WO2015015684A1 - Up-drawing continuous casting method, up-drawing continuous casting device, and continuously cast body - Google Patents

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詔一 土屋
雅文 西田
直晋 杉浦
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トヨタ自動車株式会社
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Abstract

　An up-drawing continuous casting method according to an embodiment of the present invention is provided with: a step for drawing up a molten metal (M1), which is held in a holding furnace (101), from the surface of the molten metal while applying an external force; and a step for cooling the molten metal (M2) which has been drawn up and causing the molten metal (M2) to solidify. In the step for drawing up the molten metal (M1), the molten metal (M2) is drawn up with a core material (200) introduced into the holding furnace (101). A configuration of such description makes it possible to provide an up-drawing continuous casing method having excellent productivity.

Description

引上式連続鋳造方法、引上式連続鋳造装置及び連続鋳造体Pull-up type continuous casting method, pull-up type continuous casting apparatus and continuous cast body
　本発明は引上式連続鋳造方法、引上式連続鋳造装置及び連続鋳造体に関する。 The present invention relates to a pull-up type continuous casting method, a pull-up type continuous casting apparatus, and a continuous cast body.
　特許文献１には、鋳型を要しない画期的な引上式連続鋳造方法として、自由鋳造方法が提案されている。特許文献１に示したように、溶融金属（溶湯）の表面（すなわち湯面）にスタータを浸漬させた後、当該スタータを引き上げると、溶湯の表面膜や表面張力によりスタータに追従して溶湯も導出される。ここで、湯面近傍に設置された形状規定部材を介して、溶湯を導出し、冷却することにより、所望の断面形状を有する鋳物を連続鋳造することができる。 Patent Document 1 proposes a free casting method as an innovative pull-up type continuous casting method that does not require a mold. As shown in Patent Document 1, after the starter is immersed in the surface of the molten metal (molten metal) (that is, the molten metal surface), when the starter is pulled up, the molten metal follows the starter by the surface film or surface tension of the molten metal. Derived. Here, a casting having a desired cross-sectional shape can be continuously cast by deriving and cooling the molten metal through a shape determining member installed in the vicinity of the molten metal surface.
　通常の連続鋳造方法では、鋳型によって断面形状とともに長手方向の形状も規定される。とりわけ、連続鋳造方法では、鋳型内を凝固した金属（すなわち鋳物）が通り抜ける必要があるため、鋳造された鋳物は長手方向に直線状に延びた形状となる。
　これに対し、自由鋳造方法における形状規定部材は、鋳物の断面形状のみを規定し、長手方向の形状は規定しない。そして、形状規定部材は、湯面に平行な方向（すなわち水平方向）に移動可能であるから、長手方向の形状が様々な鋳物が得られる。例えば、特許文献１には、長手方向に直線状でなく、ジグザグ状あるいは螺旋状に形成された中空鋳物（すなわちパイプ）が開示されている。 In a normal continuous casting method, the shape in the longitudinal direction is defined along with the cross-sectional shape by the mold. In particular, in the continuous casting method, since the solidified metal (that is, the casting) needs to pass through the mold, the cast casting has a shape extending linearly in the longitudinal direction.
On the other hand, the shape defining member in the free casting method defines only the cross-sectional shape of the casting, and does not define the shape in the longitudinal direction. And since a shape prescription | regulation member can move to the direction (namely, horizontal direction) parallel to a molten metal surface, the casting in which the shape of a longitudinal direction is various is obtained. For example, Patent Document 1 discloses a hollow casting (that is, a pipe) that is formed in a zigzag shape or a spiral shape instead of being linear in the longitudinal direction.
特開２０１２－６１５１８号公報JP 2012-61518 A
　発明者は以下の課題を見出した。
　特許文献１に記載の自由鋳造方法では、形状規定部材を介して導出された溶湯を冷却ガスによって冷却している。具体的には、凝固した直後の鋳物に冷却ガスを吹き付け、間接的に溶湯を冷却している。ここで、冷却ガス流量を増やす程、鋳造速度を高め、生産性を向上させることができる。しかしながら、冷却ガス流量を増やすと、形状規定部材から導出された溶湯が冷却ガスによって搖動し、鋳物の寸法精度や表面品質が劣化してしまう。そのため、冷却ガス流量の増加による生産性の向上には限界があった。 The inventor has found the following problems.
In the free casting method described in Patent Document 1, the molten metal led out through the shape defining member is cooled by a cooling gas. Specifically, the molten gas is indirectly cooled by spraying a cooling gas onto the casting immediately after solidification. Here, as the cooling gas flow rate is increased, the casting speed can be increased and the productivity can be improved. However, when the cooling gas flow rate is increased, the molten metal led out from the shape determining member is swung by the cooling gas, and the dimensional accuracy and surface quality of the casting are deteriorated. Therefore, there has been a limit to improving productivity by increasing the cooling gas flow rate.
　本発明は、上記を鑑みなされたものであって、生産性に優れる引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a pull-up type continuous casting apparatus and a pull-up type continuous casting method that are excellent in productivity.
　本発明の一態様に係る引上式連続鋳造方法は、
　保持炉に保持された溶湯を、外力を印加しながら湯面から引き上げるステップと、
　引き上げられた前記溶湯を冷却して凝固させるステップと、を備えた、引上式連続鋳造方法であって、
　前記溶湯を引き上げるステップにおいて、前記保持炉の内部に導入された芯材とともに前記溶湯を引き上げるものである。
　このような構成により、生産性に優れる引上式連続鋳造方法を提供することができる。 The up-drawing continuous casting method according to one aspect of the present invention is as follows.
A step of pulling up the molten metal held in the holding furnace from the molten metal surface while applying external force;
A step of cooling and solidifying the molten metal, and a pulling-up-type continuous casting method,
In the step of pulling up the molten metal, the molten metal is pulled up together with the core material introduced into the holding furnace.
With such a configuration, it is possible to provide an up-drawing continuous casting method that is excellent in productivity.
　前記溶湯を引き上げるステップにおいて、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材の溶湯通過部を通過させることにより、前記溶湯に前記外力を印可することが好ましい。 In the step of pulling up the molten metal, it is preferable that the external force is applied to the molten metal by passing it through a molten metal passage portion of a shape determining member that defines a cross-sectional shape of a casting to be cast.
　前記溶湯を引き上げるステップにおいて、前記形状規定部材と同調させながら、前記芯材を水平方向へ移動させることが好ましい。
　前記芯材として線材を用いることが好ましい。特に前記芯材として複数の線材を用いることが好ましい。この際、前記溶湯通過部において、前記複数の線材を等間隔に配置することが好ましい。さらに、前記溶湯をアルミニウム合金とし、前記線材を鉄系の金属線とすることが好ましい。
　前記溶湯を冷却するステップにおいて、前記溶湯通過部を通過した前記溶湯から形成された前記鋳物に対し、冷却ガスを吹き付けることが好ましい。 In the step of pulling up the molten metal, it is preferable to move the core material in the horizontal direction while synchronizing with the shape defining member.
It is preferable to use a wire as the core material. In particular, it is preferable to use a plurality of wires as the core material. At this time, it is preferable that the plurality of wires are arranged at equal intervals in the molten metal passage portion. Furthermore, it is preferable that the molten metal is an aluminum alloy and the wire is an iron-based metal wire.
In the step of cooling the molten metal, it is preferable to spray a cooling gas onto the casting formed from the molten metal that has passed through the molten metal passage portion.
　本発明の一態様に係る引上式連続鋳造装置は、
　溶湯を保持する保持炉と、
　前記保持炉に保持された前記溶湯の湯面近傍に設置され、前記溶湯が通過する溶湯通過部により、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、
　前記溶湯通過部を介して引き上げられた前記溶湯を冷却する冷却部と、
　前記保持炉の内部に導入された芯材を前記溶湯通過部に導く位置決めガイドと、を備えたものである。
　このような構成により、生産性に優れる引上式連続鋳造装置を提供することができる。 The up-drawing continuous casting apparatus according to one aspect of the present invention is as follows.
A holding furnace for holding molten metal;
A shape determining member that is installed near the molten metal surface of the molten metal held in the holding furnace and defines a cross-sectional shape of a casting to be cast by a molten metal passage portion through which the molten metal passes,
A cooling section for cooling the molten metal pulled up through the molten metal passage section;
And a positioning guide for guiding the core material introduced into the holding furnace to the molten metal passage portion.
With such a configuration, it is possible to provide an up-drawing continuous casting apparatus that is excellent in productivity.
　前記形状規定部材と同調させながら、前記位置決めガイドを水平方向へ移動させる第１の駆動部をさらに備えることが好ましい。前記位置決めガイドが、前記形状規定部材に固定されていてもよい。
　また、前記芯材を前記保持炉の外部から内部に導く第１のガイドロールと、前記保持炉の内部に導入された前記芯材を前記位置決めガイドに導く第２のガイドロールと、を更に備えることが好ましい。連続的に芯材を供給することができる。ここで、前記形状規定部材と同調させながら、前記第２のガイドロールを水平方向へ移動させる第２の駆動部をさらに備えることが好ましい。
　さらに、前記冷却部は、前記溶湯通過部を通過した前記溶湯から形成された前記鋳物に対し、冷却ガスを吹き付けることが好ましい。 It is preferable to further include a first drive unit that moves the positioning guide in the horizontal direction while synchronizing with the shape defining member. The positioning guide may be fixed to the shape defining member.
In addition, a first guide roll that guides the core material from the outside to the inside of the holding furnace, and a second guide roll that guides the core material introduced into the holding furnace to the positioning guide. It is preferable. The core material can be continuously supplied. Here, it is preferable to further include a second drive unit that moves the second guide roll in the horizontal direction while synchronizing with the shape defining member.
Furthermore, it is preferable that the cooling unit blows a cooling gas onto the casting formed from the molten metal that has passed through the molten metal passing unit.
　本発明の一態様に係る連続鋳造体は、長手方向に伸びた一方向凝固組織を有するマトリクスと、前記長手方向に伸びた複合相と、を備えたものである。長手方向に優れた強度を有している。
　前記複合相が線材であることが好ましい。特に、前記マトリクスがアルミニウム合金を含み、前記線材が鉄系の金属線を含むことが好ましい。 The continuous cast body which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the matrix which has the unidirectional solidification structure | tension extended in the longitudinal direction, and the composite phase extended in the said longitudinal direction. Excellent strength in the longitudinal direction.
The composite phase is preferably a wire. In particular, it is preferable that the matrix includes an aluminum alloy and the wire includes an iron-based metal wire.
　本発明により、生産性に優れる引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pull-up type continuous casting apparatus and a pull-up type continuous casting method that are excellent in productivity.
実施の形態１に係る自由鋳造装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る形状規定部材１０２の平面図である。3 is a plan view of a shape defining member 102 according to Embodiment 1. FIG. 比較例に係る凝固界面における表面張力と保持溶湯の重力との釣り合いを示す図である。It is a figure which shows the balance with the surface tension in the solidification interface which concerns on a comparative example, and the gravity of a maintenance molten metal. 実施の形態１に係る凝固界面における表面張力と保持溶湯の重力との釣り合いを示す図である。It is a figure which shows the balance with the surface tension in the solidification interface which concerns on Embodiment 1, and the gravity of a maintenance molten metal. 実施の形態１の変形例に係る形状規定部材１０２の平面図である。6 is a plan view of a shape defining member 102 according to a modification of the first embodiment. FIG. 実施の形態１の変形例に係る形状規定部材１０２の側面図である。6 is a side view of a shape defining member 102 according to a modification of the first embodiment. FIG.
　以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
（実施の形態１）
　まず、図１を参照して、実施の形態１に係る自由鋳造装置（引上式連続鋳造装置）について説明する。図１は、実施の形態１に係る自由鋳造装置の模式的断面図である。図１に示すように、実施の形態１に係る自由鋳造装置は、溶湯保持炉１０１、形状規定部材１０２、支持ロッド１０４、１１１、アクチュエータ１０５、１１２、冷却ガスノズル１０６、引上機１０８、ガイドロール１０９ａ、１０９ｂ、位置決めガイド１１０を備えている。図１におけるｘｙ平面は水平面を構成し、ｚ軸方向が鉛直方向である。より具体的には、ｚ軸のプラス方向が鉛直上向きとなる。 (Embodiment 1)
First, with reference to FIG. 1, the free casting apparatus (pull-up type continuous casting apparatus) according to Embodiment 1 will be described. 1 is a schematic cross-sectional view of a free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, a free casting apparatus according to Embodiment 1 includes a molten metal holding furnace 101, a shape defining member 102, support rods 104 and 111, actuators 105 and 112, a cooling gas nozzle 106, a pulling machine 108, and a guide roll. 109a, 109b and positioning guide 110 are provided. The xy plane in FIG. 1 constitutes a horizontal plane, and the z-axis direction is the vertical direction. More specifically, the positive direction of the z axis is vertically upward.
　溶湯保持炉１０１は、例えばアルミニウムやその合金などの溶湯Ｍ１を収容し、溶湯Ｍが流動性を有する所定の温度に保持する。図１の例では、鋳造中に溶湯保持炉１０１へ溶湯を補充しないため、鋳造の進行とともに溶湯Ｍ１の表面（つまり湯面）は低下する。他方、鋳造中に溶湯保持炉１０１へ溶湯を随時補充し、湯面を一定に保持するような構成としてもよい。ここで、保持炉の設定温度を上げると凝固界面ＳＩＦの位置を上げることができ、保持炉の設定温度を下げると凝固界面ＳＩＦの位置を下げることができる。なお、当然のことながら、溶湯Ｍ１は他のアルミニウム以外の金属や合金であってもよい。 The molten metal holding furnace 101 accommodates a molten metal M1 such as aluminum or an alloy thereof, and holds the molten metal M at a predetermined temperature having fluidity. In the example of FIG. 1, since the molten metal is not replenished to the molten metal holding furnace 101 during casting, the surface of the molten metal M1 (that is, the molten metal surface) decreases as the casting progresses. On the other hand, the molten metal may be replenished to the molten metal holding furnace 101 at any time during casting to keep the molten metal surface constant. Here, when the set temperature of the holding furnace is raised, the position of the solidification interface SIF can be raised, and when the set temperature of the holding furnace is lowered, the position of the solidification interface SIF can be lowered. As a matter of course, the molten metal M1 may be another metal or alloy other than aluminum.
　形状規定部材１０２は、例えばセラミックスやステンレスなどからなり、湯面近傍に配置されている。図１の例では、形状規定部材１０２の下側の主面（下面）が湯面に接触するように配置されている。形状規定部材１０２は、鋳造する鋳物Ｍ３の断面形状を規定するとともに、溶湯Ｍ１の表面に形成される酸化膜や溶湯Ｍ１の表面に浮遊する異物の鋳物Ｍ３への混入を防止する。図１に示した鋳物Ｍ３は、水平方向の断面（以下、横断面と称す）の形状が板状の中実鋳物である。なお、当然のことながら、鋳物Ｍ３の断面形状は特に限定されない。鋳物Ｍ３は、丸パイプや角パイプなどの中空鋳物でもよい。 The shape determining member 102 is made of, for example, ceramics or stainless steel, and is disposed in the vicinity of the molten metal surface. In the example of FIG. 1, the main surface (lower surface) on the lower side of the shape defining member 102 is disposed so as to contact the molten metal surface. The shape defining member 102 defines the cross-sectional shape of the casting M3 to be cast, and prevents the oxide film formed on the surface of the molten metal M1 and foreign matters floating on the surface of the molten metal M1 from entering the casting M3. The casting M3 shown in FIG. 1 is a solid casting in which the shape of a horizontal cross section (hereinafter referred to as a transverse cross section) is a plate shape. Of course, the cross-sectional shape of the casting M3 is not particularly limited. The casting M3 may be a hollow casting such as a round pipe or a square pipe.
　図２は、実施の形態１に係る形状規定部材１０２の平面図である。ここで、図１の形状規定部材１０２の断面図は、図２のＩ－Ｉ断面図に相当する。図２に示すように、形状規定部材１０２は、例えば矩形状の平面形状を有し、中央部に溶湯が通過するための厚さｔ１×幅ｗ１の矩形状の開口部（溶湯通過部１０３）を有している。図２には、溶湯通過部１０３を通過する５本の芯材２００も点線で併せて図示されている。なお、図２におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。 FIG. 2 is a plan view of the shape defining member 102 according to the first embodiment. Here, the cross-sectional view of the shape defining member 102 in FIG. 1 corresponds to the II cross-sectional view in FIG. As shown in FIG. 2, the shape defining member 102 has, for example, a rectangular planar shape, and has a rectangular opening portion (a molten metal passage portion 103) having a thickness t <b> 1 × a width w <b> 1 for allowing the molten metal to pass through a central portion. have. In FIG. 2, five core members 200 that pass through the molten metal passage portion 103 are also shown by dotted lines. Note that the xyz coordinates in FIG. 2 coincide with those in FIG.
　図１に示すように、溶湯Ｍ１は、その表面膜、表面張力、芯材２００との濡れ性などにより鋳物Ｍ３に追従して引き上げられ、形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３を通過する。すなわち、溶湯Ｍ１が形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３を通過することにより、溶湯Ｍ１に対し形状規定部材１０２から外力が印加され、鋳物Ｍ３の断面形状が規定される。ここで、溶湯の表面膜、表面張力、芯材２００との濡れ性などによって、鋳物Ｍ３に追従して湯面から引き上げられた溶湯を保持溶湯Ｍ２と呼ぶ。また、鋳物Ｍ３と保持溶湯Ｍ２との境界が凝固界面ＳＩＦである。 As shown in FIG. 1, the molten metal M <b> 1 is pulled up following the casting M <b> 3 due to its surface film, surface tension, wettability with the core material 200, and the like, and passes through the molten metal passage portion 103 of the shape determining member 102. That is, when the molten metal M1 passes through the molten metal passage portion 103 of the shape defining member 102, an external force is applied from the shape defining member 102 to the molten metal M1, and the cross-sectional shape of the casting M3 is defined. Here, the molten metal pulled up from the molten metal surface following the casting M3 due to the surface film of the molten metal, the surface tension, the wettability with the core material 200, and the like is referred to as a retained molten metal M2. Further, the boundary between the casting M3 and the retained molten metal M2 is a solidification interface SIF.
　支持ロッド１０４は、形状規定部材１０２を支持する。
　アクチュエータ（第１の駆動部）１０５には、支持ロッド１０４が連結されている。アクチュエータ１０５によって、支持ロッド１０４を介して形状規定部材１０２が上下方向（鉛直方向）及び水平方向に移動可能となっている。このような構成により、鋳造の進行による湯面の低下とともに、形状規定部材１０２を下方向に移動させることができる。また、形状規定部材１０２を水平方向に移動させることができるため、鋳物Ｍ３の長手方向の形状を変化させることができる。 The support rod 104 supports the shape defining member 102.
A support rod 104 is connected to the actuator (first drive unit) 105. The shape defining member 102 can be moved in the vertical direction (vertical direction) and the horizontal direction by the actuator 105 via the support rod 104. With such a configuration, the shape determining member 102 can be moved downward as the molten metal surface is lowered due to the progress of casting. Further, since the shape defining member 102 can be moved in the horizontal direction, the shape of the casting M3 in the longitudinal direction can be changed.
　冷却ガスノズル（冷却部）１０６は、冷却ガス供給部（不図示）から供給される冷却ガス（空気、窒素、アルゴンなど）を鋳物Ｍ３に吹き付け、冷却する冷却手段である。冷却ガスの流量を増やすと凝固界面ＳＩＦの位置を下げることができ、冷却ガスの流量を減らすと凝固界面ＳＩＦの位置を上げることができる。なお、図示されていないが、冷却ガスノズル（冷却部）１０６も形状規定部材１０２の移動に合わせて、水平方向や上下方向に移動することができる。 The cooling gas nozzle (cooling unit) 106 is a cooling unit that blows cooling gas (air, nitrogen, argon, etc.) supplied from a cooling gas supply unit (not shown) onto the casting M3 to cool it. Increasing the flow rate of the cooling gas can lower the position of the solidification interface SIF, and decreasing the flow rate of the cooling gas can increase the position of the solidification interface SIF. Although not shown, the cooling gas nozzle (cooling unit) 106 can also move in the horizontal direction and the vertical direction in accordance with the movement of the shape defining member 102.
　スタータＳＴに連結された引上機１０８により鋳物Ｍ３を引き上げつつ、冷却ガスにより鋳物Ｍ３を冷却することにより、凝固界面ＳＩＦ近傍の保持溶湯Ｍ２が順次凝固し、鋳物Ｍ３が形成されていく。引上機１０８による引上速度を速くすると凝固界面ＳＩＦの位置を上げることができ、引上速度を遅くすると凝固界面ＳＩＦの位置を下げることができる。 While the casting M3 is pulled up by the pulling machine 108 connected to the starter ST and the casting M3 is cooled by the cooling gas, the retained molten metal M2 in the vicinity of the solidification interface SIF is sequentially solidified to form the casting M3. Increasing the pulling speed by the pulling machine 108 can raise the position of the solidification interface SIF, and decreasing the pulling speed can lower the position of the solidification interface SIF.
　実施の形態１に係る自由鋳造装置では、溶湯Ｍ１中に芯材２００を供給し、この芯材２００を溶湯Ｍ１とともに形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３を通過させる点に１つの特徴を有している。このように、芯材２００とともに溶湯Ｍ１を引き上げるため、引上速度を速くして生産性を向上させることができる。同時に、製造される鋳物Ｍ３を芯材２００により強化することができる。以下に詳細に説明する。 The free casting apparatus according to Embodiment 1 has one feature in that the core material 200 is supplied into the molten metal M1 and the core material 200 is passed through the molten metal passage portion 103 of the shape determining member 102 together with the molten metal M1. ing. Thus, since the molten metal M1 is pulled up together with the core material 200, the pulling speed can be increased and the productivity can be improved. At the same time, the manufactured casting M3 can be strengthened by the core material 200. This will be described in detail below.
　ガイドロール（第１のガイドロール）１０９ａは、自由鋳造装置の外部から供給される芯材２００を溶湯保持炉１０１の内部（すなわち溶湯Ｍ１中）に導入するためのガイドロールである。図１に示すように、ガイドロール１０９ａは、溶湯保持炉１０１の近傍かつ上側に設けることが好ましい。 The guide roll (first guide roll) 109a is a guide roll for introducing the core material 200 supplied from the outside of the free casting apparatus into the molten metal holding furnace 101 (that is, in the molten metal M1). As shown in FIG. 1, the guide roll 109 a is preferably provided in the vicinity of and above the molten metal holding furnace 101.
　ガイドロール（第２のガイドロール）１０９ｂは、ガイドロール１０９ａを介して溶湯Ｍ１中に導入された芯材２００を形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３に誘導するためのガイドロールである。図１に示すように、ガイドロール１０９ｂは、溶湯保持炉１０１の底面近傍かつ形状規定部材１０２の直下に設けることが好ましい。
　なお、ガイドロール１０９ａ、１０９ｂについては、短尺の鋳物Ｍ３を製造する場合には必要ない。また、ガイドロール１０９ａ、１０９ｂの間に他のガイドロールを設けてもよい。 The guide roll (second guide roll) 109b is a guide roll for guiding the core material 200 introduced into the molten metal M1 through the guide roll 109a to the molten metal passage portion 103 of the shape defining member 102. As shown in FIG. 1, the guide roll 109 b is preferably provided in the vicinity of the bottom surface of the molten metal holding furnace 101 and immediately below the shape defining member 102.
The guide rolls 109a and 109b are not necessary when the short casting M3 is manufactured. Further, another guide roll may be provided between the guide rolls 109a and 109b.
　位置決めガイド１１０は、形状規定部材１０２に対する芯材２００の位置を決定するためのガイドである。位置決めガイド１１０の位置決め穴１１０ａを通過した芯材２００は、形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３内において所定の位置に配置される。そのため、位置決めガイド１１０は、溶湯通過部１０３の近傍かつ直下に設けられ、形状規定部材１０２と同調して移動する。図１の例では、位置決めガイド１１０は、形状規定部材１０２に固定されている。なお、位置決めガイド１１０は、形状規定部材１０２と同調して移動可能であれば、形状規定部材１０２に固定されなくてもよい。すなわち、形状規定部材１０２を駆動するアクチュエータ１０５とは異なる駆動機構により、位置決めガイド１１０を移動可能としてもよい。 The positioning guide 110 is a guide for determining the position of the core member 200 with respect to the shape defining member 102. The core member 200 that has passed through the positioning hole 110 a of the positioning guide 110 is disposed at a predetermined position in the molten metal passage portion 103 of the shape defining member 102. Therefore, the positioning guide 110 is provided near and directly below the molten metal passage portion 103 and moves in synchronization with the shape defining member 102. In the example of FIG. 1, the positioning guide 110 is fixed to the shape defining member 102. The positioning guide 110 may not be fixed to the shape defining member 102 as long as it can move in synchronization with the shape defining member 102. That is, the positioning guide 110 may be movable by a driving mechanism different from the actuator 105 that drives the shape defining member 102.
　支持ロッド１１１は、溶湯保持炉１０１の内部に設けられたガイドロール１０９ｂを支持する。
　アクチュエータ（第２の駆動部）１１２には、支持ロッド１１１が連結されている。アクチュエータ１１２によって、ガイドロール１０９ｂを形状規定部材１０２と同調させて水平方向に移動させることができる。すなわち、ガイドロール１０９ｂと形状規定部材１０２との水平方向の位置関係（鉛直方向から見た位置関係）を維持することができる。
　なお、図１の例では、ガイドロール１０９ｂは、上下方向（鉛直方向）には移動しない。そのため、鋳造の進行による湯面の低下とともに、ガイドロール１０９ｂと形状規定部材１０２とが接近する。もちろん、アクチュエータ１１２により、ガイドロール１０９ｂを上下方向にも移動可能としてもよい。 The support rod 111 supports a guide roll 109 b provided inside the molten metal holding furnace 101.
A support rod 111 is connected to the actuator (second drive unit) 112. By the actuator 112, the guide roll 109 b can be moved in the horizontal direction in synchronization with the shape defining member 102. That is, the horizontal positional relationship (the positional relationship seen from the vertical direction) between the guide roll 109b and the shape defining member 102 can be maintained.
In the example of FIG. 1, the guide roll 109b does not move in the vertical direction (vertical direction). Therefore, the guide roll 109b and the shape determining member 102 approach each other as the molten metal surface is lowered due to the progress of casting. Of course, the guide roll 109b may be moved in the vertical direction by the actuator 112.
　芯材２００としては、溶湯Ｍ１の温度よりも融点が高い金属線（金属繊維）、表面処理を施したセラミックファイバ、カーボンファイバなどを用いることができる。溶湯Ｍ１がアルミニウム合金である場合、鉄系の金属線が特に好ましい。
　また、芯材２００は、溶湯Ｍ１と反応し難い方が好ましく、一方、溶湯Ｍ１との濡れ性は良い方が好ましい。濡れ性を向上させるために、芯材２００に表面処理を施してもよい。具体的には、溶湯Ｍ１がアルミニウム合金である場合、芯材２００にＮｉめっきを施してもよい。 As the core material 200, a metal wire (metal fiber) having a melting point higher than the temperature of the molten metal M1, a surface-treated ceramic fiber, a carbon fiber, or the like can be used. When the molten metal M1 is an aluminum alloy, an iron-based metal wire is particularly preferable.
Moreover, it is preferable that the core material 200 does not easily react with the molten metal M1, while it is preferable that the wettability with the molten metal M1 is good. In order to improve wettability, the core material 200 may be subjected to a surface treatment. Specifically, when the molten metal M1 is an aluminum alloy, the core material 200 may be plated with Ni.
　芯材２００の形状は特に限定されず、断面円形状の通常の線材に限らず、例えば平角線、金属箔なども用いることができる。さらに、金属線（金属繊維）、セラミックファイバ、カーボンファイバなどを編んだ布状の部材を用いてもよい。
　なお、本実施の形態では、図２に示すように、芯材２００として５本の線材が用いられているが、芯材２００の本数は特に限定されない。芯材２００の形状、本数、間隔などは製造する鋳物Ｍ３の断面形状や引上速度などに基づいて適宜決定される。しかしながら、図１に示すように、複数の芯材２００が溶湯通過部１０３内において等間隔に配置されていることが好ましい。また、幅方向（ｙ軸方向）だけでなく、厚さ方向（ｙ軸方向）に芯材２００を複数配置してもよい。 The shape of the core member 200 is not particularly limited, and is not limited to a normal wire member having a circular cross section, and for example, a flat wire, a metal foil, or the like can be used. Furthermore, a cloth-like member knitted from a metal wire (metal fiber), ceramic fiber, carbon fiber, or the like may be used.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, five wires are used as the core material 200, but the number of the core materials 200 is not particularly limited. The shape, number, interval, and the like of the core material 200 are appropriately determined based on the cross-sectional shape of the casting M3 to be manufactured, the pulling speed, and the like. However, as shown in FIG. 1, it is preferable that the plurality of core members 200 are arranged at equal intervals in the molten metal passage portion 103. Further, a plurality of core members 200 may be arranged not only in the width direction (y-axis direction) but also in the thickness direction (y-axis direction).
　次に、芯材２００を用いることにより、引上速度を速くすることができる原理について説明する。
　まず、芯材２００を用いない比較例について説明する。図３は、比較例に係る凝固界面における表面張力と保持溶湯の重力との釣り合いを示す図である。図３に示すように、凝固界面ＳＩＦにおける鋳物Ｍ３の厚さｔ、幅ｗ、単位長さ当たりの表面張力γを用いて、保持溶湯Ｍ２を保持するための表面張力は、２γ（ｗ＋ｔ）と表すことができる。 Next, the principle by which the pulling speed can be increased by using the core material 200 will be described.
First, a comparative example that does not use the core material 200 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a balance between the surface tension at the solidification interface and the gravity of the retained molten metal according to the comparative example. As shown in FIG. 3, using the thickness t, width w, and surface tension γ per unit length of the casting M3 at the solidification interface SIF, the surface tension for holding the retained molten metal M2 is 2γ (w + t). Can be represented.
　他方、溶湯の密度ρ、凝固界面ＳＩＦの溶湯表面（湯面）からの臨界高さｈ、重力加速度ｇを用いて、保持溶湯Ｍ２に掛かる重力はρｗｔｈｇと近似することができる。ここで、保持溶湯Ｍ２を保持するための表面張力が保持溶湯Ｍ２に掛かる重力よりも大きい必要があるため、２γ（ｗ＋ｔ）＞ρｗｔｈｇが成立する。そのため、凝固界面ＳＩＦの臨界高さｈ＜２γ（ｗ＋ｔ）／（ρｗｔｇ）となる。
　なお、図３に示すように、保持溶湯Ｍ２は、末広がりな形状となるため、鋳物Ｍ３の厚さｔ、幅ｗは、溶湯通過部１０３の厚さｔ１、幅ｗ１よりもそれぞれ小さい値となる。また、図３におけるｘｙｚ座標は、図１と一致している。 On the other hand, using the molten metal density ρ, the critical height h of the solidification interface SIF from the molten metal surface (melt surface), and the gravitational acceleration g, the gravity applied to the retained molten metal M2 can be approximated to ρwthg. Here, since the surface tension for holding the retained molten metal M2 needs to be greater than the gravity applied to the retained molten metal M2, 2γ (w + t)> ρwthg is established. Therefore, the critical height of the solidification interface SIF is h <2γ (w + t) / (ρwtg).
As shown in FIG. 3, since the retained molten metal M2 has a divergent shape, the thickness t and the width w of the casting M3 are smaller than the thickness t1 and the width w1 of the molten metal passage portion 103, respectively. . Further, the xyz coordinates in FIG. 3 coincide with those in FIG.
　次に、芯材２００を用いた本実施の形態について説明する。図４は、実施の形態１に係る凝固界面における表面張力と保持溶湯の重力との釣り合いを示す図である。図４に示すように、表面張力としては、上記の２γ（ｗ＋ｔ）の他に、芯材２００による表面張力が加わる。芯材２００の本数ｎ、芯材２００の１本当たりの円周の長さｃ、芯材２００による単位長さ当たりの表面張力γ’とすると、芯材２００による表面張力は、ｎγ’ｃとなる。従って、保持溶湯Ｍ２を保持するための表面張力は、２γ（ｗ＋ｔ）＋ｎγ’ｃと表すことができる。 Next, the present embodiment using the core material 200 will be described. FIG. 4 is a diagram showing a balance between the surface tension at the solidification interface and the gravity of the retained molten metal according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, as the surface tension, in addition to the above 2γ (w + t), the surface tension by the core material 200 is added. When the number n of the core materials 200, the circumferential length c per core material 200, and the surface tension γ ′ per unit length by the core material 200, the surface tension by the core material 200 is nγ′c. Become. Accordingly, the surface tension for holding the holding molten metal M2 can be expressed as 2γ (w + t) + nγ′c.
　他方、溶湯の密度ρ、凝固界面ＳＩＦの溶湯表面（湯面）からの臨界高さｈ’、重力加速度ｇを用いて、保持溶湯Ｍ２に掛かる重力はρｗｔｈ’ｇと近似することができる。ここで、保持溶湯Ｍ２を保持するための表面張力が保持溶湯Ｍ２に掛かる重力よりも大きい必要があるため、２γ（ｗ＋ｔ）＋ｎγ’ｃ＞ρｗｔｈ’ｇが成立する。そのため、凝固界面ＳＩＦの臨界高さｈ’＜｛２γ（ｗ＋ｔ）＋ｎγ’ｃ｝／（ρｗｔｇ）となる。 On the other hand, using the density ρ of the molten metal, the critical height h ′ of the solidification interface SIF from the molten metal surface (melt surface), and the gravitational acceleration g, the gravity applied to the retained molten metal M2 can be approximated to ρwth′g. Here, since the surface tension for holding the retained molten metal M2 needs to be larger than the gravity applied to the retained molten metal M2, 2γ (w + t) + nγ′c> ρwth′g is established. Therefore, the critical height h ′ <{2γ (w + t) + nγ′c} / (ρwtg) of the solidification interface SIF.
　ここで、明らかに臨界高さｈ＜臨界高さｈ’である。すなわち、芯材２００を用いることにより、凝固界面ＳＩＦの臨界高さがより高くなり、引上速度を速くすることができる。凝固界面ＳＩＦの高さを高くできれば、冷却される保持溶湯Ｍ２の表面積が増える。そのため、凝固界面ＳＩＦにおける凝固速度が向上し、結果的に凝固界面ＳＩＦを一定に維持するための引上速度が速くなるものと考えられる。 Here, clearly the critical height h <critical height h ′. That is, by using the core material 200, the critical height of the solidification interface SIF becomes higher and the pulling speed can be increased. If the height of the solidification interface SIF can be increased, the surface area of the retained molten metal M2 to be cooled increases. Therefore, it is considered that the solidification speed at the solidification interface SIF is improved, and as a result, the pulling speed for maintaining the solidification interface SIF constant is increased.
　次に、図１を参照して、実施の形態１に係る自由鋳造方法について説明する。
　まず、スタータＳＴに芯材２００の先端を固定する。固定方法は特に限定されない。図１の例では、２枚のスタータＳＴに芯材２００が挟持されている。芯材２００を挟持したスタータＳＴを降下させ、形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３を通して、スタータＳＴの先端部を溶湯Ｍ１に浸漬させる。 Next, the free casting method according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
First, the tip of the core material 200 is fixed to the starter ST. The fixing method is not particularly limited. In the example of FIG. 1, the core material 200 is sandwiched between two starters ST. The starter ST holding the core member 200 is lowered, and the tip of the starter ST is immersed in the molten metal M1 through the molten metal passage portion 103 of the shape defining member 102.
　次に、所定の速度でスタータＳＴの引き上げを開始する。ここで、スタータＳＴが湯面から離間しても、表面膜や表面張力によって、スタータＳＴに追従して湯面から引き上げられた保持溶湯Ｍ２が形成される。図１に示すように、保持溶湯Ｍ２は、形状規定部材１０２の溶湯通過部１０３に形成される。つまり、形状規定部材１０２により、保持溶湯Ｍ２に形状が付与される。 Next, start-up of the starter ST is started at a predetermined speed. Here, even if the starter ST is separated from the molten metal surface, the retained molten metal M2 pulled up from the molten metal surface following the starter ST is formed by the surface film or surface tension. As shown in FIG. 1, the retained molten metal M <b> 2 is formed in the molten metal passage portion 103 of the shape defining member 102. That is, the shape defining member 102 imparts a shape to the retained molten metal M2.
　次に、スタータＳＴは、冷却ガスノズル１０６から吹き出される冷却ガスにより冷却されているため、保持溶湯Ｍ２が上側から下側に向かって順に凝固し、鋳物Ｍ３が成長していく。このようにして、鋳物Ｍ３を連続鋳造することができる。 Next, since the starter ST is cooled by the cooling gas blown from the cooling gas nozzle 106, the retained molten metal M2 is solidified in order from the upper side to the lower side, and the casting M3 grows. In this way, the casting M3 can be continuously cast.
　以上に説明した通り、実施の形態１に係る自由鋳造装置では、芯材２００とともに溶湯Ｍ１を引き上げるため、引上速度を速くして生産性を向上させることができる。同時に、製造される鋳物Ｍ３を芯材２００により強化することができる。
　鋳物Ｍ３は、マトリクスが長手方向に伸びた一方向凝固組織を有している上、複合相として長手方向に伸びた芯材２００を備えている。そのため、長手方向の強度に極めて優れている。このような組織を有する連続鋳造体は、過去に例がない。このような連続鋳造体は、自動車用のクラッシュボックス、バンパー、サイドメンバーなどに特に好適である。 As described above, in the free casting apparatus according to the first embodiment, the molten metal M1 is pulled up together with the core material 200, so that the pulling speed can be increased and the productivity can be improved. At the same time, the manufactured casting M3 can be strengthened by the core material 200.
The casting M3 has a unidirectional solidified structure in which the matrix extends in the longitudinal direction, and includes a core material 200 that extends in the longitudinal direction as a composite phase. Therefore, the strength in the longitudinal direction is extremely excellent. There are no examples of continuous castings having such a structure in the past. Such a continuous cast body is particularly suitable for automobile crash boxes, bumpers, side members, and the like.
（実施の形態１の変形例）
　次に、図５、６を参照して、実施の形態１の変形例に係る自由鋳造装置について説明する。図５は、実施の形態１の変形例に係る形状規定部材１０２の平面図である。図６は、実施の形態１の変形例に係る形状規定部材１０２の側面図である。なお、図５、６におけるｘｙｚ座標も、図１と一致している。 (Modification of Embodiment 1)
Next, a free casting apparatus according to a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view of a shape defining member 102 according to a modification of the first embodiment. FIG. 6 is a side view of the shape defining member 102 according to a modification of the first embodiment. Note that the xyz coordinates in FIGS. 5 and 6 also coincide with those in FIG.
　図２に示された実施の形態１に係る形状規定部材１０２は、１枚の板から構成されていたため、溶湯通過部１０３の厚さｔ１、幅ｗ１は固定されていた。これに対し、実施の形態１の変形例に係る形状規定部材１０２は、図５に示すように、４枚の矩形状の形状規定板１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを備えている。すなわち、実施の形態１の変形例に係る形状規定部材１０２は、複数に分割されている。このような構成により、溶湯通過部１０３の厚さｔ１、幅ｗ１を変化させることができる。また、４枚の矩形状の形状規定板１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、同調してｚ軸方向に移動することができる。 Since the shape defining member 102 according to Embodiment 1 shown in FIG. 2 is composed of one plate, the thickness t1 and the width w1 of the molten metal passage portion 103 are fixed. On the other hand, the shape defining member 102 according to the modification of the first embodiment includes four rectangular shape defining plates 102a, 102b, 102c, and 102d as shown in FIG. That is, the shape defining member 102 according to the modification of the first embodiment is divided into a plurality of parts. With such a configuration, the thickness t1 and the width w1 of the molten metal passage portion 103 can be changed. Further, the four rectangular shape defining plates 102a, 102b, 102c, and 102d can move in the z-axis direction in synchronization.
　図５に示すように、形状規定板１０２ａ、１０２ｂは、ｙ軸方向に並んで対向配置されている。また、図６に示すように、形状規定板１０２ａ、１０２ｂは、ｚ軸方向には同じ高さで配置されている。形状規定板１０２ａ、１０２ｂの間隔が、溶湯通過部１０３の幅ｗ１を規定している。そして、形状規定板１０２ａ、１０２ｂが、独立してｙ軸方向に移動可能であるため、幅ｗ１を変化させることができる。なお、溶湯通過部１０３の幅ｗ１を測定するために、図５、６に示すように、形状規定板１０２ａ上にレーザ変位計Ｓ１、形状規定板１０２ｂ上にレーザ反射板Ｓ２が設けてもよい。 As shown in FIG. 5, the shape defining plates 102 a and 102 b are arranged to face each other in the y-axis direction. Further, as shown in FIG. 6, the shape defining plates 102a and 102b are arranged at the same height in the z-axis direction. The distance between the shape defining plates 102a and 102b defines the width w1 of the molten metal passage portion 103. Since the shape defining plates 102a and 102b can move independently in the y-axis direction, the width w1 can be changed. In order to measure the width w1 of the molten metal passage portion 103, as shown in FIGS. 5 and 6, a laser displacement meter S1 may be provided on the shape defining plate 102a, and a laser reflecting plate S2 may be provided on the shape defining plate 102b. .
　また、図５に示すように、形状規定板１０２ｃ、１０２ｄは、ｘ軸方向に並んで対向配置されている。また、形状規定板１０２ｃ、１０２ｃは、ｚ軸方向には同じ高さで配置されている。形状規定板１０２ｃ、１０２ｄの間隔が、溶湯通過部１０３の厚さｔ１を規定している。そして、形状規定板１０２ｃ、１０２ｄが、独立してｘ軸方向に移動可能であるため、厚さｔ１を変化させることができる。
　形状規定板１０２ａ、１０２ｂは、形状規定板１０２ｃ、１０２ｄの上側に接触するように配置されている。 Further, as shown in FIG. 5, the shape defining plates 102c and 102d are arranged to face each other in the x-axis direction. Further, the shape defining plates 102c and 102c are arranged at the same height in the z-axis direction. The distance between the shape defining plates 102c and 102d defines the thickness t1 of the molten metal passage portion 103. Since the shape defining plates 102c and 102d are independently movable in the x-axis direction, the thickness t1 can be changed.
The shape defining plates 102a and 102b are disposed so as to contact the upper side of the shape defining plates 102c and 102d.
　次に、図５、６を参照して、形状規定板１０２ａの駆動機構について説明する。図５、６に示すように、形状規定板１０２ａの駆動機構は、スライドテーブルＴ１、Ｔ２、リニアガイドＧ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２、アクチュエータＡ１、Ａ２、ロッドＲ１、Ｒ２を備えている。なお、形状規定板１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄも形状規定板１０２ａと同様に駆動機構を備えているが、図５、６では省略されている。 Next, the drive mechanism of the shape defining plate 102a will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6, the drive mechanism of the shape defining plate 102a includes slide tables T1, T2, linear guides G11, G12, G21, G22, actuators A1, A2, and rods R1, R2. The shape defining plates 102b, 102c, and 102d are provided with a drive mechanism similarly to the shape defining plate 102a, but are omitted in FIGS.
　図５、６に示すように、形状規定板１０２ａは、ｙ軸方向にスライド可能なスライドテーブルＴ１に載置、固定されている。スライドテーブルＴ１は、ｙ軸方向に平行して延設された１対のリニアガイドＧ１１、Ｇ１２上に、摺動自在に載置されている。また、スライドテーブルＴ１は、アクチュエータＡ１からｙ軸方向に延設されたロッドＲ１に連結されている。以上のような構成により、形状規定板１０２ａは、ｙ軸方向にスライドすることができる。 5 and 6, the shape defining plate 102a is placed and fixed on a slide table T1 that can slide in the y-axis direction. The slide table T1 is slidably mounted on a pair of linear guides G11 and G12 extending in parallel with the y-axis direction. The slide table T1 is connected to a rod R1 extending from the actuator A1 in the y-axis direction. With the configuration described above, the shape defining plate 102a can slide in the y-axis direction.
　また、図５、６に示すように、リニアガイドＧ１１、Ｇ１２、及びアクチュエータＡ１は、ｚ軸方向にスライド可能なスライドテーブルＴ２上に載置、固定されている。スライドテーブルＴ２は、ｚ軸方向に平行して延設された１対のリニアガイドＧ２１、Ｇ２２上に、摺動自在に載置されている。また、スライドテーブルＴ２は、アクチュエータＡ２からｚ軸方向に延設されたロッドＲ２に連結されている。リニアガイドＧ２１、Ｇ２２、及びアクチュエータＡ２は、水平な床面や台座（不図示）などに固定されている。以上のような構成により、形状規定板１０２ａは、ｚ軸方向にスライドすることができる。なお、アクチュエータＡ１、Ａ２として、油圧シリンダ、エアシリンダ、モータなどを挙げることができる。 As shown in FIGS. 5 and 6, the linear guides G11 and G12 and the actuator A1 are placed and fixed on a slide table T2 that can slide in the z-axis direction. The slide table T2 is slidably placed on a pair of linear guides G21 and G22 extending in parallel with the z-axis direction. The slide table T2 is connected to a rod R2 extending in the z-axis direction from the actuator A2. The linear guides G21 and G22 and the actuator A2 are fixed to a horizontal floor surface or a pedestal (not shown). With the above configuration, the shape defining plate 102a can slide in the z-axis direction. The actuators A1 and A2 can include hydraulic cylinders, air cylinders, motors, and the like.
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
　この出願は、２０１３年７月３０日に出願された日本出願特願２０１３－１５８２０１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-158201 filed on July 30, 2013, the entire disclosure of which is incorporated herein.
１０１　溶湯保持炉
１０２　形状規定部材
１０２ａ～１０２ｄ　形状規定板
１０３　溶湯通過部
１０４、１１１　支持ロッド
１０５、１１２　アクチュエータ
１０６　冷却ガスノズル
１０８　引上機
１０９ａ、１０９ｂ　ガイドロール
１１０　位置決めガイド
１１０ａ　位置決め穴
２００　芯材
Ａ１、Ａ２　アクチュエータ
Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２　リニアガイド
Ｍ１　溶湯
Ｍ２　保持溶湯
Ｍ３　鋳物
Ｒ１、Ｒ２　ロッド
Ｓ１　レーザ変位計
Ｓ２　レーザ反射板
ＳＩＦ　凝固界面
ＳＴ　スタータ
Ｔ１、Ｔ２　スライドテーブル 101 Molten metal holding furnace 102 Shape defining members 102a to 102d Shape defining plate 103 Melt passing section 104, 111 Support rod 105, 112 Actuator 106 Cooling gas nozzle 108 Lifting machine 109a, 109b Guide roll 110 Positioning guide 110a Positioning hole 200 Core material A1, A2 Actuator G11, G12, G21, G22 Linear guide M1 Molten metal M2 Holding molten metal M3 Casting R1, R2 Rod S1 Laser displacement meter S2 Laser reflector SIF Solidification interface ST Starter T1, T2 Slide table

Claims (17)

  1. 　保持炉に保持された溶湯を、外力を印加しながら湯面から引き上げるステップと、
    　引き上げられた前記溶湯を冷却して凝固させるステップと、を備えた、引上式連続鋳造方法であって、
    　前記溶湯を引き上げるステップにおいて、前記保持炉の内部に導入された芯材とともに前記溶湯を引き上げる、引上式連続鋳造方法。     A step of pulling up the molten metal held in the holding furnace from the molten metal surface while applying external force;
    A step of cooling and solidifying the molten metal, and a pulling-up-type continuous casting method,
    The pulling-up-type continuous casting method, wherein in the step of pulling up the molten metal, the molten metal is pulled up together with the core material introduced into the holding furnace.
  2. 　前記溶湯を引き上げるステップにおいて、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材の溶湯通過部を通過させることにより、前記溶湯に前記外力を印可する、
    請求項１に記載の引上式連続鋳造方法。     In the step of pulling up the molten metal, the external force is applied to the molten metal by passing through a molten metal passage portion of a shape defining member that defines a cross-sectional shape of a casting to be cast.
    The pulling-up-type continuous casting method according to claim 1.
  3. 　前記溶湯を引き上げるステップにおいて、前記形状規定部材と同調させながら、前記芯材を水平方向へ移動させる、
    請求項２に記載の引上式連続鋳造方法。     In the step of pulling up the molten metal, the core material is moved in the horizontal direction while being synchronized with the shape defining member.
    The pulling-up-type continuous casting method according to claim 2.
  4. 　前記芯材として線材を用いる、
    請求項２又は３に記載の引上式連続鋳造方法。     A wire is used as the core material,
    The pulling-up-type continuous casting method according to claim 2 or 3.
  5. 　前記芯材として複数の線材を用いる、
    請求項４に記載の引上式連続鋳造方法。     Using a plurality of wires as the core material,
    The pulling-up-type continuous casting method according to claim 4.
  6. 　前記溶湯通過部において、前記複数の線材を等間隔に配置する、
    請求項５に記載の引上式連続鋳造方法。     In the molten metal passage part, the plurality of wires are arranged at equal intervals.
    The pulling-up-type continuous casting method according to claim 5.
  7. 　前記線材を金属線、カーボン繊維、セラミック繊維のいずれかで構成する、
    請求項４～６のいずれか一項に記載の引上式連続鋳造方法。     The wire is composed of any one of a metal wire, carbon fiber, and ceramic fiber.
    The up-drawing continuous casting method according to any one of claims 4 to 6.
  8. 　前記溶湯を冷却するステップにおいて、前記溶湯通過部を通過した前記溶湯から形成された前記鋳物に対し、冷却ガスを吹き付ける、
    請求項２～７のいずれか一項に記載の引上式連続鋳造方法。     In the step of cooling the molten metal, a cooling gas is blown against the casting formed from the molten metal that has passed through the molten metal passage part.
    The up-drawing continuous casting method according to any one of claims 2 to 7.
  9. 　溶湯を保持する保持炉と、
    　前記保持炉に保持された前記溶湯の湯面近傍に設置され、前記溶湯が通過する溶湯通過部により、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、
    　前記溶湯通過部を介して引き上げられた前記溶湯を冷却する冷却部と、
    　前記保持炉の内部に導入された芯材を前記溶湯通過部に導く位置決めガイドと、を備えた引上式連続鋳造装置。     A holding furnace for holding molten metal;
    A shape determining member that is installed near the molten metal surface of the molten metal held in the holding furnace and defines a cross-sectional shape of a casting to be cast by a molten metal passage portion through which the molten metal passes,
    A cooling section for cooling the molten metal pulled up through the molten metal passage section;
    A pulling-up-type continuous casting apparatus comprising: a positioning guide that guides the core material introduced into the holding furnace to the molten metal passage portion.
  10. 　前記形状規定部材と同調させながら、前記位置決めガイドを水平方向へ移動させる第１の駆動部をさらに備える、
    請求項９に記載の引上式連続鋳造装置。     A first drive unit that moves the positioning guide in a horizontal direction while synchronizing with the shape defining member;
    The up-drawing continuous casting apparatus according to claim 9.
  11. 　前記位置決めガイドが、前記形状規定部材に固定されている、
    請求項１０に記載の引上式連続鋳造装置。     The positioning guide is fixed to the shape defining member;
    The up-drawing continuous casting apparatus according to claim 10.
  12. 　前記芯材を前記保持炉の外部から内部に導く第１のガイドロールと、
    　前記保持炉の内部に導入された前記芯材を前記位置決めガイドに導く第２のガイドロールと、を更に備える、
    請求項９～１１のいずれか一項に記載の引上式連続鋳造装置。     A first guide roll for guiding the core material from the outside to the inside of the holding furnace;
    A second guide roll for guiding the core material introduced into the holding furnace to the positioning guide;
    The up-drawing continuous casting apparatus according to any one of claims 9 to 11.
  13. 　前記形状規定部材と同調させながら、前記第２のガイドロールを水平方向へ移動させる第２の駆動部をさらに備える、
    請求項１２に記載の引上式連続鋳造装置。     A second drive unit that moves the second guide roll in a horizontal direction while synchronizing with the shape defining member;
    The up-drawing continuous casting apparatus according to claim 12.
  14. 　前記冷却部は、前記溶湯通過部を通過した前記溶湯から形成された前記鋳物に対し、冷却ガスを吹き付ける、
    請求項９～１３のいずれか一項に記載の引上式連続鋳造装置。     The cooling part blows cooling gas against the casting formed from the molten metal that has passed through the molten metal passage part,
    The up-drawing continuous casting apparatus according to any one of claims 9 to 13.
  15. 　長手方向に伸びた一方向凝固組織を有するマトリクスと、
    　前記長手方向に伸びた複合相と、を備えた連続鋳造体。     A matrix having a unidirectionally solidified structure extending in the longitudinal direction;
    A continuous cast body comprising a composite phase extending in the longitudinal direction.
  16. 　前記複合相が線材である、
    請求項１５に記載の連続鋳造体。     The composite phase is a wire;
    The continuous cast body according to claim 15.
  17. 　前記マトリクスがアルミニウム合金を含み、
    　前記線材が鉄系の金属線を含む、
    請求項１６に記載の連続鋳造体。     The matrix comprises an aluminum alloy;
    The wire includes an iron-based metal wire;
    The continuous cast body according to claim 16.
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