JPH04305339A - 銅合金の連続鋳造方法 - Google Patents
銅合金の連続鋳造方法Info
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、時効硬化型もしくはス
ピノールダル分解型の銅合金溶湯を、凝固ゾーンと予備
凝固ゾーンとよりなる鋳造モールドを通して鋳塊を得、
得られた鋳塊を溶体化温度域加熱ゾーン、水冷ゾーンを
経由して巻き取る水平連続鋳造方法に関するものである
。
ピノールダル分解型の銅合金溶湯を、凝固ゾーンと予備
凝固ゾーンとよりなる鋳造モールドを通して鋳塊を得、
得られた鋳塊を溶体化温度域加熱ゾーン、水冷ゾーンを
経由して巻き取る水平連続鋳造方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の時効硬化型銅合金の連続鋳
造方法を実施する装置の一例の構成を示す図である。図
２において、２１は溶湯２２を保持するための溶湯保持
炉、２３は溶湯保持炉２１の溶湯２２の出口側に設けた
凝固ゾーン２３ａと予備凝固ゾーン２３ｂを有する鋳造
モールド、２４は鋳造モールド２３から連続的に出てく
る鋳塊、２５は鋳塊２４を空冷するための自然空冷ゾー
ン、２６は自然空冷ゾーン２５の後方側に設けた水冷ゾ
ーン、２７は鋳塊２４を鋳造モールド２３から引き出す
ための引き出し装置、２８は鋳塊２４の面削装置、２９
は鋳塊２４の切断装置、３０は鋳塊２４の巻き取り装置
である。
造方法を実施する装置の一例の構成を示す図である。図
２において、２１は溶湯２２を保持するための溶湯保持
炉、２３は溶湯保持炉２１の溶湯２２の出口側に設けた
凝固ゾーン２３ａと予備凝固ゾーン２３ｂを有する鋳造
モールド、２４は鋳造モールド２３から連続的に出てく
る鋳塊、２５は鋳塊２４を空冷するための自然空冷ゾー
ン、２６は自然空冷ゾーン２５の後方側に設けた水冷ゾ
ーン、２７は鋳塊２４を鋳造モールド２３から引き出す
ための引き出し装置、２８は鋳塊２４の面削装置、２９
は鋳塊２４の切断装置、３０は鋳塊２４の巻き取り装置
である。
【０００３】図２に示す従来の時効硬化型銅合金の連続
鋳造装置では、凝固ゾーン２３ａで形成された鋳塊２４
は、予備凝固ゾーン２３ｂ、自然空冷ゾーン２５を通っ
た後、水冷ゾーン２６に入り常温まで冷却され巻き取ら
れる。ここで、予備凝固ゾーン２３ｂは、凝固ゾーン２
３ａと一体構造で明確には分解されていないが、溶湯温
度及び鋳造モールド冷却用流体の流量や温度変化、引き
出し速度の変動により、凝固ゾーン２３ａが出口側にず
れた場合、凝固しないで溶湯がモールド２３の出口より
吹き出してくるのを防ぐために必要であり、かつ凝固ゾ
ーン２３ａで凝固した鋳塊より熱をうばい鋳塊を一定温
度にまで降温する効果も有する。また、自然空冷ゾーン
２５は、水冷ゾーン２６の水が何らかの理由で鋳造モー
ルド２３内に進入するのを防ぐために必要で、通常２〜
３ｍに設定されている。さらに、水冷ゾーン２６は、鋳
塊２４が引き出し装置２７に入る時、高温であると引き
出し装置２７の劣化がひどくなることを防止し、また鋳
塊２４を扱い易くする目的で使用されるが、この水冷ゾ
ーン２６はない場合もある。
鋳造装置では、凝固ゾーン２３ａで形成された鋳塊２４
は、予備凝固ゾーン２３ｂ、自然空冷ゾーン２５を通っ
た後、水冷ゾーン２６に入り常温まで冷却され巻き取ら
れる。ここで、予備凝固ゾーン２３ｂは、凝固ゾーン２
３ａと一体構造で明確には分解されていないが、溶湯温
度及び鋳造モールド冷却用流体の流量や温度変化、引き
出し速度の変動により、凝固ゾーン２３ａが出口側にず
れた場合、凝固しないで溶湯がモールド２３の出口より
吹き出してくるのを防ぐために必要であり、かつ凝固ゾ
ーン２３ａで凝固した鋳塊より熱をうばい鋳塊を一定温
度にまで降温する効果も有する。また、自然空冷ゾーン
２５は、水冷ゾーン２６の水が何らかの理由で鋳造モー
ルド２３内に進入するのを防ぐために必要で、通常２〜
３ｍに設定されている。さらに、水冷ゾーン２６は、鋳
塊２４が引き出し装置２７に入る時、高温であると引き
出し装置２７の劣化がひどくなることを防止し、また鋳
塊２４を扱い易くする目的で使用されるが、この水冷ゾ
ーン２６はない場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、時効硬化性
銅合金の連続鋳造において現在実用化されている鋳塊の
引き出し速度は０．００１ｍ／ｓから０．００８ｍ／ｓ
であり、最も遅い場合は水冷ゾーン２６に入るまでに２
０００秒、最も速い場合でも２５０秒かかる。一方、予
備凝固ゾーン２３ｂを通った直後の鋳塊２４の温度は５
００〜７００℃程度が一般的であり、空冷ゾーン２５に
おいては３５０〜６００℃の温度となるので、そのため
時効硬化性が進行する温度域に鋳塊が２５０〜２０００
秒間保持されることとなり、そのため時効硬化型もしく
はスピノールダル分解型の銅合金の鋳塊は硬化を起こし
、巻き取り時及びその後の焼鈍時に表面欠陥を生じる問
題があった。
銅合金の連続鋳造において現在実用化されている鋳塊の
引き出し速度は０．００１ｍ／ｓから０．００８ｍ／ｓ
であり、最も遅い場合は水冷ゾーン２６に入るまでに２
０００秒、最も速い場合でも２５０秒かかる。一方、予
備凝固ゾーン２３ｂを通った直後の鋳塊２４の温度は５
００〜７００℃程度が一般的であり、空冷ゾーン２５に
おいては３５０〜６００℃の温度となるので、そのため
時効硬化性が進行する温度域に鋳塊が２５０〜２０００
秒間保持されることとなり、そのため時効硬化型もしく
はスピノールダル分解型の銅合金の鋳塊は硬化を起こし
、巻き取り時及びその後の焼鈍時に表面欠陥を生じる問
題があった。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
鋳塊の巻き取り時及び焼鈍時に表面欠陥が生じず、良好
な連続鋳造を行うことが出来る銅合金の連続鋳造方法を
提供しようとするものである。
鋳塊の巻き取り時及び焼鈍時に表面欠陥が生じず、良好
な連続鋳造を行うことが出来る銅合金の連続鋳造方法を
提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の銅合金の連続鋳
造方法は、時効硬化型もしくはスピノーダル分解型銅合
金の溶湯を、凝固ゾーンと予備凝固ゾーンとよりなる鋳
造モールドを通して鋳塊を得、得られた鋳塊を自然空冷
ゾーン、水冷ゾーンを経由して巻き取る水平連続鋳造方
法において、鋳造モールドの予備凝固ゾーンを出た後巻
き取り機に入る直前までのいずれかの位置において、鋳
塊を当該銅合金固有の溶体化温度域に３０秒以上２０分
以下保持した後直ちに水冷することにより溶体化状態を
保持し、該鋳塊を素材とする圧延製品の表面欠陥を低減
することを特徴とするものである。
造方法は、時効硬化型もしくはスピノーダル分解型銅合
金の溶湯を、凝固ゾーンと予備凝固ゾーンとよりなる鋳
造モールドを通して鋳塊を得、得られた鋳塊を自然空冷
ゾーン、水冷ゾーンを経由して巻き取る水平連続鋳造方
法において、鋳造モールドの予備凝固ゾーンを出た後巻
き取り機に入る直前までのいずれかの位置において、鋳
塊を当該銅合金固有の溶体化温度域に３０秒以上２０分
以下保持した後直ちに水冷することにより溶体化状態を
保持し、該鋳塊を素材とする圧延製品の表面欠陥を低減
することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上述した構成において、鋳造モールドの予備凝
固ゾーンを出た後巻き取り機に入る直前までのいずれか
の位置において、鋳塊を溶体化温度域に一定時間保持し
た後直ちに水冷して溶体化状態とした鋳塊は、伸びが大
となっているので、巻き取り機により曲げて巻き取った
際の微小割れが効率的に抑止できる。また、降伏点が低
下することにより巻き取られた鋳塊内部の転位密度も低
減されるため、焼鈍時における転位の集積に起因する気
孔の形成が抑止され、気孔形成による粒界の脆化ないし
破壊を効率的に押えることができる。本発明において、
加熱に用いる加熱装置としては従来から公知の種々の装
置を用いることができるが、誘導加熱は効率と効果より
最適の加熱手段である。また、加熱の雰囲気も大気中で
の加熱で１分である。また、溶体化温度域での加熱ゾー
ンは巻き取り機に入るまでのいずれの位置でもよいが、
鋳塊が常温まで冷却してから再加熱することはエネルギ
ーロスが多いので、図２に図示するとおり鋳造モールド
と引出し装置との間に設けるのが最も効率的である。な
お、溶体化温度域での保持時間を３０秒以上とするのは
、３０秒未満では鋳塊を溶体化状態とすることが不十分
であり、又２０分以上は設備的に大型となり不経済とな
るからである。
固ゾーンを出た後巻き取り機に入る直前までのいずれか
の位置において、鋳塊を溶体化温度域に一定時間保持し
た後直ちに水冷して溶体化状態とした鋳塊は、伸びが大
となっているので、巻き取り機により曲げて巻き取った
際の微小割れが効率的に抑止できる。また、降伏点が低
下することにより巻き取られた鋳塊内部の転位密度も低
減されるため、焼鈍時における転位の集積に起因する気
孔の形成が抑止され、気孔形成による粒界の脆化ないし
破壊を効率的に押えることができる。本発明において、
加熱に用いる加熱装置としては従来から公知の種々の装
置を用いることができるが、誘導加熱は効率と効果より
最適の加熱手段である。また、加熱の雰囲気も大気中で
の加熱で１分である。また、溶体化温度域での加熱ゾー
ンは巻き取り機に入るまでのいずれの位置でもよいが、
鋳塊が常温まで冷却してから再加熱することはエネルギ
ーロスが多いので、図２に図示するとおり鋳造モールド
と引出し装置との間に設けるのが最も効率的である。な
お、溶体化温度域での保持時間を３０秒以上とするのは
、３０秒未満では鋳塊を溶体化状態とすることが不十分
であり、又２０分以上は設備的に大型となり不経済とな
るからである。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の銅合金の水平連続鋳造方法を
実施する装置の一例の構成を示す図である。図１に示す
例において、１は溶湯２を保持するための溶湯保持炉、
３は溶湯保持炉１の溶湯２の出口側に設けた凝固ゾーン
３ａと予備凝固ゾーン３ｂを有する鋳造モールド、４は
鋳造モールド３から連続的に出てくる鋳塊、５は鋳塊４
を空冷するための自然空冷ゾーン、６は自然空冷ゾーン
５の後方側に設けた水冷ゾーン、７は鋳塊４を鋳造モー
ルド３から引き出すための引き出し装置、８は鋳塊４の
面削装置、９は鋳塊４の切断装置、１０は鋳塊４の巻き
取り装置であって、これらの構成は従来の装置と同じ構
成をとっている。本発明の水平連続鋳造方法を実施する
装置では、鋳造モールド３の予備凝固ゾーン３ａの後方
の水冷ゾーン６に入る直前までの従来の自然空冷ゾーン
５の一部に鋳塊を溶体化温度域に保持加熱するための加
熱ゾーン１２に加熱装置１１を設けた点に特徴がある。
実施する装置の一例の構成を示す図である。図１に示す
例において、１は溶湯２を保持するための溶湯保持炉、
３は溶湯保持炉１の溶湯２の出口側に設けた凝固ゾーン
３ａと予備凝固ゾーン３ｂを有する鋳造モールド、４は
鋳造モールド３から連続的に出てくる鋳塊、５は鋳塊４
を空冷するための自然空冷ゾーン、６は自然空冷ゾーン
５の後方側に設けた水冷ゾーン、７は鋳塊４を鋳造モー
ルド３から引き出すための引き出し装置、８は鋳塊４の
面削装置、９は鋳塊４の切断装置、１０は鋳塊４の巻き
取り装置であって、これらの構成は従来の装置と同じ構
成をとっている。本発明の水平連続鋳造方法を実施する
装置では、鋳造モールド３の予備凝固ゾーン３ａの後方
の水冷ゾーン６に入る直前までの従来の自然空冷ゾーン
５の一部に鋳塊を溶体化温度域に保持加熱するための加
熱ゾーン１２に加熱装置１１を設けた点に特徴がある。
【０００９】図１に示す装置においても、連続鋳造の方
法の基本は従来のものと同様であり、その説明は省略す
る。時効硬化性銅合金の場合、通常凝固ゾーン３ａの長
さは０．０５〜０．３ｍ、予備凝固ゾーン３ｂの長さは
０．１〜０．４ｍ、自然空冷ゾーン５の長さは０．３〜
１．０ｍ、加熱ゾーン１１の長さは０．１〜１．０ｍ程
度である。また、鋳造モールド３中には冷却用の水など
の流体を流している。本発明では、加熱装置１１により
当該銅合金の加熱温度を溶体化温度域とし、直ちに水冷
することにより溶体化状態を保持し、鋳塊硬度をさげる
ことにより、巻き取り時及びその後の焼鈍時の表面欠陥
をなくしている。
法の基本は従来のものと同様であり、その説明は省略す
る。時効硬化性銅合金の場合、通常凝固ゾーン３ａの長
さは０．０５〜０．３ｍ、予備凝固ゾーン３ｂの長さは
０．１〜０．４ｍ、自然空冷ゾーン５の長さは０．３〜
１．０ｍ、加熱ゾーン１１の長さは０．１〜１．０ｍ程
度である。また、鋳造モールド３中には冷却用の水など
の流体を流している。本発明では、加熱装置１１により
当該銅合金の加熱温度を溶体化温度域とし、直ちに水冷
することにより溶体化状態を保持し、鋳塊硬度をさげる
ことにより、巻き取り時及びその後の焼鈍時の表面欠陥
をなくしている。
【００１０】以下、実際の例について説明する。
実施例
上述の図１に図示した装置を用いて表１に示す種々の組
成のベリリウム銅合金を連続鋳造し、鋳造モールドの予
備凝固ゾーン３ｂを出た後水冷ゾーン６に入る直前まで
加熱装置１１により表１に示す条件で加熱を行った本発
明例と加熱を行わず自然空冷した従来例と加熱温度が溶
体化温度以下の比較例について、鋳塊の硬度を測定する
とともに、実際の板材の製造工程で顕在化する表面欠陥
の発生状況を再現するため、巻き取られた鋳塊を８００
℃４時間の均質化焼鈍をし、後加工率８０％の圧延を加
えた板材の表面欠陥数を測定した。なお、表面欠陥数は
目視により、単位面積（ｍ２ ）当たりの個数を算出し
た。又、本発明の鋳塊を溶体化温度域に加熱後水冷した
溶体化状態を保持した鋳塊の硬度はほぼ１５０以下の軟
らかいものであった。結果を表１に示す。
成のベリリウム銅合金を連続鋳造し、鋳造モールドの予
備凝固ゾーン３ｂを出た後水冷ゾーン６に入る直前まで
加熱装置１１により表１に示す条件で加熱を行った本発
明例と加熱を行わず自然空冷した従来例と加熱温度が溶
体化温度以下の比較例について、鋳塊の硬度を測定する
とともに、実際の板材の製造工程で顕在化する表面欠陥
の発生状況を再現するため、巻き取られた鋳塊を８００
℃４時間の均質化焼鈍をし、後加工率８０％の圧延を加
えた板材の表面欠陥数を測定した。なお、表面欠陥数は
目視により、単位面積（ｍ２ ）当たりの個数を算出し
た。又、本発明の鋳塊を溶体化温度域に加熱後水冷した
溶体化状態を保持した鋳塊の硬度はほぼ１５０以下の軟
らかいものであった。結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１の結果から、銅合金固有の溶体化温度
域に加熱後水冷を行った本発明例は加熱を行わず自然空
冷の従来例および本発明の範囲外の比較例と比べて鋳塊
硬度が低く焼鈍後の表面欠陥の数が少ないことが確認さ
れた。なお、実施例においては加熱保持時間を４分とし
たが、３０秒〜２０分以内であればほぼ同様の傾向で得
られる。
域に加熱後水冷を行った本発明例は加熱を行わず自然空
冷の従来例および本発明の範囲外の比較例と比べて鋳塊
硬度が低く焼鈍後の表面欠陥の数が少ないことが確認さ
れた。なお、実施例においては加熱保持時間を４分とし
たが、３０秒〜２０分以内であればほぼ同様の傾向で得
られる。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、鋳造モールドの予備凝固ゾーンを出た後巻き
取り機に入る直前までのいずれかの位置において鋳塊を
強制的に溶体化温度域に加熱後直ちに水冷することによ
り、溶体化状態の軟らかい状態を保持させ、鋳塊の巻き
取り時及び焼鈍時の表面欠陥をなくすことができる。
によれば、鋳造モールドの予備凝固ゾーンを出た後巻き
取り機に入る直前までのいずれかの位置において鋳塊を
強制的に溶体化温度域に加熱後直ちに水冷することによ
り、溶体化状態の軟らかい状態を保持させ、鋳塊の巻き
取り時及び焼鈍時の表面欠陥をなくすことができる。
【図１】本発明の水平連続鋳造方法を実施する装置の一
例の構成を示す図である。
例の構成を示す図である。
【図２】従来の水平連続鋳造方法を実施する装置の一例
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
１ 溶湯保持炉
２ 溶湯
３ 鋳造モールド
３ａ 凝固ゾーン
３ｂ 予備凝固ゾーン
４ 鋳塊
５ 加熱ゾーン
６ 水冷ゾーン
７ 引き出し装置
８ 面削装置
９ 切断装置
１０ 巻き取り装置
１１ 加熱装置
１２ 加熱ゾーン
Claims (2)
- 【請求項１】 時効硬化型もしくはスピノーダル分解
型銅合金の溶湯を、凝固ゾーンと予備凝固ゾーンとより
なる鋳造モールドを通して鋳塊を得、得られた鋳塊を自
然空冷ゾーン、水冷ゾーンを経由して巻き取る水平連続
鋳造方法において、鋳造モールドの予備凝固ゾーンを出
た後巻き取り機に入る直前までのいずれかの位置におい
て、鋳塊を当該銅合金固有の溶体化温度域に３０秒以上
２０分以下保持した後直ちに水冷することにより溶体化
状態を保持し、該鋳塊を素材とする圧延製品の表面欠陥
を低減することを特徴とする銅合金の連続鋳造方法。 - 【請求項２】 銅合金の組成が、Ｂｅ：０．１〜０．
６ｗｔ％、Ｎｉ＋Ｃｏ：０．３〜３．０ｗｔ％、Ａｌ＋
Ｓｉ：０〜０．６ｗｔ％、残部不可避的不純物と銅であ
り、溶体化温度が７５０℃以上である請求項１記載の銅
合金の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8914691A JPH04305339A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 銅合金の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8914691A JPH04305339A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 銅合金の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305339A true JPH04305339A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13962727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8914691A Pending JPH04305339A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 銅合金の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04305339A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100611081B1 (ko) * | 1998-07-11 | 2006-08-10 | 카엠 오이로파 메탈 악티엔 게젤샤프트 | 코일로 권취되는 금속 스트립 제조 방법 및 그 방법을 실행하는 수평형 연속 스트립 주조 장치 |
| CN102343424A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-02-08 | 大连理工大学 | 一种水平连续铸造高导高强铜合金圆棒的装置及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63125648A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-28 | Ngk Insulators Ltd | ベリリウム銅合金の製造法 |
| JPH01319653A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Fujikura Ltd | 銅合金材の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP8914691A patent/JPH04305339A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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