JPH01202345A

JPH01202345A - 双ロールによるＡｌ―Ｍｇ合金の鋳造方法

Info

Publication number: JPH01202345A
Application number: JP2371888A
Authority: JP
Inventors: Kozo Hoshino; 晃三星野; Hideyoshi Usui; 碓井　栄喜; Kenzo Iizuka; 飯塚　健三; Yukio Sugishita; 幸男杉下
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1989-08-15
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07115132B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は１対のロールを適長間隔をおいて配置し、この
ロール間にＡＪ２−Ｍｇ合金溶湯を供給してＡｌ−Ｍｇ
合金板を鋳造する双ロールによるＡβ−Ｍｇ合金の鋳造
方法に関する。

［従来の技術］アルミニウム又はアルミニウム合金板を双ロール式の鋳
造機により＠遺し、その後所定の厚さまで圧延し、所期
の目的に用いることは広く知られた技術である。この双
ロール式鋳造機の鋳造用ロールは冷却水が流れるコア部
と、アルミニウム又はアルミニウム合金溶湯が直接接触
するシェル部とを有する。この１対の鋳造ロールは相互
間に適長間隔をおいて対向するように配設されており、
溶湯はこの水冷された２つのロールの間にノズルを介し
て注入され、冷却されて凝固する。そして、溶湯が凝固
して得られた鋳片は更にロールにより若干圧延されて所
謂鋳造板となる。　　　“連続鋳造機により厚肉鋳塊を
鋳造する場合には通常、鋳型と凝固アルミニウムとの剥
離性を向上させ、鋳造を円滑に行うため、鋳型の壁面に
ナタネ油等の離型剤（潤滑剤）を塗布する。双ロール式
鋳造機により鋳造する場合も、従来、連続鋳造機と同様
に潤滑剤を使用するが、この潤滑剤としてはグラファイ
ト粉末又はマグネシアの粉末を水に溶解させた懸濁液を
使用し、この懸濁液をロールにスプレィすることにより
潤滑剤をロール周面に被着させていた。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この従来技術においては、潤滑剤が懸濁
液であるため、流速が遅い場所では沈降し易いのでロー
ルにスプレィ噴射される時点での濃度が一定せず、潤滑
剤濃度が経時的に変化するという欠点を有する。

また、スプレィ噴射により被着−れる葺がロールの部位
によって一定せず、局所的なバラツキがある。

更に、鋳造板との接触によりロール周面の潤滑剤が除去
されるが、この除去される量がロールの部位によって異
なる。

これらの要因により、潤滑剤量がロール周面で不均一に
なり、その結果、局所的に冷却のムラが生じ、鋳造板の
表面欠陥（凝固欠陥）が発生し易いという問題点がある
。

また、このような表面欠陥はＭｇ含有量が高いＡｌ−Ｍ
ｇ合金のように、凝固温度域が広い合金において顕著に
発生する。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
表面欠陥が発生し易い高Ｍｇ含有量のＡｆＩ−Ｍｇ合金
においても潤滑の不均一等に起因する表面欠陥を確実に
防止することができる双ロールによるＡｌ−Ｍｇ合金の
鋳造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る双ロールによるＡｌ−Ｍｇ合金の鋳造方法
は、シェル厚が３５乃至６０ｍｍの１対のロールを適長
間隔をおいて配置し、このロール間にＭｇ含有量が３．
５重量％以上のＡｌ−Ｍｇ合金溶湯を供給し、前記ロー
ル周面に潤滑剤を塗布することなく前記溶湯をロールに
より冷却してＡｌ−Ｍｇ合金板を鋳造することを特徴と
する。

［作用］本発明においては、ロール周面に潤滑剤を塗布せずに溶
湯を鋳造する仁いう全く新規な発想のもとにＡｆＩ−Ｍ
ｇ合金を鋳造する。従って、無潤滑であるから、従来の
潤滑剤の懸濁液を塗布することに起因した冷却ムラによ
る鋳造板の表面欠陥が解消される。

一方、鋳造板とロールシェルとの間の離型性は、従来の
−ように潤滑剤によらず、溶湯のＭｇ含有量を３．５重
量％以上にして、鋳造板の表面に酸化皮膜を形成させる
ことにより確保している。また、シェール厚を３５乃至
６０ｍｍにして溶湯の冷却速度を高めたので、瞬間的な
体積収縮が生じることも離型性の向上に寄与する。

［実施例］以下、本発明の実施例につい、て添付の図面を参照して
具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例方法を示す双ロール式鋳造装置
の溶湯注入部を示す断面、図である。

１対のロール１．２はその軸方向を平行にし、相互に適
長間隔をおいて上下に対向するように一配設され１てい
る。ロール１，２は、一定のシェル厚ｔを有する円筒状
をなし、その内周面には冷却水が通流する冷却部材３が
固定されている。この冷却部材３内を冷却水が通流す、
ることにより、ロール１．２の１シエルが冷却される。

ロール１．２は矢印方向に回転駆動されるようになって
おり、ロール１，２が最短距離で対向する位置よりもロ
ール１．２の回転方向の上流側の位置には、筒状のノズ
ル４が配置されている。ノズル４は溶湯鍋等の溶湯供給
源に連結されており、このノズル４を介してアルミニウ
ム合金の溶湯５がロール１．２間の間隙に注入される。

この溶湯５はロール１，２により冷却されて凝固し、鋳
造板７が得られる。なお、溶湯５とロール１，２又は鋳
造板７との間には固液共存相６が存在する。

従来は、このような双ロール式鋳造機において、ロール
１，２のシェルと鋳造板７との間の離型性を確保するた
めに、懸濁液の潤滑剤をロール１゜２のシェル外周面に
スプレィ塗布していた。

しかしながら、本発明方法においては、ロール１．２の
シェル外８周面に潤滑剤を塗布することなく、無潤滑で
Ａｌ−Ｍｇ合金溶湯を鋳造することに特徴を有する。

潤滑剤の塗布ムラに起因して冷却（熱伝達）のムラが生
じるのであるから、冷却を均一にして鋳造板の表面欠陥
を防止するためには、当然、均一に塗布するための方法
を検討するのが常識であり、本願発明者等も当初その方
向にて実験研究を行った。しかしながら、Ｍｇ含有量が
高い場合には、どの様な方法を講じても塗布ムラを防止
し、この塗布ムラに起因する表面欠陥を皆無にすること
はできなかった。

そこで、本願発明者等は潤滑剤を塗布する工程自体を省
略し、即ち、従来は全く検討もされなかった潤滑なしで
鋳造を行う方法を指向し、種々実験研究を重ねた結果、
本発明方法を完成させるに至ったものである。

潤滑の目的は、前述の如く、鋳造板とロールシェルとの
間の離型であり、離型性が悪い場合にはスティッキング
等の不良を生ずる。このステッキング不良というのは、
鋳造板がロールに付着してしまい、ロール出口を過ぎて
も、鋳造板がしばらくはロール周面に付着したままであ
る不良をいう。

このステッキング不良が発生した部分は表面光沢が全く
異なり、つや消し面の不良となり、板形状も乱れる。

このため、潤滑剤を使用しない場合には他の方法で離型
性を確保する必要がある。このような潤滑剤による離型
以外の離型手段について種々実験研究を行った結果、本
願発明者等は溶湯の冷却速度を充分に高くすれば、Ｍｇ
含有量が十分に高い合金の場合に、無潤滑で鋳造するこ
とができることを究明した。これは、Ｍｇ含有量が高い
場合は、鋳造板７の表面に酸化皮膜が形成され易く、こ
の酸化皮膜がある程度の離型性を有するなめである。

また、冷却速度が充分に高くなれば、溶湯が冷却されて
凝固するときの瞬間的な体積収縮のために酸化皮膜の形
成と相まって離型性が高まるからである。

上述の如く、酸化皮膜による離型性の向上効果を充分に
引き出すためには、溶湯に３．５重量％以上のＭｇを含
有させることが必要であり、このＭｇ含有量が３．５重
量％の未満の場合は離型性が悪く、潤滑剤なしでは著し
いスティッキング不良を起す。なお、本発明の目的を達
成するためには、Ｍｇ含有量に上限を設ける必要はない
が、渦流れの点からはＭｇ含有量を５．５重量％以下と
するのが望ましい。

また、冷却速度を高めて体積収縮により離型性を向上さ
せるためには、鋳造用ロールのシェル厚を３５關以上に
することが必要である。シェル厚が３５ｍｍ未満である
と、溶湯がロールのシェルに接触して凝固が開始される
と、シェルと冷却水との間が水蒸気により断熱状態にな
ってしまい、シェルの冷却能が著しく低下する。また、
シェル厚が６０關を超えると、ロール内の冷却水による
ロール表面の冷却効果が小さくなり、ロールが一回転す
るだけの時間ではシェル表面まで冷却されなくなるため
、シェル厚を６０ｍｍ以下とする。即ち、ロールシェル
の熱容量によるアルミニウム合金溶湯の冷却能は、シェ
ル厚が３５乃至６０ｍｍの範囲において極めて高く、ロ
ールシェルをこのような範囲内の厚さにすることが必要
である。なお、ロールシェルの冷却能を更に一層高める
ためには、シェル厚を４０乃至５５ｍｍの狭範囲にする
ことが望ましい。

このように、Ａｌ−Ｍｇ合金の溶湯５の組成を３．５重
量％以上のＭｇを含有するものとすることにより、Ａ、
Ｒ合金鋳造板７の表面には酸化皮膜が形成されて、ロー
ル１．２のシェル外周面ｉこ潤滑剤を塗布しないのにも
拘らず、鋳造板７はロール１．２のシェル外周面に付着
することなく離型する。

また、シェルの厚さを３５乃至６０ｍｍにしたから、ロ
ールシェルの熱容量が冷却効率上最適のものになり、溶
湯が高冷却速度で冷却される。従って、鋳造板７は速や
かに体積収縮してロールシェルから離れる。

これらの効果により、本実施例方法においては、無潤滑
であるにも拘らず、優れた離型性が確保される。また、
潤滑剤を使用しないから、この塗布ムラに起因する冷却
不均一が解消され、鋳造板の表面欠陥が防止される。

次に、本発明の実施例方法によりＡｇ−Ｍｇ合金を製造
した結果について比較例と共に説明する。

実施例１ロール径が約９００　ｍｍ、シェル厚が５５ｍｍの耐熱
鋼製鋳造用ロールを使用し、厚さが７順であってＭｇ含
有量が２．５重量％、４重量％及び５重量％の３種類の
Ａｌ−Ｍｇ系合金板を鋳造した。鋳造条件はロール周速
度が１００ｃｍ／分、鋳造温度が７００℃、ロール冷却
水温度が３０℃、ロール冷却水流量が３００１／分であ
る。この結果、製造された鋳造板の表面品質とＭｇ含有
量及び潤滑の有無との関係は下記第１表に示すとおりで
あったわ第１表但し、Ｓ：スティッキングが著しく表面品質が極めて悪い ×ニ一部スティッキング、一部潤滑剤塗布ムラによるシ
ミ欠陥あり △：潤滑剤塗布ムラによるシミ欠陥あり○：欠陥なしまた、潤滑ありの場合の潤滑条件はグラファイトの１％
懸濁液を１０−ル当り０．３々／分の流量でロール表面
にスプレィ噴射したものである。

更に、シミ欠陥とは、鋳造方向に伸びた１乃至５ｃｍ長
の偏析であり、著しい場合には割れとなる。

シミ欠陥はこの部分の凝固が周囲より遅いために形成さ
れる。

この第１表から明らかなように、Ｍｇ含有量が４重量％
又は５重量％であって、潤滑なしの本実施例の場合には
、欠陥がない優れた表面品質が得られた。

栗」１舛３エロール径が約９００龍、シェル厚が２５ｍｍ、４５市、
５５１１ＩＩＩ＋及び７０ｍｍの４種類の鋳造用ロール
を使用し、ＡＡ５１８２合金板（４，８％Ｍｇ含有）を
７　ｍ＋ａ厚に鋳造した。鋳造条件はロール周速度が１
２０ｃｍ／分、鋳造温度が７００℃、ロール冷却水の温
度が３０℃、冷却水流量が３００β／分である。また、
潤滑剤は使用しなかった。

このようにして製造され々鋳造板の表面品質とシェル厚
との関係を下記第２表に示す。

第２表但し、表面品質の評価方法は実施例１と同様である。

この第２表から明らかなように、シェル厚が４５ｍｍ又
は５５ｍｍの本実施例の場合は、欠陥がない優れた表面
品質が得られた。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、シェル厚を３５乃
至６０ｍ＋ｎにし、３．５重量％以上のＭｇを含有する
Ａ！２合金溶湯を鋳造するから、従来全く考えられてい
なかった無潤滑での双ロール方式による鋳造が可能とな
り、しかも表面品質が優れた鋳造板を製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法を示す双ロール式鋳造装置
の注入部を示す断面図である。１．２；ロール、４；ノズル、５；溶湯、７；鋳造板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シェル厚が３５乃至６０ｍｍの１対のロールを適
長間隔をおいて配置し、このロール間にＭｇ含有量が３
．５重量％以上のＡｌ−Ｍｇ合金溶湯を供給し、前記ロ
ール周面に潤滑剤を塗布することなく前記溶湯をロール
により冷却してＡｌ−Ｍｇ合金板を鋳造することを特徴
とする双ロールによるＡｌ−Ｍｇ合金の鋳造方法。