수단과 3개의 냉각수단을 설치한것이다.The casting control means of another embodiment is provided with three temperature detecting means and three cooling means in the cooling plate 2.

예를들면, 냉각판(2)에 있어서의 주형내에서 주탕구(7)로부터 주입된 금속용탕(5)이 가장 도달하기 어려운 부위에 제 1온도검출수단을, 이 제 1온도검출수단을 설치한 부위보다는 금속용탕(5)이 도닳하기 쉬운 부위에 제 2온도검출수단을, 주탕구(7)의 바로밑과 같이 가장 금속용탕이 도달하기쉬운 부위에 제 3온도검출수단을, 각각 설치한다. 또, 제 1온도검출수단에 의해 대표온도를 검출할수있는 영역을 제 1냉각수단에 의해 냉각하고, 제 2온도검출수단에 의해 대표온도를 검출할수있는 영역을 제 2냉각수단에 의해 냉각하고, 제 3온도검출수단에 의해 대표온도를 검출할수있는 영역을 제 3의 냉각수단(17c)에 의해 냉각한다.For example, the first temperature detecting means is provided at a portion where the molten metal 5 injected from the pouring hole 7 is hardest to reach in the mold of the cooling plate 2. The second temperature detecting means is provided in a portion where the molten metal 5 is likely to be worn out rather than in one portion, and the third temperature detecting means is provided in a portion where the molten metal is most easily reached, such as directly under the pouring hole 7. . The first temperature detecting means cools the area where the representative temperature can be detected by the first cooling means, and the second temperature detecting means cools the area where the representative temperature can be detected by the second cooling means. The region where the representative temperature can be detected by the temperature detecting means is cooled by the third cooling means 17c.

이와같이 복수의 온도검출수단과 복수의 냉각수단을 구비한 주조장치로 할수도있다.In this way, a casting apparatus including a plurality of temperature detecting means and a plurality of cooling means may be employed.

본 발명의 제조방법에서는, 주형내 공간의 형상에 따라서 냉각판(2)쪽의 하부면과 개폐전(8)쪽의 상부면이 평행한 주괴(5')를 얻을수있으나, 이 주괴는, 주형내 공간의 형상을 바꿈으로써 임의의 형상으로 형상할수있고, 상하부면이 평행이 아니어도되고, 평면과 곡면과의 짜맞춤이나, 곡면으로 구성된 3차원적으로 이형(異形)의 것이라도 돈다. 3차원적으로 이형인 것의 경우, 응고계면은 반드시 수평인평탄면을 이룬다고는 한정되지 않으나, 그 경우라도, 응고계면을 폐쇄루프를 형성하는일은 없고, 일방향성을 유지하고있는것이 바람직하다.In the production method of the present invention, ingots 5 'in which the lower surface on the side of the cooling plate 2 and the upper surface on the side before the opening and closing 8 can be obtained in accordance with the shape of the space in the mold, the ingot is a mold. By changing the shape of the inner space, it can be formed into any shape, and the upper and lower surfaces may not be parallel, and may be a three-dimensionally heterogeneous structure composed of a flat surface and a curved surface or a curved surface. In the case of being three-dimensionally deformed, the coagulation interface is not limited to a horizontal flat plane. However, in this case, it is preferable that the coagulation interface does not form a closed loop and maintains one direction.

이렇게해서 제조된 주조체(주괴)(5')에 있어서는, 응고계면이 항상 일방향을 유지해서 폐쇄루프를 형성하는 일없이 일방향응고를 행하고있기때문에, 그 내부품질이, 주물기공, 잉곳파이핑, 핀홀, 산화물의 말려들기등의 결함이 없는 양호한것으로 된다. 또한, 주형공간내의 윗쪽이 주형내공간을 구성하는 상부벽 및 개폐전(8)의 선단면에 의해서 폐색된 상태로 되기 때문에, 용탕의 계량을 실시하는 일없이 주탕량이 항상 일정하게되고, 또한, 메니스커스부에 큰 곡면이 형성 되는일도 없고, 주괴(5')의 치수나 중량에 큰 불균일이 발생할 염려도없다.In the thus-manufactured cast body (ingot) 5 ', since the solidification interface always maintains one direction and forms one-way solidification without forming a closed loop, the internal quality of the cast body (ingot), ingot piping, and pinhole is increased. It becomes a favorable thing without defects, such as the rolling of an oxide. In addition, since the upper part of the mold space is occluded by the upper wall constituting the mold inner space and the front end surface of the mold opening and closing 8, the amount of pouring is always constant without measuring the molten metal. A large curved surface is not formed in the meniscus, and there is no fear that a large unevenness occurs in the size and weight of the ingot 5 '.

이 주괴(5')를 알루미늄 혹은 알루미늄합금으로 제조하고, 그 금속조직의 DAS 및 결정 입자직경을 편광현미경(배율×40∼×100)을 사용해서 관찰했다. 또한, DAS의 측정은, 경금속학회 발행의 「경금속(1988), Vol. 38, No.1, p54」에 기재한 「덴드라이트암스페싱측정수순」에 의거해서 행하고, 또 결정입자직경의 측정은, 동학회발행의 「경금속(1983), Vol. 33, No.2, p111」에 기재한 「금속조직」에 의거해서 행했다.This ingot 5 'was made of aluminum or an aluminum alloy, and the DAS and crystal grain diameter of the metal structure were observed using a polarizing microscope (magnification x40 to x100). In addition, the measurement of DAS is published in "Light Metals (1988), Vol. 38, No. 1, p54, and the measurement of the crystallite diameter in accordance with the "dendrite arm spacing measurement procedure" described in "Light Metals (1983), Vol. 33, No. 2, p111 ", and it carried out based on the" metal structure ".

DAS에 대해서는, 상기한 일방향성결정성장하에서, 냉각판(2)(보텀면B)쪽으로부터 개폐전(8)(톱면T)쪽을 향해서 증대하는 현저한 경향이 인정되었다. 보텀면B쪽의 DAS를 d1, 톱면T쪽의 DAS를 d2로 표시하면, 강제냉각에 의해 d1〈d2가 된다. 단, d2〈1.1d1이면 d2의 증대경향이 미소하고 일방향성,결정성장의 효과가 거의없고 주조결함이 많아지는 조건도 포함되어 버린다. 한편, d2〉10.0d1이면 d2의 증대가 과대하고, 주괴의 공업생산면에서 현실적은 아니다. 그래서, d2=1.1d1∼10.0d1의 범위에 있는것이 바람직하다. 보다 바람직하기는 d2=1.1d1∼5.0d1이다. 또, 일방향성결정성장의 효과를 높이기위해서는, 보텀면B쪽에서의 DAS는 40㎛이하인것이 바람직하다. 이와같이 강제냉각함으로써, 200㎛이상의 미크로포로시티, 미크로슈링케이지등의 주조결함이 100평방㎜이내에 1개이내, 50∼200㎛의 공동결함이 10개 이내라는 건전한 주괴를 제조할수있다.Regarding the DAS, a remarkable tendency of increasing from the cooling plate 2 (bottom surface B) toward the front 8 (top surface T) side before and after opening and closing was observed under the above-described unidirectional crystal growth. When the DAS on the bottom surface B side is represented by d1 and the DAS on the top surface T side is represented by d2, the forced cooling results in d1 &lt; d2. However, if d2 &lt; 1.1d1, the tendency of d2 to increase is small, the effects of unidirectionality, crystal growth are almost insignificant, and casting defects are also included. On the other hand, if d2> 10.0d1, the increase of d2 is excessive and it is not realistic from the industrial production of ingot. Therefore, it is preferable to exist in the range of d2 = 1.1d1-10.0d1. More preferably, it is d2 = 1.1d1-5.0d1. Moreover, in order to raise the effect of unidirectional crystal growth, it is preferable that DAS in the bottom surface B side is 40 micrometers or less. By forced cooling in this way, it is possible to produce a healthy ingot in which casting defects such as microporosity of more than 200 µm and microshrinkage cage are within 100 square mm, and within 10 joint defects of 50 to 200 µm.

또, 주괴의 금속조성에 있어서, 등축정(等軸晶)조직구조를 형성하는 결정의 결정입자직경에 대해서 DAS와 마찬가지로, 상기한 일방향성 결정성장 하에서는, 보텀면B쪽으로부터 톱면쪽을 향해서 증대하는 현저한 경향이 인정되었다. 보텀면B쪽의 결정입자직경을 d1', 톱면T쪽의 결정입자 직경을 d2'로 표시하면, 강제냉각에 의해 d1'〈d2'가 된다. 단, d2'〈1.05d1'이면 d2'의 증대경향이 미소하여 일방향성결정성장의 효과가 거의 없고 주조결함이 많아질 조건도 포함되어 버린다. 한편, d2'〉7.0d1이면 d2'의 증대가 과대하며, 주괴의 공업생산면에서 현실적은 아니다. 그래서, d2'=1.05d1'∼7.0d1'의 범위에 있는것이 바람직하다. 보다 바람직하기는 d2'=1.05d1'∼5.0d1'이다. 또, 일방향성결정성장의 효과를 높이기위해서는, 보텀면B쪽에서의 결정입자 직경d1'는 평균해서 100㎛이하인것이 바람직하다.In addition, in the metal composition of the ingot, the crystal grain diameter of the crystal forming the equiaxed crystal structure is increased from the bottom surface B to the top surface under the unidirectional crystal growth as described above. A remarkable trend was recognized. When the crystal grain diameter of the bottom surface B side is represented by d1 'and the crystal grain diameter of the top surface T side is represented by d2', it becomes d1 '<d2' by forced cooling. However, if d2 '&lt; 1.05d1', the tendency of d2 'to increase is small, so that there is little effect of unidirectional crystal growth, and the conditions in which casting defects are increased are included. On the other hand, if d2 '> 7.0d1, the increase of d2' is excessive, and it is not realistic in industrial production of ingot. Therefore, it is preferable to exist in the range of d2 '= 1.05d1'-7.0d1'. More preferably, it is d2 '= 1.05d1'-5.0d1'. In addition, in order to enhance the effect of unidirectional crystal growth, it is preferable that the crystal grain diameter d1 'on the bottom surface B side is 100 µm or less on average.

이 실시형태에서는, 상기와 같이, 용탕이 일방향으로 순차응고되는 주조장치(일방향 응고 주조장치)를 사용해서 각종형상의 주괴를 제조하고, 그 주괴에 대해서 또 소성가공을 실시하고, 이 소성가공에 의해, 특히 그 개폐전 쪽에서의 기계적 특성을 개선하여, 불균일을 없애고 기계적특성을 전체로서 균일한것으로 하고있다.In this embodiment, as described above, ingots of various shapes are produced by using a casting apparatus (one-direction solidification casting apparatus) in which the molten metal is solidified sequentially in one direction, and the plastic ingot is further subjected to plastic processing. This improves the mechanical properties, especially before the opening and closing, to eliminate unevenness and to make the mechanical properties uniform as a whole.

본 발명의 제조방법은, 얻어진 주괴에 소정 비율이상의 가공율로 소성가공을 가해서 소성가공용부재로 하나, 소정비율이상의 가공율은 주괴에 대한 1회이상의 소성가공으로 달성되는것이 바람직하다.In the production method of the present invention, the obtained ingot is subjected to plastic working at a processing rate of a predetermined ratio or more to form a plastic working member, and a processing rate of a predetermined ratio or more is preferably achieved by at least one plastic working on the ingot.

또, 소성비율은 25%(보다 바람직하기는 50%)인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that firing ratio is 25% (more preferably 50%).

또, 소성가공은 주괴에 대한 부분적인 소성가공인 것이 바람직하다. 특히 소성가공은 주괴의, 적어도 개페전쪽을 포함하는 부분에 대한 소성가공인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that plastic processing is partial plastic processing with respect to an ingot. In particular, the plastic working is preferably a plastic working on a portion of the ingot including at least the opening side.

또한, 여기서, 재료의 소성변형을 이용해서 목적의 형상, 성질을 부여하는 가공을 총칭해서 소성가공이라고 한다. 예를들면 단조(냉간, 열간), 단신거치가공(鍛伸据入加工), 압연, 압출, 전조가공, 로터리 포오징(전동가공)등을 들수있다. 또, 소성가공의 가공율K는 예를들면 거치가공과 같은 경우는, (변형한높이)÷(초기높이)×100%이고, 또 압출과 같은 경우는 (변형을 받는 단면적)÷(초기단면적)×100%이다.In addition, the process which gives a target shape and a characteristic using the plastic deformation of a material here is named generically, and it is called plastic processing. For example, forging (cold, hot), short roll processing, rolling, extrusion, rolling, rotary forging (electric processing) and the like. In addition, the processing rate K of the plastic working is (deformed height) ÷ (initial height) x 100% in the case of rough working, for example, and in the case of extrusion, the (cross-sectional area subjected to deformation) ÷ (initial cross section X 100%.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 개폐전의 단부면이 주형내면의 일부를 구성하는 동시에 냉각부재가 일부를 구성하는 폐색성의 주형을 사용하고, 개폐전으로부터 충전한 금속용탕을 냉각부재로 강제냉각해서 응고한 주괴에 소정비율이상의 가공율로 소성가공을 가하고 있는 것을 특징으로하는 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적 특성을 얻을수 있으므로 바람직하다.The plastic processing member manufactured by the above method uses an occluded mold whose end surface before opening and closing forms part of the mold inner surface and part of the cooling member, while forcibly filling the molten metal charged from the opening and closing with the cooling member. A plastic working member is applied to a cooled and solidified ingot at a processing rate of a predetermined ratio or more, and therefore, it is preferable because it can obtain good mechanical properties.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 주괴가, 주형의 냉각부재가 미리정한 허용하한온도이상인것을 조건으로 개폐전을 개방해서 주형에의 주탕을 개시하고, 주형에 주입된 금속용탕에 냉각부재의 주형내표면에 접촉할때의 온도가 상기 허용하한온도보다도 낮아지지 않는다는 초기 냉각조건을 충족하도록 냉각부재의 냉각을 개시하고, 주형내에 금속용탕이 충만한 후도 개폐전을 폐쇄하는 일없이 주형내로의 압탕을 계속하고, 주형내의 용탕응고가 주탕구 근방에 도달해서 개폐전에 의한 주탕구의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전 불능상태로 되기전에, 개폐전으로 주탕구를 폐쇄하고, 폐쇄전을 한후에 미리 정한 냉각종료조건이 달성된 시점에서 냉각부재에의 냉각을 정지하고, 냉각정지후에 미리 정한 주괴인출조건이 달성되는것에 의거하여, 냉각부재를 주형본체로부터 분리해서 주괴를 인출하도록한 방법으로 냉각해서 응고한 주괴인것을 특징으로하는 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수 있으므로 바람직하다.In the plastic processing member manufactured by the above method, the ingot is opened before opening and closing on the condition that the cooling member of the mold is above a predetermined allowable lower limit temperature to start pouring into the mold, and the cooling member in the molten metal injected into the mold. Start cooling of the cooling member so as to meet the initial cooling condition that the temperature at the time of contact with the mold inner surface is not lower than the allowable lower limit temperature, and after closing the opening and closing even after the metal molten metal is filled in the mold, The molten iron in the mold is continued and the molten iron in the mold reaches near the pouring hole and the pouring hole is closed before opening and closing. On the basis that the cooling of the cooling member is stopped when the cooling end condition is achieved, and the predetermined ingot drawing condition is achieved after cooling stop, That each member of a solidified by cooling in a manner so as to draw the ingot mold body separated from the ingot, and the plastic working member as claimed, it is preferable because get good mechanical properties.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 주괴가 소성가공을 가해있는것을 특징으로하는 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수있으므로 바람직하다.The plastic working member produced by the above method is preferable because the ingot is a plastic working member characterized by being subjected to plastic working and good mechanical properties can be obtained.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 당해소성가공용부재는 중간가공제품인 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수있으므로 바람직하다.The plastic working member produced by the above method is preferable because the plastic working member becomes a plastic working member which is an intermediate processing product, and good mechanical properties can be obtained.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 당해 소성가공용부재는 최종가공제품인 소상가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수있으므로 바람직하다.The plastic processing member manufactured by the above method is preferable because the plastic processing member becomes a small-phase processing member which is a final processed product, and good mechanical properties can be obtained.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 금속이 알루미늄 혹은 알루미늄합금인 소성가공용부재가 되고, 양호한 기게적 특성을 얻을수있으므로 바람직하다.The plastic processing member manufactured by the above method is preferable because the metal becomes an aluminum or aluminum alloy plastic processing member and a good mechanical property can be obtained.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 주괴의, 냉각부재쪽에 있어서의 금속조직의 DAS에 대해서 개폐전쪽에 있어서의 금속조직의 DAS가 1.1∼10.0배인 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수있으므로 바람직하다. 상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 주괴의, 냉각부재쪽에 있어서의 금속조직의 결정입자직경에 대해서 개폐전 쪽에 있어서의 금속조직의 결정입자직경이 1.05∼7배인 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수 있으므로 바람직하다.The plastic processing member manufactured by the above method becomes a plastic processing member having a DAS of 1.1 to 10.0 times that of the metal structure in the opening and closing side with respect to the DAS of the metal structure on the cooling member side of the ingot, thereby obtaining good mechanical properties. It is preferable because it is. The plastic working member produced by the above method is a plastic working member having a crystal grain diameter of 1.05 to 7 times the metal grain in the opening and closing side with respect to the crystal grain diameter of the metal structure on the cooling member side of the ingot. It is preferable because mechanical properties can be obtained.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 소성가공용부재의 제 2상정출(相晶出)입자 직경은, 냉각부재쪽의 입자직경에 대한, 개폐전쪽의 입자직경의비가 1.2이상의 소성가공용부재가 되고, 양호한 기계적특성을 얻을수있으므로 바람직하다.The plastic processing member manufactured by the above method has a plastic processing member having a ratio of the second phase crystallized particle diameter of the plastic processing member to a particle diameter on the front side of the opening and closing to a particle diameter on the cooling member side of 1.2 or more. This is preferable because good mechanical properties can be obtained.

상기의 방법으로 제조된 소성가공용부재는, 주괴가 탕구로부터 하향으로 주탕된 주괴이고, 상기 결정의 성장방향은 대략 상향의 소성가공용부재로된다. 양호한 기계적특성을 얻을수 있으므로 바람직하다.The plastic processing member manufactured by the above method is an ingot in which the ingot is poured downward from the spout, and the growth direction of the crystal is approximately an upward plastic processing member. It is preferable because good mechanical properties can be obtained.

얻어진 소성가공용부재는, 또 소둔공정이 실시된것이 기계적강도특성을 양호하게하므로 바람직하다.It is preferable that the obtained plastic working member is further subjected to an annealing process because of its good mechanical strength characteristics.

얻어지 소성가공용부재는, 돌면을 배럴연마해있는 것이 표면상태를 양호하게하므로 바람직하다.The resultant plastic processing member is preferably barrel-polished on the projection surface because of good surface condition.

얻어지 소성가공용부재는, 표면을 쇼트블라스트해있는 것이 표면상태를 양호하게하므로 바람직하다.The resulting plastic working member is preferably short blasted because it improves the surface state.

이하에, 구체적인 실시예를 표시해서 설명한다.Specific examples are shown and described below.

(실시예 1)(Example 1)

JIS2218합금용탕을 다른용해설비(도시생략)로 용제하고, 그 용탕을 도 1, 도 3에 표시한 구성과 마찬가지인 일방향응고주조장치에 주탕해서, 1변(邊)이 72㎜, 두께 20㎜의 주괴(111a),(도 4(a))를 주탕했다. 주조조건은 표 1의 실시예 1의 란에 표시한대로였다. 또한, 용제후의 합금용탕속에, Al-5질량% Ti-1질량%B를 첨가하고, 첨가후의 함금용탕을 주조에 제공했다. 첨가량은 첨가한Ti량이 0.01질량%가 되는 량으로하고, 이 첨가에 의해 결정입자의 미세화를 도모했다. 여기서 단조에 제공된 합금용탕의 화학성분은 표 2에 표시한대로였다.The JIS2218 alloy molten metal was melted by another melting apparatus (not shown), and the molten metal was poured into a one-way solidification casting apparatus similar to the configuration shown in Figs. 1 and 3, where one side was 72 mm and a thickness of 20 mm. Ingot 111a (FIG. 4 (a)) was poured. Casting conditions were as showing in the column of Example 1 of Table 1. Moreover, Al-5 mass% Ti-1 mass% B was added to the alloy molten metal after a solvent, and the molten alloy alloy after addition was provided for casting. The addition amount was made into the amount which added Ti amount becomes 0.01 mass%, and refinement | miniaturization of the crystal grain was aimed at by this addition. The chemical composition of the molten alloy provided in the forging was as shown in Table 2.

주조조건Casting condition 항 목Item 단위unit 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 1.합금종류1. Alloy 22182218 60616061 60616061 Al-Si계합금Al-Si Alloy 2.용탕수조내용탕온도2.The temperature of the molten water bath contents 720720 750750 750750 700700 3.주형의 상부내면과용탕수조의 용탕면의레벨차3. The level difference between the upper inner surface of the mold and the molten water surface of the molten metal bath Mm 150150 100100 100100 200200 4.주탕전냉각판온도4. Cooling plate temperature before pouring 150150 150150 150150 150150 5.냉각수량5. Cooling water amount 1/min1 / min 77 88 77 88 6.용탕주입구의 직경6.diameter of molten metal inlet Mm 1212 1010 1010 1010 7.전기로내 분위기온도7.Ambient temperature in electric furnace 750750 780780 780780 720720 8.상부면주형 및측면주형의 상부온도8. Upper temperature of upper mold and side mold 680680 700700 700700 680680 9. 주조수순1) 주탕2) 냉각판3) 냉각판4) 냉각판5) 소재인출9. Casting Process 1) Pouring 2) Cold Plate 3) Cold Plate 4) Cold Plate 5) Material Extraction 10초후에개폐전폐쇄500℃에서수냉개시30℃에서수냉완료200℃에서냉각판강하자연낙하After 10 seconds, the water is shut off before opening and closing.When water is started at 500 ℃, cooling is completed at 30 ℃. 10초후에개폐전폐쇄500℃에서수냉개시30℃에서수냉완료200℃에서냉각판강하자연낙하After 10 seconds, the water is shut off before opening and closing.When water is started at 500 ℃, cooling is completed at 30 ℃. 9초후에개폐전폐쇄500℃에서수냉개시30℃에서수냉완료200℃에서냉각판강하자연낙하9 seconds later, closed before opening and closing, water cooled at 500 ° C, water cooled at 30 ° C, cooled down at 200 ° C 12초후에개폐전폐쇄500℃에서수냉개시30℃에서수냉완료200℃에서냉각판강하자연낙하After 12 seconds, the water is shut off before opening and closing.When water is started at 500 ℃, cooling is completed at 30 ℃.

2218합금화학성분(질량%)2218 alloy chemical composition (mass%) SiSi CuCu MgMg NiNi FeFe TiTi 0.380.38 4.14.1 1.531.53 1.801.80 0.230.23 0.0100.010

주괴(111a)에는 505℃×8시간유지에 의한 균질화처리를 실시하고, 그후 이 주괴(111a)로부터 폭40㎜, 길이65㎜, 두께20㎜의 단책체(短冊體)(111b)(도 4(b))를 잘라냈다. 이때의 단책체(111b)의 두께방향은, 주괴(111a)응고방향과 동일방향이며, 두께방향의 상부면이 주괴(111a)의 톱면T에, 또 하부면이 보텀면B에 각각 해당하고있다.The ingot 111a is subjected to a homogenization treatment by maintaining at 505 ° C. for 8 hours, and thereafter a monoblock 111b having a width of 40 mm, a length of 65 mm, and a thickness of 20 mm from the ingot 111 a (FIG. 4). (b)) was cut out. At this time, the thickness direction of the single-piece body 111b is the same direction as the solidification direction of the ingot 111a, and the upper surface of the thickness direction corresponds to the top surface T of the ingot 111a, and the lower surface corresponds to the bottom surface B, respectively. .

이 단책체(111b)를 가열로내에서 420℃로 가열하고, 400톤 메카니컬프레스를 사용하고, 표 3에 표시한 조건으로 단신가공을 행하여, 단신부재(111c)(도 4(c))를 작성했다. 단신가공은, 도 4(b)의 화살표시 Y1에 표시한 바와같이, 폭40㎜를 얇게하는 방향으로 행하고, 가공율(거치율)K는, 25,50,70%의 수준으로 했다.The monolayer 111b was heated to 420 ° C. in a heating furnace, and short-stacked under the conditions shown in Table 3 using a 400-ton mechanical press, thereby removing the short-circuit member 111c (Fig. 4 (c)). Created. Short cutting was performed in the direction of thinning the width of 40 mm, as indicated by the arrow Y1 in Fig. 4 (b), and the processing rate (coating rate) K was set at 25,50,70%.

단신가공의 조건Short processing condition 1One 프레스의 종류Type of press 400톤 메카니컬프레스(크랭크 프레스)400ton mechanical press (crank press) 22 금형의 종류Type of mold 상·하면 평면 또한 평행Top and bottom planes are also parallel 33 금형의 온도Mold temperature 200℃∼220℃200 ℃ -220 ℃ 44 윤활류Lubricants 수용성 흑연 윤활유, 금형에 분무도포Water soluble graphite lubricant, sprayed onto mold 55 워크온도Work temperature 400℃∼430℃400 ℃ ~ 430 ℃ 66 거치율Fermentation rate 펀치하사점위치(슬라이드)를 조정해서 실시Adjust the punch bottom dead center position (slide)

단신가공후, 이 단신부재(111c)에 인공시효처리(T6처리)를 행했다. 즉, T6처리조건으로서, 505℃×4시간유지후에 water hardening을 행하는 용체화처리와, 그 후에 190℃×8시간유지의 복귀처리를 행했다. 이 T6처리후의 단신부재(111c)로부터, 기계적특성을 조사하기위해서, 도 5에 표시한 바와같은 형상의 인장시험편(111d)(도 5)을 절삭했다. 이 인장시험도편(111d)의 형상은, ASTM규격의 「E8-99, Fig8」에 있어서의 공칭직경 0.113in.의 치수규격에 합치하고있다. 인장시험편(111d)의 채취위치는, 도 4(c)에 표시한 바와같은, 단신부재111c의 X,Y,Z위치로서, X는 주괴(111a)의 톱면T의 근방, Y는 중간, Z는 보텀면B의 근방에 각각 대응하고 있다. 이와같이해서, 1개째의 주괴(111a)(단책체 111b)에는 25%의 가공율로 단신을 실시하고 그 단신 부재(111c)의 X,Y,Z위치로부터 각각 인장시험편(111d)(도 5)을 인출하고, 2개째의 주괴(111a)(단책체 111b)에는 50%의 가공율로 단신을 실시하고 그 단신부재(111c)의 X,Y,Z위치로부터 각각 인장시험편(111d)를 인출하고, 3개째의 주괴(111a)(단책체 111b)에는 75%의 가공율로 단신을 실시하여 그 단신부재(111c)의 X,Y,Z위치로부터 각각 인장시험편(111d)을 인출하여, 그들을 인장시험에 제공했다.After the short cutting process, an artificial aging treatment (T6 treatment) was performed on the short extending member 111c. That is, as the T6 treatment condition, a solution treatment for performing water hardening after holding at 505 ° C for 4 hours and then returning at 190 ° C for 8 hours was performed. The tensile test piece 111d (FIG. 5) of the shape as shown in FIG. 5 was cut out from the extending member 111c after this T6 process in order to investigate a mechanical characteristic. The shape of this tensile test piece 111d conforms to the dimensional standard of 0.113 in. Of nominal diameter in "E8-99, Fig8" of ASTM standard. The sampling position of the tensile test piece 111d is the X, Y, and Z positions of the single member 111c, as shown in Fig. 4C, where X is near the top surface T of the ingot 111a, Y is intermediate, and Z is shown. Corresponds to the vicinity of the bottom surface B, respectively. Thus, the 1st ingot 111a (single body 111b) is short-circuited at 25% processing rate, and the tensile test piece 111d (FIG. 5) is respectively carried out from the X, Y, and Z positions of the short-circuit member 111c. The second ingot 111a (single 111b) was shortened at 50% cutting rate, and the tensile test piece 111d was taken out from the X, Y, and Z positions of the extending member 111c, respectively. The third ingot 111a (single 111b) is short-cut at a processing rate of 75%, and the tensile test pieces 111d are taken out from the X, Y, and Z positions of the single-length member 111c, respectively, and tensioned. Provided for the test.

인장시험은, 시마쓰세이사쿠쇼제품의 오토그래프를 사용하여 행하고, 인장시험속도는 1㎜/분으로 행했다. 평가항목은 인장강도 0.2%내력 및 신장(伸)의 3항목이다.The tensile test was carried out using an autograph manufactured by Shimatsu Seisakusho, and the tensile test speed was performed at 1 mm / minute. The evaluation items are three items, a tensile strength of 0.2% and elongation.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

상기 실시예 1과 비교하기 위한 인장시험편을 다음과 같이해서 작성했다. 즉, 실시예 1과 동일합금용탕, 동일주조방법으로, 동일형상의 주괴를 주조하고, 동일 열처리조건으로 균질화처리를 실시한후, 동일형상의 단책체를 절단했다.The tensile test piece for comparison with Example 1 was created as follows. In other words, in the same alloy molten metal as in Example 1 and the same casting method, the same ingot was cast and homogenized under the same heat treatment conditions, and then the same monolith was cut.

그리고, 단책체에 단신가공을 시행하지않은것과 10%의 단신가공을 실시한것에, 실시예 1과 동일조건으로 T6처리를 행하고, 그 T6처리를 실시한 부재로부터, 인장시험편을 절삭했다.Then, the T6 treatment was carried out under the same conditions as in Example 1, with the short sheet not subjected to the short cut and the 10% short cut, and the tensile test piece was cut from the member subjected to the T6.

또한, 10%의 단신가공은, 실시예 1과 동일한 방법으로 행하고, 또한 인장시험편의 채취위치는, 도 4(c)의 X,Y,Z위치와 동일한 위치로부터이고, 주괴의 톱면T, 보텀면B와의 관계는, 실시예 1과 대응하고있다. 또, 인장시험편의 형상, 인장시험방법 및 평가항목도 실시예 1과 동일하다.In addition, 10% of short-cutting was performed in the same manner as in Example 1, and the sampling position of the tensile test piece was from the same position as the X, Y, and Z positions in Fig. 4 (c), and the top surface T and bottom of the ingot. The relationship with surface B corresponds to Example 1. FIG. In addition, the shape of the tensile test piece, the tensile test method and the evaluation items are the same as in Example 1.

표 4는 실시예 1에 있어서의 인장시험결과의, 인장강도ㅡ 0.2%내력 및 신장의 여러 데이터를 표시하는 표이다. 이 인장시험결과로부터, 인장강도, 0.2%내력, 신장 함께 거치율25%이상으로, 개선이 현저해지고, 특히 톱면X위치에서의 각특성이 바람직한 값으로되고, 개선이 높다. 50%이상의 거치율로, 톱면T, 중심함께보다 바람직한 값을 가진 보텀면B의 특성에 거의 일치하고있다.Table 4 is a table which shows the various data of tensile strength-0.2% yield strength and elongation of the tensile test result in Example 1. From the tensile test results, the tensile strength, 0.2% yield strength, elongation rate together with the elongation rate of 25% or more, the improvement is remarkable, especially the angular characteristic at the top surface X position becomes a desirable value, and the improvement is high. It has a roughness of 50% or more, which almost coincides with the characteristics of the top face T and the bottom face B which has a more desirable value than the center.

인장시험결과(실시예 1, 비교예 1)Tensile test results (Example 1, Comparative Example 1) 실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 거치율(K%)Fermentation rate (K%) 2525 5050 7575 00 1010 강도(㎫)Strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 372372 380380 381381 314314 330330 YY 중심center 381381 384384 385385 360360 365365 ZZ 보텀면Bottom surface 382382 381381 382382 382382 380380 0.2%내력(㎫)0.2% yield strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 246246 246246 247247 243243 245245 YY 중심center 245245 249249 248248 247247 249249 ZZ 보텀면Bottom surface 246246 247247 248248 248248 247247 신장(%)kidney(%) 장소Place XX 톱면Top side 12.812.8 16.716.7 18.018.0 5.85.8 7.27.2 YY 중심center 13.913.9 16.916.9 17.117.1 7.37.3 8.68.6 ZZ 보텀면Bottom surface 15.615.6 17.617.6 18.518.5 10.010.0 11.211.2

(실시예 2)(Example 2)

상기의 실시예 1에서는, 단신가공을 1회로 행하도록 했으나, 이 실시예 2에서는 단신가공을 복수회로 나누어서 행한다.In Example 1 mentioned above, single-line processing was performed once, but in Example 2, single-line processing is divided into multiple times.

JIS6061합금용탕을 다른용해설비(도시생략)로 용제하고, 그 용탕을 도 1, 도3에 표시한 구성과 마찬가지인 일방향응고주조장치에 주탕해서, 1변(邊)이 80㎜, 두께 30㎜의 주괴(121a),(도 6(a))를 주탕했다. 주조조건은 표 1의 실시예 2에 표시한대로였다. 또한, 용제후의 합금용탕속에, Al-5질량% Ti-1질량%B를 첨가하고, 첨가후의 합금용탕을 주조에 제공했다. 첨가량은 첨가한Ti량이 0.01질량%가 되는 량으로하고, 이 첨가에 의해 결정입자의 미세화를 도모했다. 여기서 단조에 제공된 합금용탕의 화학성분은 표 5에 표시한대로였다.The JIS6061 alloy molten metal was melted by another melting apparatus (not shown), and the molten metal was poured into a one-way solidification casting apparatus similar to the configuration shown in Figs. 1 and 3, where one side was 80 mm and a thickness of 30 mm. Ingot 121a and FIG. 6 (a) were poured. Casting conditions were as shown in Example 2 of Table 1. Moreover, Al-5 mass% Ti-1 mass% B was added to the alloy molten metal after a solvent, and the molten alloy after addition was provided for casting. The addition amount was made into the amount which added Ti amount becomes 0.01 mass%, and refinement | miniaturization of the crystal grain was aimed at by this addition. The chemical composition of the molten alloy provided in the forging was as shown in Table 5.

6061합금화학성분(질량%)6061 Alloy Chemical Composition (mass%) SiSi CuCu MgMg NiNi FeFe TiTi 0.550.55 0.240.24 1.121.12 0.250.25 0.220.22 0.0110.011

또, 주괴의 중심축을 통고하고, 변의 1/2을 통과하는 면의, 냉각판에 접촉하는 쪽의 주괴바닥면, 중심부, 최종응고면쪽의 표면부의 DAS와 결정입자직경을 측정했다. 각각의 바닥면과의 비(比)를 포함하고, 결과는 표 1, 표 2에 표시한대로였다. DAS의 측정은 사진배율78배의 금속조직사진에, 냉각면과 평행한 5개의 직선을 긋고, 덴드라이트암의 교차점의 수로부터 구한(교선법)DAS평균치㎛으로 표시한다. 또, 결정입자직경은 편광현미경사진의, 랜덤한 방위로 그은 5개의 직선이, 결정의 경계와 교차하는 수와, 결정을 횡단하는 직선의 거리로부터 구하고, 그것을 평균결정입자직경㎛로 했다.In addition, the DAS and crystal grain diameters of the surface portion of the ingot bottom surface, the central portion, and the final solidification surface side of the surface passing through the center axis of the ingot and passing through the half of the side in contact with the cooling plate were measured. The ratio with each bottom surface was included and the result was as having shown in Table 1, Table 2. The DAS is measured by drawing five straight lines parallel to the cooling surface on a metallographic photograph with a magnification of 78 times and displaying the DAS average value μm obtained from the number of intersection points of the dendrites (intersection method). In addition, the crystal grain diameter was determined from the number of intersections of the five straight lines drawn in the random orientation of the polarization microscope with the boundary of the crystal and the distance of the straight line traversing the crystal.

주괴부위Ingot 위치location DAS(㎛)DAS (μm) 하부와의 DAS의 비Ratio of DAS to lower part 주연부Periphery 상부Top 29.229.2 1.361.36 중심center 27.527.5 1.291.29 하부bottom 21.421.4 1.001.00 중간부Middle section 상부Top 32.432.4 1.641.64 중심center 26.926.9 1.361.36 하부bottom 19.719.7 1.001.00 중심부center 상부Top 34.434.4 1.621.62 중심center 27.327.3 1.281.28 하부bottom 21.321.3 1.001.00

주괴부위Ingot 위치location 결정입자직경(㎛)Grain size (㎛) 하부와의 결정입자직경의 비Ratio of crystal grain diameter to lower part 주연부Periphery 상부Top 113113 1.191.19 중심center 108108 1.141.14 하부bottom 9595 1.001.00 중간부Middle section 상부Top 122122 1.311.31 중심center 117117 1.261.26 하부bottom 9393 1.001.00 중심부center 상부Top 129129 1.321.32 중심center 118118 1.201.20 하부bottom 9898 1.001.00

주괴(121a)에는 540℃×6시간유지에 의한 균질화처리를 실시하고, 그후 이 주괴(121a)로부터 폭50㎜, 길이80㎜, 두께30㎜의 단책체(短冊體)(121b)(도 6(b))를 잘라냈다. 이때의 단책체(121b)의 두께방향은, 주괴(121a)의 응고방향과 동일방향이며, 두께방향의 상부면이 주괴(121a)의 톱면T에, 또 하부면이 보텀면B에 각각 해당하고있다.The ingot 121a is subjected to a homogenization treatment by maintaining at 540 ° C. for 6 hours, and thereafter a single body 121b having a width of 50 mm, a length of 80 mm, and a thickness of 30 mm from the ingot 121 a (FIG. 6). (b)) was cut out. At this time, the thickness direction of the unit body 121b is the same direction as the solidification direction of the ingot 121a, and the upper surface in the thickness direction corresponds to the top surface T of the ingot 121a, and the lower surface corresponds to the bottom surface B, respectively. have.

이 단책체(121b)를, 냉간 또는 열간으로 단신가공(거치)을 행하고, 단신부재(121c)(도 6(c))를 작성했다. 단신가공은, 도 6(b)의 화살표시Y2에 표시한 바와같이, 폭50㎜를 얇게하는 방향에서, 2회로 나누어서 행하고, 2회째의 단신에서 냉간단신가공을 25%, 열간단신가공은 50%의 가공율(거치율)K를 얻게되었다.The short body 121b was subjected to short-cutting (coating) by cold or hot to prepare a short-body member 121c (Fig. 6 (c)). As indicated by the arrow Y2 in Fig. 6 (b), the short cut was divided into two in the direction of thinning the width of 50 mm, and the cold short cut was 25% and the hot short cut was 50 in the second short cut. A percent machining rate K was obtained.

25%의 단신은 다음과 같이해서 행했다, 즉, 단책체(121b)에 윤활피막으로서 금속비누피막을 형상한후, 400톤프레스에 의해 15%에 거치했다. 그 후, 가열로에 의해 360℃로 4시간의 소둔처리를 실시하고나서 재차 금속비누피막을 형성한후, 프레스에 의해 10%의 거치을 행하여, 합계 25%로 했다.25% of short-lived was carried out as follows. That is, after the metal soap film was formed as a lubricating film on the single body 121b, it was placed at 15% by 400 ton press. Then, after performing annealing treatment for 4 hours at 360 degreeC by the heating furnace, the metal soap skin film was formed again, 10% of mounting was performed by the press, and it was set as 25% in total.

50%의 단신은 다음과 같이해서 행했다. 즉, 단책체(121b)를 가열로에 의해 420℃로 가열하고, 표 3에 표시한 단신가공(거치)조건으로, 도중에서의 실온까지의 냉각과, 420℃까지의 재가열을 거쳐서, 25%씩 2회 행해서 50%로 했다.50% of short-lives were performed as follows. In other words, the single-plate body 121b is heated to 420 ° C. by a heating furnace, and is subjected to 25% of the short-breaking conditions shown in Table 3 after cooling to room temperature in the middle and reheating up to 420 ° C. It was carried out twice each and made 50%.

단신가공후, 이 단신부재(121c)에 인공시효처리(T6처리)를 행했다. 즉, T6처리로서, 540℃×4시간유지하는 용체화처리를 행하고, 그 후, 170℃×8시간유지의 복귀처리를 행했다. 이 T6처리후의 단신부재(121c)로부터, 기계적특성을 조사하기위해서, 실시예 1과 동일한 방법으로 인장시험편 인장시험편을 얻어, 시험에 제공했다. 시험기, 시험방법, 평가항목등은, 실시예 1과 동일하다.After the short cutting process, an artificial aging treatment (T6 treatment) was performed on the short extending member 121c. That is, as a T6 process, the solution treatment which hold | maintains 540 degreeC * 4 hours was performed, and then the return process of 170 degreeC * 8 hours maintenance was performed. Tensile test pieces Tensile test pieces were obtained in the same manner as in Example 1 in order to examine the mechanical properties from the new member 121c after the T6 treatment, and were used for the test. The testing machine, test method, evaluation item, etc. are the same as that of Example 1.

상기의 실시예 2에서는 2회째의 단신으로 25%또는 50%의 가공율을 얻을수있게 했으므로, 실시예 2A로서, 실시예 2와 동일조건으로 얻은 주괴로부터, 동일형상의 단책체를 절단하여, 단신가공에 제공해서 단신부재로하고, 420℃로, 단책체를 가열한후, 한번에 (1)25% (2)50%에 거치했다. 그 단신부재로부터 인장 시험편을 채취하여, 인장시험에 제공하고, 실시예 2와 비교했다. 다른조건은 실시예 2와 동일하다.In Example 2 mentioned above, since the processing rate of 25% or 50% was obtained by the 2nd single body, in Example 2A, the monolith of the same shape was cut | disconnected from the ingot obtained on the same conditions as Example 2, After providing to a process and making it a single member and heating a single object at 420 degreeC, it mounted to (1) 25% (2) 50% at once. The tensile test piece was extract | collected from this extending | stretching member, it used for the tension test, and it compared with Example 2. Other conditions are the same as in Example 2.

표 8은 실시예 2, 2A에 있어서의 인장시험결과인 인장강도, 0.2%내력 및 신장의 여러데이터를 표시하는 표이다. 이결과에 의하면, 1회로 단신해도, 2회로 나누어서 단신해도, 동등의 기계적특성을 얻을수있다는 것을 알수있다.Table 8 is a table which shows various data of the tensile strength, 0.2% yield strength, and elongation which are the test results of Examples 2 and 2A. According to this result, it is understood that equivalent mechanical characteristics can be obtained even when single-circuit single or two-circuit single.

인장시험결과(실시예 2, 2A)Tensile test results (Examples 2 and 2A) 실시예 2Example 2 실시예 2AExample 2A 합계 거치율(K%)Total deferment rate (K%) 2525 5050 2525 5050 가공구분Processing 냉간Cold 열간Hot 냉간Cold 열간Hot 단신가공공정Short Processing Process 15%단신↓소둔처리↓10%단신15% Short ↓ Annealing ↓ 10% Short 25%단신↓실온가열↓25%단신25% short ↓ room temperature heating ↓ 25% short 25%까지1회로단신Up to 25% 50%까지1회로단신Up to 50% 강도(㎫)Strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 347347 351351 346346 351351 YY 중심center 355355 358358 354354 357357 ZZ 보텀면Bottom surface 354354 354354 355355 353353 0.2%내력(㎫)0.2% yield strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 313313 315315 313313 314314 YY 중심center 318318 318318 312312 314314 ZZ 보텀면Bottom surface 315315 316316 314314 316316 신장(%)kidney(%) 장소Place XX 톱면Top side 15.215.2 18.318.3 15.415.4 18.218.2 YY 중심center 15.115.1 13.713.7 15.115.1 18.818.8 ZZ 보텀면Bottom surface 15.215.2 18.818.8 15.115.1 18.918.9

(실시예 3)(Example 3)

이 실시예 3에서는, 소성가공으로서 압연가공을 복수회로 나누어서 행한다. 먼저 실시예 2와 동일한 JIS6061합금용탕을 다른 용해설비(도시생략)로 용제하고, 그 용탕을 도 1, 도 3에 표시한 구성과 마찬가지인 일방향응고주조장치에 주탕해서, 장변80㎜, 단변(短邊)50㎜, 두께30㎜의 주괴(131a)(도 7(a))를 주입했다. 주조조건은 표 1의 실시예 3의 란에 표시한 대로였다. 여기서 주조에 제공된 합금용탕의 화학성분은 표 5에 표시한대로였다.In the third embodiment, rolling processing is carried out in a plurality of times as plastic working. First, the same JIS6061 alloy molten metal as in Example 2 was dissolved in another dissolution facility (not shown), and the molten metal was poured into a one-way solidification casting apparatus similar to the configuration shown in FIGS. 1 and 3 to form a long side of 80 mm and a short side. (Iv) 50 mm and 30 mm thick ingot 131a (Fig. 7 (a)) was injected. Casting conditions were as showing in the column of Example 3 of Table 1. The chemical composition of the molten alloy provided in the casting was as shown in Table 5.

주괴(131a)에는 550℃×6시간 유지에 의한 균질화처리를 실시하고, 그 후 압연을 행했다. 또한, 이 주괴(131a)의 두께방향은, 주괴(131a)의 응고방향과 동일방향이고, 두께방향의 상부면이 톱면T에, 또 하부면이 보텀면B에 각각 해당하고있다.The ingot 131a was subjected to a homogenization treatment by holding at 550 ° C. for 6 hours, and then rolled. In addition, the thickness direction of this ingot 131a is the same direction as the solidification direction of the ingot 131a, and the upper surface of a thickness direction corresponds to the top surface T, and the lower surface corresponds to the bottom surface B, respectively.

압연은 2단압연기를 이용하고. 압연전에 롤의 예비가열을 행하여 150℃로 하고, 주괴(131a)는 가열로내에서 400℃에 예비가열을 행했다. 압연시의 가압은, 도 7(a)의 화살표시 Y3에 표시한 바와같이, 두께 30㎜를 얇게하는 방향으로 행하고, 압연방향을 주괴 긴쪽방향으로 맞추고, 가공율(압하(壓下)율)K가 25%에 달할때까지, 5회의 압연을 반복해서 행했다. 각 압하량은 원소재에 대해서 5%, 즉 1.5㎜를 부여했다. 압연은 무윤활에 의해 행했다.Rolling uses a two-stage rolling mill. The roll was preheated before rolling to be 150 ° C, and the ingot 131a was preheated at 400 ° C in the heating furnace. Pressurization at the time of rolling is performed in the direction of thinning 30 mm in thickness, as shown by the arrow Y3 of FIG. 7 (a), and adjusts the rolling direction to the ingot longitudinal direction, and the processing rate (rolling down ratio) Five rollings were repeatedly performed until K reached 25%. Each rolling reduction gave 5%, 1.5 mm, with respect to the raw material. Rolling was performed by lubrication-free.

얻어진 압연부재(31b)를 실시예 2의 요령으로 T6처리하고, 도 7(b)의 X,Y,Z의 위치로부터 압연방향으로 평행하게, 인장시험편을 채취하여, 인장시험에 제공했다. 시험기, 시험방법, 평가항목등은, 실시예 1과 동일하다.The obtained rolling member 31b was subjected to T6 treatment according to the method of Example 2, and tensile test pieces were taken in parallel in the rolling direction from the positions of X, Y, and Z in FIG. The testing machine, test method, evaluation item, etc. are the same as that of Example 1.

상기의 실시예 3에서는 5회의 압연으로 25%의 가공율을 얻을수있게 했으므로, 실시예 3A로서, 1회의 단신으로 25%의 가공율을 얻을수있게하고, 쌍방을 비교했다, 즉, 실시예 3과 동일조건으로 얻는 주괴를 400℃로 가열한후, 25%로 거치하고, 그 단신부재로부터 인장시험편을 채취해서, 인장시험에 제공했다. 다른 조건은 실시예 3과 동일하다.In Example 3 mentioned above, since the processing rate of 25% was obtained by 5 times of rolling, as Example 3A, the processing rate of 25% was obtained by one single body, and both were compared, ie, Example 3 and The ingot obtained under the same conditions was heated to 400 ° C., then placed at 25%, and a tensile test piece was taken from the single member, and subjected to a tensile test. Other conditions are the same as in Example 3.

또, 비교예 3으로서, 압연이나 단신이라는 소성가공을 행하기전의 주괴(131a)(도 7(a))의 X,Y,Z의 위치로부터, 주괴(131a)의 긴쪽방향을 따라서 인장시험편을 채취하여, 인장시험에 제공했다. 그밖의 각종조건은 실시예 3과 동일하다.In Comparative Example 3, the tensile test piece was moved along the longitudinal direction of the ingot 131a from the positions of X, Y, and Z of the ingot 131a (FIG. 7 (a)) before performing the plastic working such as rolling or short stature. It was taken out and provided to the tensile test. Various other conditions are the same as in Example 3.

표 9는 실시예 3,3A, 비교예 3에 있어서의 인장시험결과인 인장강도, 0.2% 내력 및 신장의 여러데이터를 표시하는 표이다. 이결과에 의하면, 5회의 압연에 의해서도, 또 1회의 단신에 의해서도, 동등한 기계적특성을 얻게되고, 또한 가공율이 0%(소성가공전)의 비교예 3과 비교해서 명백한 개선이 보였다.Table 9 is a table which shows the various data of the tensile strength, 0.2% yield strength, and elongation which are the test results of Examples 3 and 3A and the comparative example 3. According to this result, even by five rolling and one single body, equivalent mechanical properties were obtained, and apparent improvement was observed as compared with Comparative Example 3 in which the processing rate was 0% (before baking).

인장시험결과(실시예 3, 3A, 비교예 3)Tensile test results (Examples 3 and 3A and Comparative Example 3) 실시예3Example 3 실시예3AExample 3A 비교예3Comparative Example 3 합계 가공율(K%)Total processing rate (K%) 압하율25%Rolling reduction 25% 거치율25%Fermentation rate 25% 00 가공공정Manufacturing process 5%마다5회연속압연실시5 consecutive rollings every 5% 25%까지1회로단신Up to 25% 강도(㎫)Strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 347347 345345 340340 YY 중심center 352352 353353 347347 ZZ 보텀면Bottom surface 354354 353353 348348 0.2%내력(㎫)0.2% yield strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 313313 312312 301301 YY 중심center 315315 314314 303303 ZZ 보텀면Bottom surface 315315 314314 304304 신장(%)kidney(%) 장소Place XX 톱면Top side 15.015.0 15.115.1 14.114.1 YY 중심center 15.115.1 15.015.0 13.913.9 ZZ 보텀면Bottom surface 15.015.0 15.015.0 13.813.8

(실시예 4)(Example 4)

이 실시예 4에서는, 소성가공으로서 열간단조를 행한다. 먼저, Al-Si-Cu-Mg계 합금용탕을, 다른 용해설비(도시생략)로 용제하고, 그 용탕을 일방향응고 주조장치에 주탕해서 주입하고, 직경110㎜Ø-두께50㎜의 원주형상의 주괴(141a)(도 8(a))를 얻었다. 주조조건은 표 1의 실시예 4의 란에 표시한대로였다. 또한, 이 주괴(141a)의 두께방향은, 응고방향과 동일방향이다. 여기서 주조에 제공된 합금용탕의 화학성분은 표 10에 표시한 대로였다.In Example 4, hot forging is performed as plastic working. First, the Al-Si-Cu-Mg alloy molten metal is dissolved in another melting facility (not shown), and the molten metal is poured into a one-way solidification casting apparatus and poured into it, and a columnar shape having a diameter of 110 mm Ø-thickness 50 mm is formed. Ingot 141a (FIG. 8 (a)) was obtained. Casting conditions were as showing in the column of Example 4 of Table 1. In addition, the thickness direction of this ingot 141a is the same direction as the solidification direction. The chemical composition of the molten alloy provided in the casting was as shown in Table 10.

Al-Si-Cu-Mg계합금(질량%)Al-Si-Cu-Mg alloy (mass%) SiSi CuCu MgMg FeFe 13.113.1 3.13.1 0.380.38 0.210.21

주괴(141a)에는 490℃×8시간 유지에 의한 균질화처리를 실시했다. 그 후이 주괴(141a)의 보텀면B를 상부면으로하고, 톱면T를 하부면으로해서 다이스에 투입하고, 위쪽으로부터 펀치로 프레스해서 도 8(b)에 표시한 바와같이, 외경111Ø, 내경100Ø의 컵형상으로 단조하고, 컵형상단조부재(141b)를 얻었다, 단조는 열간단조이고, 표 11에 표시한 조건 하에서 행했다. 또, 가공율K는, 펀치하사점위치를 조정하고, 컵형상단조부재(141b)의 바닥두께h(도 8(b))를 가변(可變)으로 함으로써 25,50,75%로 했다.The ingot 141a was subjected to homogenization treatment by holding at 490 ° C for 8 hours. Subsequently, the bottom surface B of the ingot 141a is the upper surface, the top surface T is the lower surface, and the die is introduced into the die, and the punch is pressed from the upper side as shown in Fig. 8 (b). Forging was carried out to obtain a cup-shaped forging member 141b. The forging was hot forging and was performed under the conditions shown in Table 11. Further, the processing rate K was adjusted to 25, 50, 75% by adjusting the punch bottom dead center position and varying the bottom thickness h (Fig. 8 (b)) of the cup-shaped forging member 141b.

컵 단조조건Cup Forging Condition 1One 프레스의 종류Type of press 800톤 메카니컬프레스800ton mechanical press 22 금형의 온도Mold temperature 200℃∼220℃200 ℃ -220 ℃ 33 윤활류의 종류Type of lubricant 수용성 흑연 윤활유Water Soluble Graphite Lubricant 44 워크온도Work temperature 400℃∼430℃로 가열Heated to 400-430 ℃ 55 가공율K(%)Machining rate K (%) 펀치하사점위치(슬라이드량)를 조정해서, 25,50,75%로 했다.The punch bottom dead center position (slide amount) was adjusted to 25, 50, 75%.

단조는, 뒤쪽압출(後方押出)이며, 윤활유를 펀치 및 다이스에 스프레이도포해서 행했다. 단조후에 T6처리(용체화: 490℃×4시간, 복귀: 170℃×10시간)를 행하고, 도 8(b)의 X,Y.Z의 위치로부터 인장시험편을 채취하여, 인장시험에 제공했다. 시험기, 시험방법, 평가항목등은, 실시예 1과 동일하다.Forging was back extrusion, and the lubricating oil was spray-coated to a punch and dice | dies, and it performed. After the forging, T6 treatment (solventization: 490 ° C × 4 hours, return: 170 ° C × 10 hours) was performed, and tensile test pieces were taken from the positions X, Y. Z in FIG. 8 (b) and subjected to tensile testing. The testing machine, test method, evaluation item, etc. are the same as that of Example 1.

또, 가공율K=50%의 컵형상 단조부재(141b)에 대해서는, 현미경 관찰용 샘플을 채취했다. 채취위치는, 도 8(b)에 표시한 바와같이, 컵안바닥면(141p)으로부터 1㎜내부, 3㎜내부, 중심, 컵바깥바닥면(141q)으로부터 3㎜내부, 1㎜내부의 합계 5점으로 했다. 현미경관찰용샘플은 연마 마무리후, 화상처리장치에 의해서 제 2상정출입자에 관한 측정을 행했다. 여기서, 제 2상정출입자란, 공정(共晶)규소및 초정(初晶)규소를 말한다. 화상해석처리장치는, 니콘회사제품「코스모존R500」을 사용했다. 현미경관찰비율은 공정규소입자직경에 대해서는, 800배, 초정규소입자직경에 대해서는, 200배로 행했다.Moreover, about the cup-shaped forging member 141b of working ratio K = 50%, the sample for microscope observation was taken. As shown in Fig. 8 (b), the sampling position is 1 mm inside, 3 mm inside, 3 mm inside, 3 mm inside, 1 mm inside from the bottom of the cup 141q, and 5 mm inside the cup inner bottom 141p. I made a point. After the polishing finish, the sample for microscopic observation was measured for the second phase crystal grains by an image processing apparatus. Here, the second phase crystal grain particles are eutectic silicon and primary silicon. As the image analysis processing device, Nikon Corporation Cosmozone R500 was used. The microscope observation ratio was performed 800 times with respect to the process silicon particle diameter, and 200 times with respect to the ultrafine silicon particle diameter.

입자직경은 1개의 입자의 면적을 원(圓)으로 치환했을때의 직경, 즉 원상당직경(헤이우드직경)으로하고, 관찰시야내에 존재하는 입자의 평균입자직경으로서 구했다. 그리고, 공정규소, 초정규소 각각의 평균입자직경에 대해서, 컵내 바닥면(141P)으로부터 1㎜내부의 측정치를 기준으로 각각의 부위에서의 비(比)를 취했다.The particle diameter was taken as the diameter when the area of one particle was replaced by a circle, that is, the equivalent circular diameter (Haywood diameter), and was obtained as the average particle diameter of the particles present in the observation field. For the average particle diameters of each of the process silicon and the ultrafine silicon, a ratio at each site was taken based on the measured value within 1 mm from the bottom surface 141P in the cup.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

상기의 실시예 4에서는 25%이상의 가공율로 열간단조를 행했으나, 비교예 4로서, 0%,10%의 가공율로 열간단조를 행하여, 쌍방을 비교했다. 즉, 실시예 4와 동일조건으로 얻은 가공율0%의 주괴와, 그 주괴를 표 9의 조건으로 열간단조한 가공율 10%의 컵형상단조부재를 얻고, 각각의 워크를 T6처리한후, 인장시험편을 채취했다. 가공율이 달라진이외는 실시예 4와 동일조건이다.In Example 4 described above, hot forging was performed at a processing rate of 25% or more. As Comparative Example 4, hot forging was performed at processing rates of 0% and 10%, and both were compared. In other words, ingots having a processing rate of 0% obtained under the same conditions as those of Example 4 and cup-shaped forging members having a processing rate of 10% that were hot forged under the conditions of Table 9 were subjected to T6 treatment for each work. Tensile test pieces were taken. The same conditions as in Example 4 except that the processing rate was changed.

(비교예 5)(Comparative Example 5)

상기의 실시예 4에서는 일방향응고주조에 의해 주괴를 얻었으나, 비교예 5로서, 예를들면 일본국특공소 54-42847호 공보로 개시되어있는 연속주조법에 의해서 주괴를 제조하여, 쌍방을 비교했다. 즉, 실시예 4와 동일한 용탕을 사용해서, 115㎜ø의 연속주조봉을 주탕했다. 연속주조방법으로서는, 일본국 특공소 54-42847호 공보에 의해 개시된 기체가압식호트톱주조법을 사용하고, 그 주조조건은 표 12에 표시한 대로였다.In Example 4, the ingot was obtained by unidirectional solidification casting, but as Comparative Example 5, the ingot was produced by the continuous casting method disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-42847, and both were compared. . That is, 115 mol of continuous casting rods were melted using the same molten metal as in Example 4. As the continuous casting method, the gas pressure hot saw casting method disclosed by Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-42847 was used, and the casting conditions thereof were as shown in Table 12.

기체가압식 핫 톱 주조법의 주조조건Casting condition of gas pressure hot top casting method 1One 냉탕온도Cold bath temperature 730℃730 ℃ 22 냉각수량Cooling water amount 40리터/분40 liters / minute 33 주조속도Casting speed 180㎜/분180 mm / min 44 윤활류의 종류Type of lubricant 피마자유Castor Oil 55 윤활류의 액량Amount of lubricant 1㏄/분1 ㏄ / min 66 기체의 종류Type of gas 공기air 77 기체의 유량Gas flow rate 0.5리터/분0.5 liters / minute 88 헤더장출량Header 10㎜10 mm

얻어진 연속주조봉(주괴)을 균질화 처리후, 110㎜ø에로 껍질벗김을 하고, 또 두께 50㎜로 둥글게자름으로 절단했다. 그후, 50%의 가공율로 열간단조하고, 도 8(b)의 컵형상부재를 얻었다. 그 컵형상부재를 T6처리한후, 인장시험편을 얻고, 또 현미경관찰용 샘플을 채취했다. 또한, 균질화처리조건, 단조조건, T6조건, 인장시험편형상, 인장시험방법, 현미경관찰용 시료작성수순등은, 실시예 4와 동일조건이었다. 또 현미경관찰용샘플의 채취위치, 제 2상입자의 형상측정밥법등도 실시예 4와 동일하다.After the homogeneous treatment, the obtained continuous casting rod (bar) was peeled to 110 mm, and cut into rounded pieces with a thickness of 50 mm. Thereafter, the steel sheet was hot forged at a processing rate of 50% to obtain a cup-shaped member shown in Fig. 8B. After the cup member was subjected to T6 treatment, a tensile test piece was obtained, and a sample for microscopic observation was taken. The homogenization treatment conditions, forging conditions, T6 condition, tensile test piece shape, tensile test method, and sample preparation procedure for microscopic observation were the same as in Example 4. The sampling position of the microscopic observation sample, the shape measurement method of the second phase particles, and the like are also the same as those in the fourth embodiment.

표 13은 실시예 4, 비교예 4, 비교예 5에 있어서의 인장시험결과의, 인장강도, 0.2%내력 및 신장의 여러데이터를 표시하는 표이다. 이 표로부터, 가공율이 0, 10%까지의 비교예 4에서는, 보텀면B에 대해서 톱면T 및 중심의 기계적특성(인장강도, 0.2%내력, 신장)이 명백하게 낮으나, 가공율이 25%이상이되는 실시예 4에서는, 톱면T, 중심쪽의 기계적특성은 대폭적으로 개선되고, 50%이상의 가공율로, 톱면T, 중심함께, 보텀면B의 특성에 대략 일치하고 있다.Table 13 is a table which shows various data of the tensile strength, 0.2% yield strength, and elongation of the tensile test result in Example 4, the comparative example 4, and the comparative example 5. From this table, in Comparative Example 4 in which the processing rates were 0 and 10%, the mechanical properties (tensile strength, 0.2% yield strength, elongation) of the top surface T and the center were obviously low with respect to the bottom surface B, but the processing rate was 25% or more. In the fourth embodiment, the mechanical properties of the top face T and the center side are greatly improved, and are roughly in agreement with the characteristics of the top face T, the center together, and the bottom face B at a processing rate of 50% or more.

인장시험결과(실시예 4, 비교예 4,5)Tensile test results (Example 4, Comparative Examples 4 and 5) 실시예 4Example 4 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 거치율(K%)Fermentation rate (K%) 2525 5050 7575 00 1010 5050 강도(㎫)Strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 385385 305305 403403 365365 370370 392392 YY 중심center 393393 398398 402402 377377 385385 394394 ZZ 보텀면Bottom surface 401401 402402 405405 388388 392392 401401 0.2%내력(㎫)0.2% yield strength (MPa) 장소Place XX 톱면Top side 324324 328328 329329 314314 317317 327327 YY 중심center 329329 328328 328328 322322 327327 327327 ZZ 보텀면Bottom surface 329329 330330 329329 327327 326326 328328 신장(%)kidney(%) 장소Place XX 톱면Top side 4.84.8 6.96.9 7.87.8 4.14.1 3.93.9 7.27.2 YY 중심center 5.35.3 7.47.4 8.28.2 4.04.0 4.24.2 7.87.8 ZZ 보텀면Bottom surface 6.36.3 7.97.9 8.28.2 4.54.5 4.74.7 7.37.3

또, 인장강도의 경우는 가공율K가 75%가 되면, 강도 업이 보이지않게되거나 그 업도(度)가 완화되는 것에 대하여, 신장에 대해서는, 가공율K가 75%가되어도 개선되는 경향이 있고, 특히 톱면T쪽에서는 계속 개선효과가 관찰된다.In the case of tensile strength, when the work rate K reaches 75%, the strength up is no longer seen or the work rate is alleviated. However, the elongation tends to improve even when the work rate K reaches 75%. In particular, the improvement effect is observed on the top surface T side.

한편, 비교예 5의 연속주조봉으로부터 얻은 가공율 K=50%의 컵형상부재의 기계적특성은, 실시예 4의 가공율K=50%의 값과 거의 일치하고있었다.On the other hand, the mechanical properties of the cup-shaped member having a machining ratio K of 50% obtained from the continuous casting rod of Comparative Example 5 were almost identical to the values of the machining ratio K of 50% of Example 4.

표 14 및 표 15는 제 2상정출입자의 형상측정결과를 표시하는 표이고, 표 14는 실시예 4의 결과를, 표 15는 비교예 5의 결과를 각각 표시하고있다. 표 14에 있어서, 실시예 4에서 얻는 컵형상단조부재(141b)의 제 2상입자의 형상에 대해서는, 공정규소입자직경은 안바닥면(141p)으로부터 바깥바닥면(141q)을 향해서 점증경항에 있고, 「컵안바닥면(41P)」으로부터 1㎜내부」의 입자직경을 1로 했을때의 「컵바깥바닥면(41q)으로부터 1㎜내부」의 값은 2.67이었다.Table 14 and Table 15 are tables showing the shape measurement results of the second phase crystal grains, Table 14 shows the results of Example 4, and Table 15 shows the results of Comparative Example 5. In Table 14, with respect to the shape of the second phase particles of the cup-shaped forging member 141b obtained in Example 4, the process silicon particle diameter is gradually increasing from the inner bottom surface 141p toward the outer bottom surface 141q. The value of "1 mm inside from cup outer bottom surface 41q" when the particle diameter of 1 mm inside from "cup inner bottom surface 41P" was 1 was 2.67.

실시예 4에서 얻은 컵의 제 2상 입자에 대해서Regarding the second phase particles of the cup obtained in Example 4 제 2상 입자의 종류Type of Second Phase Particles 공정규소Process silicon 초정규소Ultra Silicon 제 2상입자에대해서About the second phase particle 평균입자직경Average particle diameter 평균입자 직경의컵내면과의 비Ratio of average particle diameter to inner surface of cup 0.307㎟속의입자수Number of particles in 0.307mm2 평균입자직경Average particle diameter 평균입자직경의 컵내면과의 비Ratio of Average Particle Diameter to Inner Cup Μm dog Μm 관찰장소Observation place 안바닥면으로부터1㎜내부1mm inside from the inner surface 1.81.8 1.001.00 1818 9.79.7 1.001.00 안바닥면으로부터3㎜내부3mm inside from the inner surface 2.22.2 1.221.22 2222 11.811.8 1.221.22 중심center 3.93.9 2.172.17 2828 13.813.8 1.421.42 바깥바닥면으로부터3㎜내부3 mm from the bottom 4.64.6 2.562.56 4040 14.714.7 1.521.52 바깥바닥면으로부터1㎜내부1 mm from the bottom outside 4.84.8 2.672.67 4242 15.215.2 1.571.57

비교예 5에서 얻은 컵의 제 2상 입자에 대해서Regarding the second phase particles of the cup obtained in Comparative Example 5 제 2상 입자의 종류Type of Second Phase Particles 공정규소Process silicon 초정규소Ultra Silicon 제 2상 입자에대해서For the second phase particles 평균입자직경Average particle diameter 평균입자 직경의컵내면과의 비Ratio of average particle diameter to inner surface of cup 0.307㎟속의입자수Number of particles in 0.307mm2 평균입자직경Average particle diameter 평균입자직경의 컵내면과의 비Ratio of Average Particle Diameter to Inner Cup Μm dog Μm 관찰장소Observation place 안바닥면으로부터1㎜내부1mm inside from the inner surface 2.52.5 1.001.00 4444 13.613.6 1.001.00 안바닥면으로부터3㎜내부3mm inside from the inner surface 2.32.3 0.920.92 4040 13.913.9 1.021.02 중심center 2.52.5 1.001.00 4848 14.014.0 1.031.03 바깥바닥면으로부터3㎜내부3 mm from the bottom 2.42.4 0.960.96 3737 14.114.1 1.041.04 바깥바닥면으로부터1㎜내부1 mm from the bottom outside 2.52.5 1.001.00 4444 13.913.9 1.021.02

또, 초정규소의 0.307평방미터중에 존재하는 입자수는, 안바닥면(141p)쪽으로부터 바깥바닥면(141q)쪽을 향해서 증가하고, 평균입자직경도 증대해서, 「컵안바닥면(141p)으로부터 1㎜내부」의 입자직경을 1로 했을때의 「컵바깥바닥면(141q)으로부터 1㎜내부」의 값은 1.57이었다.In addition, the number of particles present in 0.307 square meters of ultra-silicon increases from the inner bottom surface 141p toward the outer bottom surface 141q, and the average particle diameter also increases, and the value is 1 from the cup inner bottom surface 141p. The value of "the inside of 1 mm from cup outer bottom surface 141q" when the particle diameter of the inside of mm was set to 1 was 1.57.

한편, 표 15에 있어서, 비교예 5에서 얻은 컵형상부재의 제 2상정출입자는, 공정규소, 초정규소 함께, 어느부위도 거의동일치를 표시했다. 또, 초정규소의 0.307평방미리미터중에 존재하는 입자수에 대해서도 어느 부위라도 거의 동일치를 표시했다.In addition, in Table 15, the 2nd phase crystal grain of the cup-shaped member obtained by the comparative example 5 showed the substantially same value in any part with process silicon and ultrafine silicon. In addition, about the number of particles which exist in 0.307 square millimeters of ultra-silicon, almost the same value was shown in any site | part.

상기와 같은 제 2상정출입자를 구비하고 있는 실시예 4 및 비교예 5의 각각에 있어서, 컵의 「안바닥면으로부터 1㎜내부」,「바깥바닥면으로부터 1㎜내부」의 2점에 대한 내마모성평가를 행했다.In each of Example 4 and Comparative Example 5 provided with the above second phase crystallized particles, wear resistance evaluation of two points of "1 mm inside from the inner bottom surface" and "1 mm inside from the outer bottom surface" of the cup. Done.

내마모성시험장치 및 시험조건은 이하와 같다.Abrasion resistance test apparatus and test conditions are as follows.

(1) 시험장치타카치호세이키 제 마모시험기 TRI-S500(1) Testing equipment Takachiho Seiki Abrasion Tester TRI-S500

(2) 시험형식핀·온·디스크 방식(2) Test type Pin, on-disk method

(3) 디스크재FC230(3) Disc material FC230

(4) 윤활유캐슬오일사제 크린SF-GF2(온도80℃)(4) Clean SF-GF2 (temperature 80 degreeC) made from lubricant oil

(5) 압압하중5㎏f(5) Pressing load 5 kgf

(6) 슬라이딩속도0.25m/초(6) sliding speed 0.25m / s

(7) 슬라이딩시간60분(7) Sliding time 60 minutes

(8) 핀의 형상ø7.98㎜×h20㎜(8) Shape of the pin ø7.98 mm x h20 mm

평가항목은 마모량과 경도로 하고, 각 시험편은 인장시험편을 채취한것과 동일한 컵형상부재의 상기의 2점위치로부터 채취했다. 마모량용시험편의 핀은, 그축이 컵바닥부의 두께방향과 동일하게 되도록, 원주형상으로 절삭했다. 열처리는 T6처리끝냄이다.The evaluation items were abrasion amount and hardness, and each test piece was taken from the above two point positions of the cup-like member which was the same as that of the tensile test piece. The pin of the test piece for abrasion amount was cut in the column shape so that the axis might become the same as the thickness direction of a cup bottom part. The heat treatment is the end of T6 treatment.

또, 마모량시험편과 인접한 부위로부터, 경도용 시험편을 채취하고, 록웰경도계를 사용해서 경도측정을 행했다. 경도의스케일은 록웰B스케일(HRB)을 사용했다.Moreover, the hardness test piece was extract | collected from the site | part adjacent to the abrasion amount test piece, and hardness measurement was performed using the Rockwell hardness tester. The scale of hardness used Rockwell B scale (HRB).

표 16은 실시예 4와 비교예 5에 있어서의 내마모성평가시험의 결과를 표시한 표이다. 도면에 있어서, 비교예 5에서는, 안바닥면, 바깥바닥면쪽과 함께 마모량에 변화는 없었다. 한편 실시예 4에서는, 「컵안바닥면으로부터 1㎜내부」에서의 마모량은, 비교예 5와 거의 동일하나, 「바깥바닥면으로부터 1㎜내부」에서의 마모량은 현저하게 적고, 안바닥면으로부터 1㎜내부의 약 50%이고, 내마모성이 향상하고 있는것을 알았다. 또 한편, 시험편의 경도(HRB)는 비교예 5, 실시예 4와 함께 동일 레벨이었다.Table 16 is a table which shows the result of the abrasion resistance evaluation test in Example 4 and the comparative example 5. In the drawing, in Comparative Example 5, the amount of wear did not change with the inner bottom face and the outer bottom face. On the other hand, in Example 4, although the amount of abrasion at the "inside 1 mm from the inner surface of the cup" was almost the same as that of Comparative Example 5, the amount of abrasion at the "inside 1 mm from the outer surface" was significantly smaller, and was 1 mm from the inner surface. It was about 50% of inside, and it turned out that wear resistance improves. In addition, the hardness (HRB) of the test piece was the same level with Comparative Example 5 and Example 4.

핀의 경도와 마모량Pin Hardness and Wear 실시예4Example 4 비교예5Comparative Example 5 경도Hardness 마모량Wear 경도Hardness 마모량Wear HRBHRB Μm HRBHRB Μm 관찰장소Observation place 안바닥면으로부터 1㎜내부1mm inside from the inner surface 8080 7878 7979 7878 바깥바닥면으로부터 1㎜내부1 mm from the bottom outside 7979 4141 7979 7676

실시예 4에 있어서의 컵형상 단조부재(141b)의 바깥바닥면쪽이 내마모성이 뛰어난것은, 일방향응고주조법에 의해서 얻어진 주괴를 단조가공해서 컵이 딘후도, 공정규소입자직경, 초정규소입자직경이 주괴톱면T쪽에 상당하는 컵바깥바닥면쪽에서 거칠고 크기때문에, 내마모성이 향상한것으로 추정되었다.The outer bottom surface of the cup-shaped forging member 141b in Example 4 is excellent in wear resistance.The process silicon particle diameter and the ultra-fine silicon particle diameter are ingots even after the cup is forged by forging the ingot obtained by the one-way solidification casting method. It was estimated that the wear resistance was improved because of its roughness and size at the outer bottom surface of the cup corresponding to the top surface T side.

상기와 같은, 실시예 4의 컵형상단조부재(141b)와, 비교예 5에 있어서의 컵형상부재에 있어서의 여러특성의 상위는, 기본적으로는, 실시예 4의 컵형상단조부재(141b)의 바탕이된 주괴에는, 냉각부재쪽, 개폐전쪽이라는 포착방법이 통용하는것에 대하여, 비교예 5의 컵형상부재의 바탕이 되는 연속주조봉을 둥글게 잘라서 얻어진 소재는, 그 양단부쪽에 원래 균등한 결정조직을 가지고 있기때문에, 일단면쪽, 타단면쪽이라는 포착방법이 통용하지않는것에 기인하고 있다고 말할수있다.The difference between the various characteristics of the cup-shaped forging member 141b of Example 4 and the cup-shaped member in Comparative Example 5 is basically the cup-shaped forging member 141b of Example 4 as described above. On the basis of the ingot, the capturing method of the cooling member side and the front / opening side is commonly used, and the material obtained by roundly cutting the continuous casting rod, which is the basis of the cup-shaped member of Comparative Example 5, was originally equally determined at both ends thereof. Because it has an organization, it can be said that the capturing method of one side and the other side is caused by the nonexistence.

그리고, 이 발명의 각 실시예에 있어서, 일방향응고주조법에 의한 주괴에 소성가공을 실시해서 제조한 소성가공용부재에 대해서, 제 2상정출입자직경(공정규소입자직경, 초정규소입자직경)을 조사한 결과, 그 소성가공용부재는, 냉각부재쪽의 입자직경에 대한, 개폐전쪽의 입자직경의 비가 1.2이상이었다.In each of the embodiments of the present invention, the second phase crystal grain diameter (process silicon particle diameter, ultra-fine silicon particle diameter) was examined for the plastic processing member manufactured by performing plastic working on the ingot by the one-way solidification casting method. In the plastic processing member, the ratio of the particle diameter before opening and closing to the particle diameter on the cooling member side was 1.2 or more.

이와같은 특징을 구비한, 일방향응고주조법에 의한 주괴에 소성가공을 실시하여, 소정의 형상의 부재로 하였을경우, 그 부재를 어느부위에서는 강도가 높고, 어느 부위에서는 내마모성이 뛰어난다고 하는것같이 제조하는것이 가능해진다. 예를들면, 상기의 컵형상의 경우는, 내마모성이 관계없는 안바닥면쪽에서는 강도를 확보하고, 내마모성이 요구되는 바깥바닥면쪽에서는, 강도와 내마모성의 쌍방을 확보시킨다는 것이 가능해진다.When plastic processing is performed on the ingot by the one-way solidification casting method having such a feature, and the member is formed in a predetermined shape, the member is manufactured in such a way that the strength is high at a certain part and wear resistance is excellent at a part. It becomes possible. For example, in the case of the cup shape described above, it is possible to secure strength at the inner bottom surface which is not related to wear resistance and to secure both strength and wear resistance at the outer bottom surface where wear resistance is required.

또, 예를들면, 최근의 알루미늄합금의 특성을 살린 경량이고 고강성(高剛性)의 내연기관용 엔지피스톤의 경우, 피스톤전체의성능으로서는 고열전도성이나, 내마모성이 요구되나, 더욱상세하게는, 피스톤 헤드부 및 링홈부에는 내마모성, 저열팽창성, 내열충격성이 요구되고, 한편, 소성가공에 의해 변형량이 커지는 피스톤스커트부나 핀보스부에는, 높은 병형능과 기계가공성, 그리고, 사용시에 고피로강도특성이 요구된다. 그런데, 주괴의 개폐전쪽을 밑으로하고, 상부면의 냉각부재쪽중앙을 프레스하면, 개폐전쪽이 링홈부까지 뻗어 신장하고, 현저한 내마모성을 가진 개폐전쪽에서 피스톤헤드부 및 링홈부를 형성할수있게 되고, 냉각부재쪽에서 피스톤스커트부나 핀보스부를 형성할수있게된다. 이와같이해서 형성한 피스톤헤드부 및 링홈부는, 강도와 함께 내마모성을 확보할수있고, 또 피스톤스커트부나 핀보스부는 양질이고 강력한 강도를 확보할수있다. 이와같이, 본 발명의 소성가공용부재를 사용하면, 요구특성이 부위마다 다른 가공품이어도 그 요구를, 각각 충족할수있게된다.For example, in the case of a lightweight and highly rigid internal piston engine utilizing the characteristics of recent aluminum alloys, high thermal conductivity and abrasion resistance are required for the performance of the piston as a whole. Abrasion resistance, low thermal expansion, and thermal shock resistance are required for the head portion and the ring groove portion, while the piston skirt portion and the pin boss portion, in which the deformation amount is increased by plastic working, have high moldability, machinability, and high fatigue strength characteristics in use. Required. By the way, when the opening and closing front side of the ingot is pressed downward, and the center of the cooling member side of the upper surface is pressed, the opening and closing front side extends to the ring groove portion, and the piston head portion and the ring groove portion can be formed at the opening and closing side with remarkable wear resistance. The piston skirt or pin boss portion can be formed on the cooling member side. The piston head portion and the ring groove portion formed in this way can secure wear resistance along with the strength, and the piston skirt portion and the pin boss portion can ensure high quality and strong strength. In this way, when the plastic working member of the present invention is used, even if the required characteristic differs from site to site, the requirements can be met.

이상 설명한 바와같이, 이 발명의 실시형태에서는, 일방향응고 주조법에 의해 얻어진 주괴(5')(111a,121a,131a,141a)에 소성가공을 실시해서 소성가공용부재를 얻게하였으므로, 톱면쪽에서 떨어져있던 기계적특성을 현저하게 개선 할수있고, 일방향응고주조법에 의한 주괴로부터 제조한 부재라도, 그 부재전체의 강도를 업할수있는 동시에, 그 강도의 불균일도 균일화할수있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the ingot 5 '(111a, 121a, 131a, 141a) obtained by the one-way solidification casting method is subjected to plastic working to obtain a plastic working member, so that the mechanical distance from the saw surface is increased. The characteristics can be remarkably improved, and even the member manufactured from the ingot by the one-way solidification casting method can raise the strength of the whole member and at the same time, the nonuniformity of the strength can be made uniform.

또, 본 발명의 일방향응고주조법에 의한 주괴(5')는 내부품질에 의해 뛰어나고, 또 치수나 중량의 불균일도 작기때문에, 이용가치가 높은 제품으로서 활용할수있으나, 이와같이 소정의 소성가공율을 가하였으므로, 또 부재전체의 강도를 업하고, 또 강도의 불균일도 균일화시켰으므로, 강도를 요하는 구조용부재로서 크게 이요할수있게 되었다.In addition, the ingot 5 'according to the one-way solidification casting method of the present invention is excellent in terms of internal quality and small in size and weight, so that it can be used as a high-value product, but it has a predetermined plastic working rate. In addition, since the strength of the whole member was raised and the unevenness of the strength was also made uniform, it was possible to greatly use as a structural member requiring strength.

또한, 상기의 각 실시예에서는, 소성가공을 단신, 압연, 열간단조이라고 설명했으나, 본 발명은, 그 밖의 가공, 예를들면 냉간단조, 전조가공, 로타리포오징(전동가공), 압출등의 재료의 소성변형을 이용해서 목적의 형상, 성질을 부여하는소성가공전반에 적용할수있다.In each of the above embodiments, the plastic working has been described as short cutting, rolling and hot forging, but the present invention provides other processing such as cold forging, rolling processing, rotary forging (electric processing), extrusion, and the like. The plastic deformation of the material can be used to apply the overall plasticity to give the desired shape and properties.

또, 상기의 소성가공용부재는, 주괴에 소성가공을 실시해서 얻어지는 것이나, 이 소성가공용 부재는, 최종적인 가공제품이어도 되고, 제품으로하는데는 그 후 또 어떠한 가공을 요하는 중간가공제품이어도 된다.The plastic working member may be obtained by performing plastic working on the ingot, or the plastic working member may be a final processed product, or may be a intermediate processed product that requires some further processing.

또, 소성가공시의 가압방향을, 폭방향이나 두께방향으로서 설명했으나, 이 방향을 임의의 방향이어도 마찬가지의 효과를 발휘시킬수있다.Moreover, although the pressing direction at the time of plastic processing was demonstrated as the width direction and the thickness direction, the same effect can be exhibited even if this direction is arbitrary directions.

또, 주괴의 전체에 소성가공을 실시하게 했으나, 부분적으로 실시하도록해도 된다.Moreover, although plastic processing was performed to the whole ingot, you may carry out partially.

예를들면 일방향응고주조법에서는, 주탕으로 이형(異形)주괴를 제조할수있으나, 이 이형주괴의 전체를 소성가공할 필요는 없고, 부분적으로 25%이상의 가공율로 소성가공을 행하도록 해도된다. 그 경우, 필요한 장소의 적어도 개폐전을 포함하는 쪽의 부위에, 25%이상의 가공율로 소성가공을 가하는것이 바람직하고, 그 이외의 장소의 가공율은 25%미만으로된다.For example, in the one-way solidification casting method, mold release ingots can be produced by pouring, but it is not necessary to plasticize the entirety of the release ingots, and the plastic processing may be performed at a processing rate of 25% or more in part. In that case, it is preferable to apply plastic processing at the process rate of 25% or more to the site | part including the opening and closing at least of the required place, and the processing rate of other places becomes less than 25%.

특히, 주괴가 크고, 구하는 제품이 크게되는 경우에는, 일단 거치단조에 의해, 적어도 개폐전을 포함하는 부분에 25%이상의 단신가공을 가하도록하면된다. 이에따라서, 단조가 곤란한 형상으로 입수불가(入手不可)의 소성가공용소재를, 주괴를 부분적으로 변형시킴으로써, 예를들면 단조금형형상에 가까운모양으로 만드는 것이 가능하다. 또, 이 부분적인 소성가공(단신가공)에 의해, 재료의 부분적인 기계적특성을 개선할수있다. 그 부분단신부재를 다음공정의형단조나, 기계가공공정등에 돌리므로써, 제품이 필요로하는 부위의 기계적특성에 불균일이 발생하지 않도록 할수있다.In particular, in the case where the ingot is large and the product to be obtained is large, it is sufficient to apply at least 25% of short-cutting to the part including at least before and after opening by forging. Accordingly, it is possible to make the plastic processing material, which is impossible to forge, into a shape close to the forging die shape by partially deforming the ingot. In addition, this partial plastic working (short processing) can improve the partial mechanical properties of the material. By turning the partial extension member to die forging in the next process, machining process, etc., it is possible to prevent nonuniformity in the mechanical properties of the part required by the product.

이와같이, 부분적인 소성가공에 의해,In this way, by partial plastic working,

① 주괴로서는, 필요최소한의 투입체적으로 할수있다.① As the ingot, it is possible to make the required minimum input volume.

② 따라서, 단조후의 버어(burr)량을 최소로 할수있다. 환봉(丸棒)으로부터 절단해서 절단블랭크재를 사용하는것보다도 단조수율이 좋다.② Therefore, the amount of burr after forging can be minimized. Forging yield is better than cutting from a round bar and using a cutting blank material.

③ 금형에 걸리는 부하를, 절단블랭크재를 사용하는것보다도 작게할수있으므로, 금형수명이 길어지고, 코스트저감에 기여할수있다. 는 등의 메릿을 얻을수있다.(3) Since the load on the mold can be made smaller than that of using a cutting blank material, the mold life is long and contributes to cost reduction. You can get a Merit back.

상기한 바와같은 소성가공용부재, 특히 25%이상의소성가공을 가하여 기계적특성의 불균일을 없애고 이용되는 부품의 대표예는 이하와 같으나, 이 이외에 많이 사용되는 것은 당연한것이다.Representative examples of the parts used to remove the non-uniformity of the mechanical properties by applying the plastic processing member, in particular, more than 25% of the plastic working as described above are as follows, but it is natural that many other uses.

먼저, 자동차의 바퀴둘레의 부품으로서는, 상단암, 하단암, 토오숀로드, ABS펌프하우징등을 들수있다.First, the parts of the wheel circumference of the car include an upper arm, a lower arm, a torsion rod, an ABS pump housing, and the like.

다음에, 자동차의 엔진둘레부품으로서는, 커넥팅로드, GDI보디, 내연엔진피스톤등을 들수있다. 오트바이용에는, 쿠션암, 브래킷, 포크보텀브리지등을 들수있다. 또, 자동차부품으로서는, 기어크랭크등을 들수있다.Next, as the engine circumference component of the automobile, a connecting rod, a GDI body, an internal combustion engine piston, and the like can be given. For motorcycles, cushion arms, brackets, fork bottom bridges, etc. may be mentioned. Moreover, gear crank etc. are mentioned as automobile parts.

이들 부품은, 그 제조시에는 전체가 25%이상, 혹은 부분단조, 부분단신등으로 부분적으로 25%이상의 소성가공을 받는것이 적당이 선택된다.At the time of manufacturing these parts, it is appropriately selected that the whole is subjected to plastic processing of 25% or more, or 25% or more, in part forging or partial shortening.

이상의 설명한 바와같이, 본 발명에 관한 금속의 주조방법에 의하면, 주형내가 금속용탕으로 충만되는것을 기다리는 일없이, 초기 냉각조건을 충족시키도록 냉각부재의 냉각을 행하므로, 주조물에 블로우결함이 발생하는 것을 방지한 다음에 주조사이클을 단축할수있다. 또한, 초기 냉각조건에 의한 도리깨채가 없어진후는 통상의냉각을 행하므로, 중형내로 금속용탕을 주입하면서 주형내에서의 응고가 순차진행되어 가는것으로 되고, 주괴내에 있어서의 각 부위의 냉각속도는, 종래법에 의한 냉각에 비해서 훨씬 빨라지고, 용질의 편석이 감소한다. 추가해서, 폐쇄전불능상태로 되는 직전까지의 개폐전을 폐쇄하지않으므로, 압탕효과에 의해서 주괴는 치밀한 조직의 구조로 되고, 주조결함의 발생량을 억제할수있다.As described above, according to the metal casting method of the present invention, since the cooling member is cooled to satisfy the initial cooling conditions without waiting for the mold to be filled with the molten metal, blow defects are generated in the casting. Can be prevented and then the casting cycle can be shortened. In addition, since the cooling is performed after the flail is removed by the initial cooling conditions, solidification in the mold proceeds sequentially while the molten metal is injected into the medium, and the cooling rate of each part in the ingot is This is much faster than cooling by the conventional method, and segregation of solutes is reduced. In addition, since the opening and closing until just before the closing becomes impossible, the ingot becomes a dense structure by the squeezing effect, and the amount of casting defects can be suppressed.

이 발명에서는, 냉각부재쪽으로부터 개폐전쪽을 향해서 일방향성 결정성장 시켜서 얻어진 주괴에 소성가공을 실시해서 소성가공용부재를 얻도록 했으므로, 개페전쪽에서 떨어져있던 기계적특성을 현저하게 개선할수있고, 일방향성결정성장에 의한 소성가공용 부재의 경우라도, 그 부재전체의 강도를 업할수있는 동시에, 그 강도의 불균일도 균일화할수있다.In the present invention, the ingot obtained by unidirectional crystal growth from the cooling member toward the front opening and closing direction is subjected to plastic processing to obtain a plastic processing member, so that the mechanical properties separated from the opening can be remarkably improved, and the unidirectional crystal Even in the case of a plastic processing member by growth, the strength of the entire member can be increased, and the nonuniformity of the strength can be evened.

본 발명의 일방향성결정성장에 의한 소성가공용 부재는, 내부품질에 의해 뛰어나고, 또 치수나 중량의 불균일도 작기 때문에, 이용가치가 높은 제품으로서 활용할수있고, 또 소재전체의 강도를 업하고, 또 강도의 불균일도 균일화시키도록 했으므로, 강도를 요하는 구조용부재로서도 크게 이용할수있게 되었다.The member for plastic processing by unidirectional crystal growth of the present invention is excellent in internal quality and small in size and weight nonuniformity, so that it can be utilized as a product with high usability, and improves the strength of the whole material. Since the uniformity of strength was also made uniform, it could be greatly utilized as a structural member requiring strength.

Claims (22)

개폐전에 의해 개폐가능한 주탕구를 상부에 가지는 동시에 냉각부재가 바닥부분을 겸하는 주형을 사용하여, 주탕구로부터 공급한 금속용탕을 냉각부재에 의해 냉각해서 주괴를 얻는 금속의 주조방법에 있어서,In the method of casting a metal having a spout which can be opened and closed by opening and closing at the top and using a mold whose cooling member also serves as a bottom part, the molten metal supplied from the spout is cooled by the cooling member to obtain an ingot. 주형의 냉각부재가 미리 정한 허용하한온도이상인것을 조건으로 개폐전을 개방해서 주형에의 주탕을 개시하고,Opening before opening and closing on the condition that the cooling member of the mold is above a predetermined allowable lower limit temperature, 주형에 주입된 금속용탕이 냉각부재의 주형내 표면에 접촉할 때의온도가 상기 허용하한온도보다도 낮아지지 않는다는 초기 냉각조건을 만족시키도록 냉각부재의 냉각을 개시하고,The cooling of the cooling member is started to satisfy the initial cooling condition that the temperature when the molten metal injected into the mold contacts the surface of the mold of the cooling member is not lower than the allowable lower limit temperature. 주형내에 금속용탕이 충만한후도 개폐전을 폐쇄하는일 없이 주형내에의 압탕을 계속하고,After the metal melts in the mold, the hot water in the mold continues without closing before opening and closing. 주형내의 용탕응고가 주탕구 근방에 도달해서 개폐전에 의한 주탕구의 개폐가 불가능해지는 폐쇄전불능상태로 되기전에, 개폐전에 의해 주탕구를 폐쇄하고,The molten metal is closed by the opening and closing before the molten metal coagulation in the mold reaches near the pouring hole and becomes incapable of closing before the opening and closing of the pouring hole becomes impossible. 폐쇄전한후에 미리 정한 냉각종료조건이 달성된 시점에서 냉각부재에의 냉각을 정지하고,After the closing charge, cooling to the cooling member is stopped when a predetermined cooling end condition is achieved, 냉각정지후에 미리정한 주괴인출조건이 달성되는 것에 의거하여, 냉각부재를 주형본체로부터 떼어내서 주괴를 인출하도록 한것을 특징으로 하는 소성가공용금속주괴의 주조방법.A method of casting a metal ingot for plastic working, characterized in that the cooling member is removed from the mold main body to take out the ingot based on the predetermined ingot drawing condition after cooling stop. 청구항 1의 방법에 의해 얻게돈 주괴에 소정비율이상의 가공율로 소성가공을 가해서 소성가공용부재로 한것을 특징으로하는 소성가공용부재의 제조방법.A process for producing a member for plastic working, characterized in that the plastic working is applied to the ingot obtained by the method of claim 1 at a processing rate of a predetermined ratio or more to form a plastic working member. 제 2항에 있어서, 소정비율이상의 가공율은 주괴에 대한 1회이상의 소성가공에 의해 달성되는 것을 특징으로하는 소성가공용부재의 제조방법.The method of manufacturing a member for plastic working according to claim 2, wherein a processing rate of a predetermined ratio or more is achieved by at least one plastic working on the ingot. 제 2항 또는 3항에 있어서, 소정비율은 25%인것을 특징으로하는 소성가공용부재의 제조방법.The method for manufacturing a member for plastic working according to claim 2 or 3, wherein the predetermined ratio is 25%. 제 2항 내지 4항의 어느 한 항에 있어서, 소성가공은 주괴에 대한 부분적인 소성가공인것을 특징으로하는 소성가공용부재의 제조방법.The method for producing a member for plastic working according to any one of claims 2 to 4, wherein the plastic working is a partial plastic working for the ingot. 제 2항 내지 5항의 어느 한 항에 있어서, 소성가공은 주괴의, 적어도 개폐전쪽을 포함하는 부분에 대한 소성가공인것을 특징으로하는 소성가공용부재의 제조방법.The process for producing a member for plastic working according to any one of claims 2 to 5, wherein the plastic working is plastic working for a portion of the ingot including at least an opening and closing front side. 제 2항 내지 6항의 어느 한 항에 있어서, 소성가공은 단조(냉간,열간), 단신거치(据入)가공, 압연, 압출, 전조(轉造)가공, 로터리단조(전동가공)인 것을 특징으로하는 소성가공용 부재의 제조방법.7. The plastic working according to any one of claims 2 to 6, wherein the plastic working is forging (cold or hot), short rolling processing, rolling, extrusion, rolling processing, rotary forging (electric processing). The manufacturing method of the member for plastic working which is made. 개폐전에 의해 개폐가능한 주탕구를 상부에 가지는 동시에 냉각부재가 바닥부분을 겸하는 주형과, 상기 주형의 냉각부재를 냉각하는 냉각수단과, 개폐전에 으한 주탕구의 개폐제어와 냉각수단에 의한 냉각제어와 냉각부재와 주형본체와의 착탈제어를 통괄적으로 행하는 주조제어수단을 구비한 금속의 주조장치에 있어서,Cooling control and cooling by means of a mold having a spout which can be opened and closed by opening and closing at the same time, and a cooling member serving as a bottom portion, cooling means for cooling the cooling member of the mold, opening and closing control and cooling means of the pouring hole before opening and closing. In the metal casting apparatus provided with the casting control means which performs the detachable control of a member and a mold main body collectively, 상기 주조제어수단은,The casting control means, 냉각부재가 미리 정한 허용하한온도 이상인것을 필요조건으로해서, 개폐전을 개방해서 주형에의 주탕을 개시시키는 개방전제어수단과,A pre-opening control means for opening the opening and closing before starting the pouring to the mold, as a requirement that the cooling member is equal to or higher than the predetermined lower limit temperature; 상기 개방전제어수단에 의한 주탕개시후에, 주형에 주입된 금속용탕이 냉각부재의 주형내 표면에 접촉할때의 온도가 상기 허용하한온도보다도 낮아지지 않는다는 초기냉각조건을 만족시키도록 냉각수단을 제어하는 초기 냉각제어수단과,After the start of pouring by the pre-opening control means, the cooling means is controlled so as to satisfy the initial cooling condition that the temperature when the molten metal injected into the mold contacts the surface of the mold of the cooling member is not lower than the allowable lower limit temperature. Initial cooling control means, 주형에 주입된 금속용탕이 냉각부재의 주형내표면을 전부 씌운 후에 냉각수단을 제어해서 냉각부재에 대한 통상의 냉각을 행하는 통상냉각제어수단과,Normal cooling control means for controlling the cooling means after the molten metal injected into the mold has completely covered the mold inner surface of the cooling member to perform normal cooling of the cooling member; 주형내의 용탕응고가 주탕구 근방에 도달해서 개폐전에 의한 주탕구의 개페가 불가능해지는 폐쇄전불능상태로 되기전에, 개폐전에 의해 주탕구를 폐쇄하여 주형내로의 압탕을 정지하는 폐쇄전제어수단과,Pre-closure control means for closing the pouring port by stopping before and after the solidification of the molten metal in the mold reaches near the pouring hole and becomes impossible to close before the opening of the pouring hole becomes impossible. 상기 페쇄전제어수단에 의한 폐쇄전한후에 미리 정한 냉각 종료조건이 달성되는 것에 의거하여, 상기 통상냉각제어수단에 의한 냉각수단에의 제어를 정지시켜서 냉각부재에의 냉각을 정지하는 냉각정지 제어수단과,Cooling stop control means for stopping cooling to the cooling member by stopping control to the cooling means by the normal cooling control means on the basis that a predetermined cooling end condition is achieved after the closing charge by the closed control means; , 냉각정지후에 미리 정한 주괴인출조건이 달성되는 것에 의거하여, 주형으로부터 주괴를 인출하도록 냉각부재를 주형본체로부터 떼어내서, 주괴를 인출한후에재차 냉각부재를 주형본체에 장착해서 주형으로하는 착탈제어수단을 구비한것으로 한것을 특징으로하는 소성가공용 금속을 주조하는 제조장치.After the cooling stops, predetermined removal conditions for the ingot are achieved, and the cooling member is detached from the mold body so as to take out the ingot from the mold, and after removing the ingot, the cooling member is mounted on the mold body again to remove the control means. Manufacturing apparatus for casting a metal for plastic working, characterized in that provided. 제 8항에 있어서, 주형에 공기빼기구멍이 형성되어있는 것을 특징으로하는 소성가공용금속 주괴를 주조하는 제조장치.The manufacturing apparatus for casting a metal ingot for plastic working according to claim 8, wherein an air vent hole is formed in the mold. 개폐전의 단부면이 주형내면의 일부를 구성하는 동시에 냉각부재가 일부를 구성하는 폐색성의 주형을 사용하여, 개폐전으로부터 충전한 금속용탕을 냉각부재에 의해 강제냉각해서 응고된 주괴에 소정비율이상의 가공율로 소성가공을 가해져있는것을 특징으로하는 소성가공용부재.The end face before opening and closing constitutes a part of the mold inner surface, and the occlusion mold in which the cooling member constitutes a part is used to process the metal molten metal charged from the opening and closing before and after the forced cooling by the cooling member to a solidified ingot. Plastic processing member characterized in that the plastic processing at a rate applied. 제 10항에 있어서, 주괴가 청구항 1에 기재한 방법으로 냉각해서 응고한 주괴인것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to claim 10, wherein the ingot is an ingot that is cooled and solidified by the method described in claim 1. 제 10항 또는 11항에 있어서, 주괴가 청구항 2 내지 7의 어느 한 항에 기재한 소성가공을 가해져있는것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to claim 10 or 11, wherein the ingot is subjected to the plastic working according to any one of claims 2 to 7. 제 10항 내지 12항의 어느 한 항에 있어서, 당해 소성가공용부재는 중간가공제품인것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 12, wherein the plastic processing member is an intermediate processed product. 제 10항 내지 12항의 어느 한 항에 있어서, 당해 소성가공용부재는 최종가공제품인것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 12, wherein the plastic processing member is a final processed product. 제 10항 내지 14항의 어느 한 항에 있어서, 금속이 알루미늄 혹은 알루미늄합금인것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 14, wherein the metal is aluminum or an aluminum alloy. 제 10항 내지 15항의 어느 한 항에 있어서, 주괴의, 냉각부재쪽에 있어서의 금속조직의 DAS에 대해서 개폐전쪽에 있어서의 금속조직의 DAS가 1.1∼10.0배인것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 15, wherein the DAS of the metal structure at the opening and closing side of the ingot relative to the DAS of the metal structure at the cooling member side is 1.1 to 10.0 times. 제 10항 내지 16항의 어느 한 항에 있어서, 주괴의, 냉각부재쪽에 있어서의 금속조직의 결정입자직경에 대해서 개폐전쪽에 있어서의 금속조직의 결정입자직경이 1.05∼7배인것을 특징으로하는 소성가공용부재.17. The plastic working according to any one of claims 10 to 16, wherein the crystal grain diameter of the metal structure at the opening and closing side is 1.05 to 7 times the crystal grain diameter of the metal structure at the cooling member side of the ingot. absence. 제 10항 내지 17항의 어느 한 항에 있어서, 소성가공용부재의 제 2상정출입자직경은, 냉각부재쪽의 입자직경에 대한, 개폐전쪽의 입자직경의비가 1.2이상인 것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 17, wherein the ratio of the second phase-purified particle diameter of the plastic working member to the particle diameter on the cooling member side is 1.2 or more. 제 10항 내지 18항의 어느 한 항에 있어서, 주괴가 탕구로부터 하향으로 주탕된 주괴이고, 상기 결정의 성장방향은 대략 상향인것을 특징으로하는 소성가공용부재.19. The plastic working member according to any one of claims 10 to 18, wherein the ingot is an ingot that is poured downward from the spout and the growth direction of the crystal is approximately upward. 제 10항 내지 제 19항의 어느 한 항에 있어서, 소둔된 상태인것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 19, which is in an annealed state. 제 10항 내지 20항의 어느 한 항에 있어서, 표면을 배럴연마한것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 20, wherein the surface is barrel-polished. 제 10항 내지 21항의 어느 한 항에 있어서, 표면을 쇼트블라스트한것을 특징으로하는 소성가공용부재.The plastic processing member according to any one of claims 10 to 21, wherein the surface is shot blasted.
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