KR20230051460A - Manufacturing method of metal alloy - Google Patents

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KR20230051460A
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다쿠야 이마무라
요스케 하라
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a manufacturing method of a metal alloy, capable of further improving the uniformity of physical properties. The manufacturing method of a metal alloy of the present invention is a manufacturing method of a metal alloy containing rare elements, and includes a process of adding a rare element to a metal material while the metal material is flowing in one direction, wherein when a desired concentration of the rare element in the metal alloy is concentration D, in the adding step, addition amount M1 per second of the rare element is adjusted to be less than twice theoretical addition amount M2 per second of the rare element, which is calculated using the concentration D and flow rate F per second of the metal material flowing in one direction.

Description

금속 합금의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF METAL ALLOY}Manufacturing method of metal alloy {MANUFACTURING METHOD OF METAL ALLOY}

본 발명은, 금속 합금의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a metal alloy.

종래부터, 금속 합금 분야에 있어서는 소량의 첨가 원소를 함유시킴으로써, 당해 원소를 첨가 후의 금속 합금의 물성을 향상시키는 경우가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 결정을 미세화하여 절곡성 및 에칭성이 우수한 플렉시블 프린트 기판용 구리 합금박을 얻기 위해서, 구리에 대하여, P, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In 및 Mg의 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가 원소를 합계로 0.003 내지 0.825질량% 함유시키는 것이 개시되어 있다.Conventionally, in the field of metal alloys, there are cases in which physical properties of a metal alloy after addition of the element are improved by incorporating a small amount of an additional element. For example, in Patent Document 1, P, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In, and Mg for copper in order to obtain a copper alloy foil for a flexible printed circuit board having excellent bendability and etchability by miniaturizing the crystal. It is disclosed that 0.003 to 0.825 mass% of one or more additional elements selected from the group of are contained in total.

일본 특허 공개 제2017-141501호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-141501

그런데, 상기와 같은 첨가 원소를 소량 함유하는 금속 합금(희박 금속 합금)은, 그 제조 공정에 있어서, 첨가 원소를 함유시키기 전의 용융한 상태의 금속 재료(이하, 용융 금속 재료라고도 칭한다)를, 일방향으로 유동시키면서 당해 용융 금속 재료에 첨가 원소를 첨가시키는 공정을 포함하는 경우가 있다. 구체적으로는, 예를 들어 첨가 원소를 함유시키기 전의 모재로서의 금속 재료를 용융하는 용융로로부터, 당해 용융로에서 용융한 용융 금속 재료를, 소량의 첨가 원소를 첨가하면서, 홈통을 통하여 턴디쉬 로 내에 공급하고, 턴디쉬 로로부터 주조 설비로 유도하여 주조함으로써 예를 들어 잉곳으로서 얻을 수 있다(연속 주조). 그리고, 이러한 방법으로 첨가 원소를 함유하는 금속 합금을 제조함으로써, 첨가 원소를 모재 중에 균일하게 함유시킬 수 있음과 함께, 구리 합금을 연속적으로 효율 높게 제조할 수 있다.By the way, in the manufacturing process of a metal alloy (lean metal alloy) containing a small amount of the above additive elements, a metal material in a molten state before containing the additive elements (hereinafter also referred to as a molten metal material) is unidirectionally In some cases, a step of adding an additional element to the molten metal material while flowing it is included. Specifically, for example, from a melting furnace for melting a metal material as a base material before containing additional elements, the molten metal material melted in the melting furnace is supplied into the tundish furnace through a gutter while adding a small amount of additional elements, , it can be obtained, for example, as an ingot by leading it from a tundish furnace to a casting facility and casting it (continuous casting). Further, by manufacturing a metal alloy containing an additive element in this way, the additive element can be uniformly contained in the base material, and a copper alloy can be continuously and efficiently produced.

그러나, 근년, 금속 합금을 부품으로서 포함하는 제품에서는, 보다 고도의 성능이 요구되고 있고, 그것에 수반하여, 당해 금속 합금에 있어서도 높은 레벨에서의 물성의 균일성이 요구되고 있다. 금속 합금의 물성 균일성을 높이기 위해서는 첨가 원소의 첨가량을 보다 균일하게 하는 것을 들 수 있지만, 특히 철이나 구리 등의 야금 분야에서는 예를 들어 900질량ppm 이하의 원소의 첨가에 의해 제품의 물성이 변동하므로 첨가량의 변동을 저감시키는 것이 중요해진다.However, in recent years, products containing metal alloys as components have been required to have higher performance, and accordingly, uniformity of physical properties at a high level is also required for the metal alloys. In order to improve the uniformity of physical properties of metal alloys, it is possible to make the addition amount of added elements more uniform, but in the field of metallurgy, such as iron and copper, for example, the addition of elements of 900 ppm by mass or less causes the physical properties of the product to fluctuate. Therefore, it is important to reduce the fluctuation of the addition amount.

그래서, 본 발명은 일 실시 형태에 있어서, 물성의 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능한 금속 합금의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention, in one embodiment, is to provide a method for producing a metal alloy capable of further improving the uniformity of physical properties.

본 발명의 금속 합금의 제조 방법은 일 실시 형태에 있어서, 희박 원소를 함유하는 금속 합금의 제조 방법이며, 용융 상태의 금속 재료를 일방향으로 유동시키면서 당해 금속 재료에 희박 원소를 첨가하는 공정을 포함하고, 상기 금속 합금 중의 희박 원소의 원하는 농도를 농도 D라 할 때, 상기 첨가하는 공정에 있어서, 상기 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1이, 상기 농도 D와, 상기 일방향으로 유동하는 상기 금속 재료의 1초당 유량 F를 사용하여 산출되는, 상기 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정한다.The method for producing a metal alloy of the present invention is, in one embodiment, a method for producing a metal alloy containing a rare element, and includes a step of adding a rare element to the metal material while flowing the metal material in a molten state in one direction, , When the concentration D is the desired concentration of the rare element in the metal alloy, in the adding step, the addition amount M1 of the rare element in 1 second is equal to the concentration D and 1 of the metal material flowing in one direction. It is adjusted so that it is less than twice the theoretical addition amount M2 per second of the lean element calculated using the flow rate F per second.

본 발명에 따르면, 물성의 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능한 금속 합금의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a metal alloy capable of further improving the uniformity of physical properties.

이하, 본 발명의 실시 형태(이하, 「본 실시 형태」라고 한다.)를 상세하게 설명하지만, 본 발명은 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "this embodiment") will be described in detail, but the present invention is not limited to the present embodiment.

본 실시 형태의 금속 합금의 제조 방법은, 용융 상태의 금속 재료(희박 원소를 첨가하기 전의 금속 합금)을 일방향으로 유동시키면서, 당해 금속 재료에 희박 원소를 첨가하는 공정을 포함한다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 금속 합금의 희박 원소의 원하는 농도를 농도 D라 할 때, 첨가하는 공정에 있어서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1이, 농도 D와, 일방향으로 유동하는 금속 재료의 1초당 유량 F를 사용하여 산출되는, 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정한다.The metal alloy manufacturing method of the present embodiment includes a step of adding a rare element to the metal material while flowing the metal material in a molten state (the metal alloy before adding the lean element) in one direction. In the present embodiment, when the concentration D is the desired concentration of the rare element of the metal alloy, in the adding step, the addition amount M1 of the rare element per second is equal to the concentration D and 1 of the metal material flowing in one direction. It is adjusted so that it is less than twice the theoretical addition amount M2 per second of the lean element calculated using the flow rate F per second.

본 실시 형태에 있어서, 금속 합금이란, 희박 원소가 첨가된 것이라면 특별히 한정되지 않고 임의의 합금으로 할 수 있고, 금속 합금의 양태는, 잉곳, 합금조, 합금박, 금속 합금 편 등 임의로 할 수 있다. 또한, 희박 원소란, 금속 합금 중에 10 내지 900질량ppm의 농도로 포함되어 있는 임의의 원소로 할 수 있고, 보다 구체적으로는, 그러한 농도로 포함되는 원소에 있어서, 금속 합금 중에서 불균일이 발생한 경우에 금속 합금의 물성의 균일성에 영향을 미치는 것으로 할 수 있다. 구체적인 희박 원소로서는, P, Ag, Fe, Ca, Zr, Cr, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In, Mg, V, Mo, W, Ba, Sr 및 Y를 들 수 있다.In the present embodiment, the metal alloy is not particularly limited as long as a rare element is added, and any alloy can be used, and the form of the metal alloy can be arbitrary, such as ingot, alloy bath, alloy foil, metal alloy piece, etc. . In addition, the rare element can be any element contained in a concentration of 10 to 900 mass ppm in the metal alloy, and more specifically, in the case of an element contained in such a concentration, in the case where non-uniformity occurs in the metal alloy It can be said that it affects the uniformity of physical properties of a metal alloy. Specific examples of rare elements include P, Ag, Fe, Ca, Zr, Cr, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In, Mg, V, Mo, W, Ba, Sr, and Y.

또한, 희박 원소가 첨가되는 금속으로서는, 특별히 한정되지 않고, 금속 단체(불가피 불순물을 포함하는 경우도 있다)나, 상기의 희박 원소 이외의 원소가 첨가된 금속 합금으로 할 수도 있고, 구체적으로는 예를 들어, 구리, 칼슘 구리, 크롬 구리를 들 수 있다.In addition, the metal to which the rare element is added is not particularly limited, and may be a single metal (which may contain unavoidable impurities) or a metal alloy to which elements other than the above rare elements are added. For example, copper, calcium copper, and chromium copper are mentioned.

본 실시 형태의 금속 합금의 제조 방법에서는, 보다 상세하게는, 모재로서의, 희박 원소를 첨가하기 전의 금속 재료를 용융하는 용융로와, 당해 용융로에서 용융한 금속 재료(이하, 용융한 금속 재료를 용융 금속 재료라고도 칭한다)가 일방향으로 통과하는 홈통과, 당해 홈통을 통하여 용융 금속 재료가 공급되는 턴디쉬 로와, 당해 턴디쉬 로로부터 용융 금속 재료가 유도되는 주조 장치를 구비하는 제조 장치를 사용할 수 있다. 또한, 당해 제조 장치는, 홈통과 연통하여 연직 방향 상방측으로 연장되는 첨가로와, 당해 첨가로의 연직 방향 상방측의 개구부에 그 선단이 위치하는 벨트 컨베이어를 구비할 수 있다.In the metal alloy manufacturing method of the present embodiment, in more detail, a melting furnace for melting a metal material before adding a rare element as a base material, and a metal material melted in the melting furnace (hereinafter, the melted metal material is a molten metal A manufacturing apparatus including a trough through which material) passes in one direction, a tundish furnace through which the molten metal material is supplied, and a casting device through which the molten metal material is introduced from the tundish furnace can be used. Further, the production apparatus may include an additive furnace communicating with the trough and extending vertically upward, and a belt conveyor whose front end is positioned at an opening on the vertically upward side of the additive furnace.

따라서, 이러한 제조 장치를 사용한 경우에는, 용융 금속 재료를 홈통 중을 일방향으로(홈통의 한쪽에서 다른 쪽으로) 유동시키면서, 첨가로의 연직 방향 상방측의 개구부에 대하여, 벨트 컨베이어를 사용하여 반송한 희박 원소를, 당해 벨트 컨베이어의 선단으로부터 낙하시켜서 투입함으로써, 당해 용융 금속 재료에 대하여 희박 원소를 첨가할 수 있다.Therefore, in the case of using such a manufacturing apparatus, the lean metal material is conveyed using a belt conveyor to the vertical upward opening of the addition furnace while flowing the molten metal material in one direction (from one side of the gutter to the other) in the gutter. A rare element can be added to the molten metal material by dropping the element from the front end of the belt conveyor and introducing the element.

또한, 상기의 제조 장치에 있어서, 용융로는, 예를 들어 저주파 유도로로 할 수 있고, 또한, 무산소 상태에서 용융되는 것이 바람직하다.Further, in the above manufacturing apparatus, the melting furnace can be, for example, a low-frequency induction furnace, and it is preferable to melt in an oxygen-free state.

홈통은, 통 형상의 통로로 할 수 있고, 홈통을 통하는 용융 금속 재료가 산화하는 것을 방지하기 위해서, 홈통 내부에 질소 가스 등의 불활성 가스를 충만(홈통 내부의 하방으로 용융 금속 재료가 흘러, 그 재료 상의 공간에 충만)시키는 것이 바람직하다.The gutter can be made into a tubular passage, and in order to prevent the molten metal material passing through the gutter from being oxidized, the inside of the gutter is filled with an inert gas such as nitrogen gas (the molten metal material flows downward inside the gutter, It is desirable to fill the space on the material).

첨가로는, 홈통과 연통하는 연직 방향 상방측(경사져 있어도 된다)으로 연장되는 통 형상의 통로로 할 수 있고, 당해 첨가로의 연직 방향 상방측의 개구부를 가진다. 벨트 컨베이어에 의해 반송된 희박 원소가 낙하하여 첨가로의 내부에 들어가기 쉽게 하기 위해서, 당해 개구부가 넓어지는 형상을 하고 있거나, 또는, 개구부에 깔때기가 설치되어 있어도 된다.The addition furnace can be a tubular passage extending vertically upward (which may be inclined) communicating with the gutter, and has an opening on the vertical direction upward side of the addition furnace. In order to make it easy for the lean elements conveyed by the belt conveyor to fall and enter the inside of the addition furnace, the opening may have a widened shape, or a funnel may be provided in the opening.

벨트 컨베이어는, 희박 원소를 자동적으로 반송하기 위하여 사용할 수 있고, 반송된 희박 원소가, 벨트 컨베이어의 선단으로부터 낙하하여 첨가로의 개구부에 투입된다. 정량적으로 벨트 컨베이어로 희박 원소를 반송하여 투입시키기 때문에, 당해 벨트 컨베이어는, 희박 원소가 낙하하기 전후의 무게를 측정 가능한 계량 기능을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 계량 기능을 갖는 벨트 컨베이어는, 예를 들어 희박 원소의 단위 시간당 소정의 양이 투입되도록, 벨트 상에 적재된 희박 원소의 질량 변화량을 계측함으로써, 희박 원소의 투입을 조정할 수 있고, 구체적으로는, 실제의 투입량(질량 변화량)이 소정의 양을 초과한 경우에는, 벨트 컨베이어에 의한 반송이 일정 시간 정지함으로써, 희박 원소의 투입을 조정할 수 있다.A belt conveyor can be used to automatically transport lean elements, and the conveyed lean elements fall from the front end of the belt conveyor and are put into an opening of an addition furnace. Since lean elements are quantitatively conveyed and introduced by the belt conveyor, it is preferable that the belt conveyor has a weighing function capable of measuring the weight of the lean elements before and after they fall. The belt conveyor having such a metering function can adjust the input of the lean element by measuring the change in mass of the lean element loaded on the belt so that a predetermined amount of the lean element is input per unit time, for example. Specifically, , When the actual input amount (mass change amount) exceeds a predetermined amount, the conveyance by the belt conveyor is stopped for a certain period of time, so that the input of the lean element can be adjusted.

턴디쉬 로는, 용융 금속 재료가 저류되는 로이고, 교반되면서, 불순물 등을 제거할 수 있다. 희박 원소는, 본 실시 형태에서는 홈통을 통하는 용융 금속 재료에 대하여 첨가하는 것이 바람직하지만, 턴디쉬 로 내의 용융 금속 재료에 대하여 첨가해도 된다.The tundish furnace is a furnace in which molten metal material is stored, and impurities and the like can be removed while being stirred. The lean element is preferably added to the molten metal material passing through the gutter in this embodiment, but may be added to the molten metal material in the tundish furnace.

주조 설비는, 턴디쉬 로로부터 일정량의 용융 금속 재료가 유도되어, 냉각 됨으로써, 금속 합금을 잉곳으로 하여 제조할 수 있다.In the casting facility, a certain amount of molten metal material is introduced from the tundish furnace and cooled, thereby producing a metal alloy as an ingot.

또한, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 제조된 금속 합금이, 잉곳인 경우에는, 상기의 주조 장치를 거침으로써 얻을 수 있고, 또한, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 제조된 금속 합금이, 합금조나 합금박 등인 경우에는, 본 실시 형태의 금속 합금의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고 공지된 가공 공정을 포함할 수 있다.In addition, when the metal alloy manufactured by the manufacturing method of the present embodiment is an ingot, it can be obtained by passing through the above casting apparatus, and the metal alloy manufactured by the manufacturing method of the present embodiment is an alloy bath or In the case of alloy foil or the like, the method for producing the metal alloy of the present embodiment is not particularly limited and may include a known processing step.

여기서, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 용융 금속 재료에 희박 원소를 첨가하는 공정에 있어서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1이, 농도 D(잉곳의 희박 원소의 원하는 농도)와, 일방향으로 유동하는 용융 금속 재료의 1초당 유량 F를 사용하여 산출되는, 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정된다.Here, in the present embodiment, as described above, in the step of adding the rare element to the molten metal material, the addition amount M1 of the rare element for 1 second is equal to the concentration D (the desired concentration of the rare element in the ingot) in one direction. It is adjusted to be less than twice the theoretical addition amount M2 per second of the lean element, which is calculated using the flow rate F per second of the flowing molten metal material.

또한, 「희박 원소의 1초간의 첨가량 M1」이란, 실제로, 용융 금속 재료에 대하여 첨가한 희박 원소에 관한 1초간의 질량을 가리킨다.In addition, "amount M1 of lean element added in 1 second" actually refers to the mass of the rare element added to the molten metal material in 1 second.

또한 「희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2」란, 금속 합금의 희박 원소의 원하는 농도 D와, 일방향으로 유동하는 용융 금속 재료의 1초당 유량 F를 사용하여 산출되고, 바꾸어 말하면, 금속 합금 중의 희박 원소의 농도를 원하는 농도 D로 하기 위하여 산출되는, 용융 금속 재료에 대하여 첨가하는 희박 원소에 관한 1초당 질량이다. 즉, 희박 원소를 그대로(단체로) 용융 금속 재료에 첨가하는 경우에는, 잉곳의 희박 원소의 농도 D는, D=M2/(F+M2)로 도출할 수 있고, 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2는, M2=D×F/(1-D)가 된다. 따라서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1은, M1<2×M2=2×D×F/(1-D)가 된다.In addition, the "theoretical addition amount M2 of the rare element per second" is calculated using the desired concentration D of the rare element in the metal alloy and the flow rate F per second of the molten metal material flowing in one direction, in other words, the rare element in the metal alloy It is the mass per second of the rare element added to the molten metal material, which is calculated to make the concentration of D the desired concentration D. That is, in the case of adding the rare element as it is (single unit) to the molten metal material, the concentration D of the rare element in the ingot can be derived as D = M2 / (F + M2), and the theoretical addition amount per second of the rare element M2 becomes M2=D×F/(1-D). Therefore, the addition amount M1 of the rare element in 1 second is M1 < 2 x M2 = 2 x D x F/(1-D).

또한, 희박 원소의 첨가를, 후술하는 바와 같이 희석된 희석 입자를 사용하여 행하는 경우에는, 희석 입자의 희박 원소의 농도를 농도 d라 할 때, 금속 합금의 희박 원소의 농도 D는, D=M2/(F+M2/d)로 도출할 수 있고, 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2는, M2=D×F/(1-D/d)가 된다. 따라서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1은, M1<2×M2=2×D×F/(1-D/d)가 된다.In addition, when the addition of the rare element is performed using diluted dilute particles as described later, when the concentration of the rare element in the diluted particle is the concentration d, the concentration D of the rare element in the metal alloy is D = M2 It can be derived as /(F+M2/d), and the theoretical addition amount M2 per second of the rare element is M2=D×F/(1-D/d). Therefore, the addition amount M1 of the rare element in 1 second is M1 < 2 x M2 = 2 x D x F/(1-D/d).

상기의 용융 금속 재료의 유량 F는, 임의의 방법으로 행할 수 있다.The flow rate F of the molten metal material described above can be set by any method.

그리고, 본 실시 형태에 있어서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을, 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정함으로써, 얻어진 금속 합금의 희박 원소의 농도 변동을 저감하여, 물성의 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.Then, in the present embodiment, by adjusting the addition amount M1 of the rare element per second to be less than twice the theoretical addition amount M2 per second of the rare element, the variation in the concentration of the rare element of the obtained metal alloy is reduced, and the physical properties Uniformity can be further improved.

즉, 1초간의 첨가량 M1이 1초당 이론 첨가량 M2의 2배를 초과하는 경우에는, 용융 금속 재료 중에 있어서 희박 원소의 농도가 너무 커진 부분이 발생할 수 있다. 또한 동시에, 1초간의 첨가량 M1이 너무 많은 경우에는, 다음 1초간에서의 희박 원소의 첨가량 M1이 0이 되도록 조정하거나, 혹은, 다음의 몇 초간에 걸쳐, 희박 원소의 첨가량 M1을 계속적으로 저감하도록 조정하거나 하게 되지만, 그렇게 첨가량 M1이 저감됨으로써, 용융 금속 재료 중에 있어서, 상기와 같이 희박 원소의 농도가 너무 커진 부분에 더하여, 희박 원소의 농도가 너무 낮아진 부분이 발생할 수 있다. 따라서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을, 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정함으로써, 용융 금속 재료 중의 이러한 희박 원소의 불균일이 저감되므로, 금속 합금 중의 희박 원소의 농도 변동을 저감할 수 있다.That is, when the addition amount M1 per second exceeds twice the theoretical addition amount M2 per second, a portion where the concentration of the rare element is too large may occur in the molten metal material. At the same time, if the addition amount M1 for 1 second is too large, adjust so that the addition amount M1 of the lean element in the next 1 second becomes 0, or continuously reduce the addition amount M1 of the lean element over the next few seconds. Although adjustment is made, by reducing the addition amount M1 in this way, in the molten metal material, in addition to the portion where the concentration of the rare element is too high as described above, a portion where the concentration of the rare element is too low may occur. Therefore, by adjusting the addition amount M1 of the rare element per second to be less than twice the theoretical addition amount M2 per second, the unevenness of such a rare element in the molten metal material is reduced, and thus the concentration fluctuation of the rare element in the metal alloy can be reduced. can

여기서, 본 실시 형태의 잉곳 제조 방법에 있어서, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1이, 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정하는 방법으로서는, 하기의 방법을 들 수 있다.Here, in the ingot manufacturing method of the present embodiment, as a method for adjusting the addition amount M1 of the rare element in 1 second to be less than twice the theoretical addition amount M2 per second, the following method is exemplified.

즉, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정하는 방법으로서는, 금속 합금의 제조 장치에 있어서, 홈통 중을 유동하는 용융 금속 재료 중에, 첨가로를 통하여 투입하기 위한 벨트 컨베이어의 벨트 폭(벨트의 진행 방향에 직교하는 방향의 길이)을 비교적 작게 하는 방법을 들 수 있다. 즉, 벨트 컨베이어의의 벨트 폭이 큰 경우에는, 폭 방향으로 넓게 희박 원소가 실린 상태에서 반송되고, 그것에 의하여, 희박 원소가, 벨트 컨베이어의 선단으로부터 첨가로의 개구부에 한번에 많이 낙하하여, 첨가량이 많아지는 경향(선단으로부터, 폭 방향으로 배열한 희박 원소가 한번에 많이 낙하하는 경향)이 있다. 그러나, 벨트 폭을 작게 함으로써, 벨트 컨베이어의 선단으로부터 첨가로의 개구부에 낙하하는 희박 원소를 작게 할 수 있어, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을 조정하기 쉽게 할 수 있다.That is, as a method of adjusting the addition amount M1 of the rare element per second to be less than twice the theoretical addition amount M2 per second, in a metal alloy manufacturing apparatus, the molten metal material flowing in the gutter is fed through the addition furnace. A method of relatively reducing the belt width (length in a direction orthogonal to the moving direction of the belt) of the belt conveyor to be used is exemplified. That is, when the belt width of the belt conveyor is large, the lean elements are conveyed in a state in which they are loaded wide in the width direction, and as a result, a large amount of lean elements fall from the front end of the belt conveyor to the opening of the addition furnace at once, and the addition amount There is a tendency to increase (a large number of rare elements arranged in the width direction fall from the tip at one time). However, by reducing the width of the belt, it is possible to reduce the amount of lean elements falling from the front end of the belt conveyor to the opening of the addition furnace, and it is possible to easily adjust the addition amount M1 of the lean elements in one second.

또한, 상기 방법 이외의 방법으로서는, 희박 원소가 후술하는 바와 같이 입자상인 경우에는, 희박 원소의 입자경을 비교적 작게 하는 방법을 들 수 있다. 희박 원소의 입자경을 작게 함으로써, 희박 원소가, 벨트 컨베이어의 선단으로부터 첨가로의 개구부에 낙하할 때, 입자경이 작으므로 조금씩 낙하하게 되어(선단으로부터, 희박 원소가 한번에 많이 낙하하지 않고), 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을 조정하기 쉽게 할 수 있다.In addition, as a method other than the above method, when the rare element is particulate as described later, a method of making the particle size of the rare element relatively small can be cited. By making the particle diameter of the rare element small, when the rare element falls from the tip of the belt conveyor to the opening of the addition furnace, the droplet diameter is small, so it falls little by little (lean elements do not fall from the tip a lot at once), and the rare element It is possible to easily adjust the addition amount M1 for 1 second.

또한, 상기 방법 이외의 방법으로서는, 벨트 컨베이어를 사용하여 반송한 희박 원소를 낙하시켜서 투입할 때, 첨가로의 개구부에 대하여, 기체, 보다 바람직하게는 질소 가스 등의 불활성 가스를 불어 넣는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 희박 원소를, 홈통 중을 유동하는 용융 금속 재료 중에, 첨가로를 통하여 투입할 때, 첨가로 내에는, 용융 금속 재료의 열에 의해 상승 기류가 발생할 수 있고, 그것에 의해 희박 원소의 첨가로 내에서의 낙하에 불균일이 발생할 우려가 있다. 그러나, 첨가로의 개구부에 대하여 기체를 불어 넣음으로써, 보다 안정되게 희박 원소를 낙하시킬 수 있다. 또한, 특히, 본 실시 형태에 있어서, 불활성 가스를 홈통 내에 충만시킨 상태에서 재료를 유동시킨 경우에는, 당해 가스가 첨가로 내를 역류할 우려가 있다는 점에서, 첨가로의 개구부에 대하여, 기체를 불어 넣음으로써, 보다 안정되게 희박 원소를 낙하시킬 수 있다. 또한, 불활성 가스를 사용한 경우에는, 희박 원소의 산화를 방지할 수도 있다.In addition, as a method other than the above method, a method of blowing gas, more preferably an inert gas such as nitrogen gas, into the opening of the addition furnace when dropping and introducing the conveyed lean element using a belt conveyor is mentioned. can Specifically, when the lean element is introduced into the molten metal material flowing in the gutter through the addition furnace, a rising air current may be generated in the addition furnace by the heat of the molten metal material, thereby adding the lean element. There is a possibility that non-uniformity may occur in the fall within the furnace. However, by blowing gas into the opening of the addition furnace, the lean element can be more stably dropped. In addition, especially in this embodiment, when the material is flowed in a state where the inert gas is filled in the gutter, there is a possibility that the gas may flow back into the addition furnace, so that the gas is discharged to the opening of the addition furnace. By blowing, the lean element can be dropped more stably. Further, when an inert gas is used, oxidation of the rare element can be prevented.

이상, 본 실시 형태에 있어서의, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을, 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정하는 방법을 예시했지만, 본 실시 형태의 잉곳 제조 방법에 있어서 조정하는 방법은, 상기에 한정되지 않고 임의의 방법을 채용할 수 있고, 또한, 조정하는 방법은, 상기의 방법 중 어느 하나 또는 조합하여 채용할 수 있다.In the above, the method of adjusting the addition amount M1 of the lean element for 1 second in the present embodiment to be less than twice the theoretical addition amount M2 per second has been exemplified, but the adjustment method in the ingot manufacturing method of the present embodiment , Any method can be employed without being limited to the above, and any one or a combination of the above methods can be employed as the method of adjustment.

그런데, 본 실시 형태에 있어서, 희박 원소의 첨가는, 입자상인 희박 원소를 사용하여 행하는 것이 바람직하다. 입자상의 희박 원소를 사용함으로써, 적절하게 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을 조정하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 희석 입자를 사용함으로써, 투입량이 부피 증가되어, 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1을 더욱 조정하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 희박 원소의 예를 들어 산화 등의 화학 변화를 억제하여, 희박 원소의 취급성도 향상시킬 수 있다.By the way, in this embodiment, it is preferable to perform the addition of the lean element using particulate lean elements. By using the particulate rare element, it is possible to appropriately adjust the addition amount M1 of the lean element per second, and by using the dilution particle, the volume of the input amount is increased, so that the addition amount M1 of the lean element per second can be further increased. can be easily adjusted. In addition, chemical changes such as oxidation of the rare element can be suppressed, and handling of the rare element can also be improved.

또한, 입자경으로서는, 2.0 내지 4.0mm인 것이 바람직하다. 또한 입자경은, 체적 평균 입자경이고 체적 입자경 분포의 50%의 값(D50)을 가리킨다.Moreover, as a particle diameter, it is preferable that it is 2.0-4.0 mm. In addition, a particle diameter is a volume average particle diameter and points out the value ( D50 ) of 50% of volume particle diameter distribution.

입자경이 2.0mm 미만이면, 용융 금속 재료에 대하여 빠르게 용해된다는 점에서 유리하지만, 반송에 있어서 덩어리로 되기 쉬워, 1초간의 첨가량 M1을 조정하기 어려운 경향이 있다. 또한, 입자경이 1.0mm 미만이면, 산화될 우려가 있거나, 기류의 영향을 받을 우려가 발생한다. 한편, 입자경이 4.0mm를 초과하면, 취급이 용이하지만, 1초간의 첨가량 M1을 조정하기 어려운 경향이 있다.If the particle diameter is less than 2.0 mm, it is advantageous in that it dissolves quickly in the molten metal material, but it tends to be lumpy during conveyance, making it difficult to adjust the addition amount M1 for 1 second. In addition, if the particle diameter is less than 1.0 mm, there is a possibility of being oxidized or affected by air flow. On the other hand, when the particle size exceeds 4.0 mm, handling is easy, but it tends to be difficult to adjust the addition amount M1 for 1 second.

또한, 희석 입자로서는, 특별히 한정되지 않지만, 희박 원소의 농도 d가 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20질량% 이하이다. 이러한 범위로 함으로써, 투입량을 부피 증가해서 1초간의 첨가량 M1을 조정할 수 있다.Further, the diluted particles are not particularly limited, but the concentration d of the rare element is preferably 50% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less. By setting it as such a range, the addition amount M1 for 1 second can be adjusted by increasing the amount by volume.

또한, 금속 합금이 희박 원소 이외의 첨가 원소를 포함하는 경우에는, 본 실시 형태에 있어서 희박 원소 이외의 첨가 원소의 첨가는, 희박 원소의 첨가 방법과 같이 첨가로를 사용하여 첨가하거나, 용융로에서 용융시키는 재료 자체가 당해 첨가 원소를 포함하는 것으로 하거나, 혹은, 턴디쉬 로 내에 첨가 원소를 첨가함으로써, 행할 수 있다.In the case where the metal alloy contains additional elements other than the lean elements, in the present embodiment, the additive elements other than the lean elements are added using an addition furnace as in the method for adding the lean elements, or melted in a melting furnace. It can be carried out by making the material itself contain the said additive element, or by adding an additive element into the tundish furnace.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명의 금속 합금의 제조 방법은, 상기 예에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경을 가할 수 있다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the manufacturing method of the metal alloy of this invention is not limited to the said example, A change can be added suitably.

본 발명에 따르면, 물성의 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능한 금속 합금의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a metal alloy capable of further improving the uniformity of physical properties.

Claims (2)

희박 원소를 함유하는 금속 합금의 제조 방법이며,
용융 상태의 금속 재료를 일방향으로 유동시키면서 당해 금속 재료에 희박 원소를 첨가하는 공정을 포함하고,
상기 금속 합금 중의 희박 원소의 원하는 농도를 농도 D라 할 때,
상기 첨가하는 공정에 있어서, 상기 희박 원소의 1초간의 첨가량 M1이, 상기 농도 D와, 상기 일방향으로 유동하는 상기 금속 재료의 1초당 유량 F를 사용하여 산출되는, 상기 희박 원소의 1초당 이론 첨가량 M2의 2배 미만이 되도록 조정하는, 금속 합금의 제조 방법.
A method for producing a metal alloy containing a rare element,
A step of adding a rare element to the metal material while flowing the metal material in a molten state in one direction;
When the desired concentration of the rare element in the metal alloy is the concentration D,
In the adding step, the addition amount M1 of the lean element per second is calculated using the concentration D and the flow rate F per second of the metal material flowing in the one direction, the theoretical addition amount per second of the lean element. A method for producing a metal alloy that is adjusted to be less than twice M2.
제1항에 있어서, 상기 첨가하는 공정에 있어서,
용융 상태의 상기 금속 재료는 불활성 가스를 충만시킨 홈통 내를 일방향으로 유동하고,
상기 희박 원소의 첨가는, 상기 홈통과 연통하여 연직 방향 상방측으로 연장되는 첨가로의, 연직 방향 상방측의 개구부에, 벨트 컨베이어를 사용하여 반송한 상기 희박 원소를 당해 벨트 컨베이어의 선단으로부터 낙하시켜서 투입함으로써 행하는, 금속 합금의 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein in the adding step,
The metal material in a molten state flows in one direction in a trough filled with an inert gas,
The lean element is added by dropping the lean element transported by using a belt conveyor from the front end of the belt conveyor into an opening on the vertically upward side of the addition furnace extending upward in the vertical direction in communication with the trough. A method for producing a metal alloy by doing.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017141501A (en) 2016-02-05 2017-08-17 Jx金属株式会社 Copper foil for flexible printed circuit board, and copper clad laminate, flexible printed circuit board, and electronic apparatus prepared therewith

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5719346A (en) * 1980-07-10 1982-02-01 Showa Alum Corp Method for adding metal with low melting point to molten aluminum
GB8610717D0 (en) * 1986-05-01 1986-06-04 Alform Alloys Ltd Production of alloys
JPS6362829A (en) * 1986-09-02 1988-03-19 Mitsubishi Metal Corp Apparatus for producing alloy melt
JPH038537A (en) * 1989-06-02 1991-01-16 Fujikura Ltd Apparatus for adding alloy element
JP2965481B2 (en) * 1995-05-08 1999-10-18 日鉱金属株式会社 Method for producing highly conductive copper alloy
JP4747689B2 (en) * 2005-06-08 2011-08-17 三菱マテリアル株式会社 Continuous production method of copper alloy
JP5224363B2 (en) * 2007-11-30 2013-07-03 古河電気工業株式会社 Method and apparatus for preparing components of molten metal during continuous casting
JP5053242B2 (en) * 2007-11-30 2012-10-17 古河電気工業株式会社 Method and apparatus for producing copper alloy material
JP5607475B2 (en) * 2010-09-17 2014-10-15 古河電気工業株式会社 Copper alloy ingot and method for producing the same
WO2013122069A1 (en) * 2012-02-14 2013-08-22 Jx日鉱日石金属株式会社 High-purity titanium ingots, manufacturing method therefor, and titanium sputtering target
WO2015093333A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 三菱マテリアル株式会社 Method for producing ca-containing copper alloy
KR20160030777A (en) * 2014-09-11 2016-03-21 엠케이전자 주식회사 Silver alloy bonding wire and manufacturing method thereof
JP6645127B2 (en) * 2015-11-04 2020-02-12 日本製鉄株式会社 Slab production method
JP6490259B2 (en) * 2017-09-04 2019-03-27 Dowaエレクトロニクス株式会社 Method for producing Fe powder or alloy powder containing Fe
JP6717356B2 (en) * 2018-03-27 2020-07-01 日立金属株式会社 Method for producing metal particles

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017141501A (en) 2016-02-05 2017-08-17 Jx金属株式会社 Copper foil for flexible printed circuit board, and copper clad laminate, flexible printed circuit board, and electronic apparatus prepared therewith

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