JPH01208428A - 一方向凝固線材の製造方法 - Google Patents
一方向凝固線材の製造方法Info
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- JPH01208428A JPH01208428A JP63034359A JP3435988A JPH01208428A JP H01208428 A JPH01208428 A JP H01208428A JP 63034359 A JP63034359 A JP 63034359A JP 3435988 A JP3435988 A JP 3435988A JP H01208428 A JPH01208428 A JP H01208428A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は金属結晶組織が軸方向に沿って連続して形成さ
れている所謂一方向凝固組織を有する一方向凝固線材の
製造方法に関する。
れている所謂一方向凝固組織を有する一方向凝固線材の
製造方法に関する。
［従来の技術］
線材の軸方向に結晶組織を連続的に形成する技術として
、例えば、特公昭５５−４６２６５に開示されたものが
ある。この従来技術は溶湯を凝固させる鋳型の出口の内
壁面の温度を鋳造金属の凝固温度以上の温度に加熱して
保持するものである。
、例えば、特公昭５５−４６２６５に開示されたものが
ある。この従来技術は溶湯を凝固させる鋳型の出口の内
壁面の温度を鋳造金属の凝固温度以上の温度に加熱して
保持するものである。
第２図は、この従来技術を示す模式的断面図である。金
属溶湯２を貯留した保持炉１の底部には、鋳型３が設置
されている。この鋳型３内の下部には抵抗発熱体４が埋
め込まれていて鋳型出口におけるその内壁を溶湯２の凝
固温度以上の温度に加熱している。従って、溶湯２は鋳
型３内では凝固せずに鋳型３を出たところで凝固して鋳
造材５となり、この鋳造材５は冷却水を・噴射されて冷
却される。これにより、表面が平滑で一方向凝固組織を
有する鋳造材５が得られる。
属溶湯２を貯留した保持炉１の底部には、鋳型３が設置
されている。この鋳型３内の下部には抵抗発熱体４が埋
め込まれていて鋳型出口におけるその内壁を溶湯２の凝
固温度以上の温度に加熱している。従って、溶湯２は鋳
型３内では凝固せずに鋳型３を出たところで凝固して鋳
造材５となり、この鋳造材５は冷却水を・噴射されて冷
却される。これにより、表面が平滑で一方向凝固組織を
有する鋳造材５が得られる。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、この従来方法においては、鋳型３と凝固
した鋳造材５との間の領域では、溶湯２自体の表面張力
により溶湯２を保持することになる。従って、僅かの条
件の変動によりこの溶湯２の保持関係が破られ、溶湯２
が外部へ噴出してしまうことが多々ある。
した鋳造材５との間の領域では、溶湯２自体の表面張力
により溶湯２を保持することになる。従って、僅かの条
件の変動によりこの溶湯２の保持関係が破られ、溶湯２
が外部へ噴出してしまうことが多々ある。
つまり、鋳造材５の固液界面は加熱鋳型３の下端直下に
あり、溶湯２は鋳型３と鋳造材５との間の境界部６で表
面張力により保持されている。そして、この境界部６に
は溶湯２の静水圧が作用しており、また鋳造材５は下方
に移動するために、境界部６において溶湯２が外部に流
出しやすい。
あり、溶湯２は鋳型３と鋳造材５との間の境界部６で表
面張力により保持されている。そして、この境界部６に
は溶湯２の静水圧が作用しており、また鋳造材５は下方
に移動するために、境界部６において溶湯２が外部に流
出しやすい。
従って、溶湯２は、境界部６の距離及び温度の僅かの変
化並びに機械的振動等によりこの境界部６から容易に噴
出してしまう。
化並びに機械的振動等によりこの境界部６から容易に噴
出してしまう。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
溶湯の噴出等が生じることなく、安定して一方向凝固組
織の長尺の線材を得ることができる一方向凝固線材の製
造方法を提供することを目的とする。
溶湯の噴出等が生じることなく、安定して一方向凝固組
織の長尺の線材を得ることができる一方向凝固線材の製
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］
本発明に係る一方向凝固線材の製造方法は、線材を実質
的に垂直に保持し、前記線材の軸方向の所定の領域を高
周波誘導加熱してこの領域を溶融させる加熱手段を前記
線材の軸方向に沿って移動させ、この加熱手段が通過し
た線材の溶融凝固領域を強制的に冷却することを特徴と
する。
的に垂直に保持し、前記線材の軸方向の所定の領域を高
周波誘導加熱してこの領域を溶融させる加熱手段を前記
線材の軸方向に沿って移動させ、この加熱手段が通過し
た線材の溶融凝固領域を強制的に冷却することを特徴と
する。
［作用］
本発明においては、予め他の方法で製造した線材を実質
的に垂直に保持し、加熱手段により線材の所定領域を局
所的に高周波誘導加熱して溶融ゾーンを形成する。そし
て、この加熱手段を線材の軸方向に移動させると共に、
加熱手段が通過した領域を強制的に冷却することにより
、溶融ゾーンを線材軸方向に移動させる。これにより、
溶融ゾーンは線材の軸方向に沿って抜熱され、一方向凝
固組織が形成される。
的に垂直に保持し、加熱手段により線材の所定領域を局
所的に高周波誘導加熱して溶融ゾーンを形成する。そし
て、この加熱手段を線材の軸方向に移動させると共に、
加熱手段が通過した領域を強制的に冷却することにより
、溶融ゾーンを線材軸方向に移動させる。これにより、
溶融ゾーンは線材の軸方向に沿って抜熱され、一方向凝
固組織が形成される。
本発明においては、線材の溶融ゾーン以外の領域は固体
であるため、静水圧が低く溶融ゾーンから溶湯が噴射す
ることはない。また、線材は停止しているから、溶融ゾ
ーンを安定して維持することができる。
であるため、静水圧が低く溶融ゾーンから溶湯が噴射す
ることはない。また、線材は停止しているから、溶融ゾ
ーンを安定して維持することができる。
［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
説明する。第１図は本発明の実施例を示す模式図である
。金属線材１１は、例えば、８■径の銅線であり、予め
他の方法で製造され、通常の結晶組織を有する。この線
材１１は適宜の線材供給装置（図示せず）から、案内コ
ロ１５に案内されて整直機１６に供給される。整直機１
６により線材１１は直線状に整形されて直線線材１２に
なる。この線材１２は各１対のロールからなるピンチロ
ール１７，２０により下方に送給される。
説明する。第１図は本発明の実施例を示す模式図である
。金属線材１１は、例えば、８■径の銅線であり、予め
他の方法で製造され、通常の結晶組織を有する。この線
材１１は適宜の線材供給装置（図示せず）から、案内コ
ロ１５に案内されて整直機１６に供給される。整直機１
６により線材１１は直線状に整形されて直線線材１２に
なる。この線材１２は各１対のロールからなるピンチロ
ール１７，２０により下方に送給される。
ピンチロール１７，２０間には、高周波誘導加熱コイル
１８が線材１２を嵌合して配設されている。このコイル
１８は、例えば、コイル径が１５叩であり、２タ一ン巻
回されていて、周波数が４００ＫＨ２の高周波電力が印
加されるようになっている。また、このコイル１８の下
方近傍には冷却水を線材１２に向けて噴射するノズル１
つが配設されている。このコイル１８及びノズル１９は
いずれも適宜の支持部材に相互に適長間隔をおいて設置
されており、この支持部材が適宜の駆動手段により、上
昇移動及び下降移動することによって、コイル１８及び
ノズル１９は下端位置Ａと上端位置Ｂとの間を往復移動
する。
１８が線材１２を嵌合して配設されている。このコイル
１８は、例えば、コイル径が１５叩であり、２タ一ン巻
回されていて、周波数が４００ＫＨ２の高周波電力が印
加されるようになっている。また、このコイル１８の下
方近傍には冷却水を線材１２に向けて噴射するノズル１
つが配設されている。このコイル１８及びノズル１９は
いずれも適宜の支持部材に相互に適長間隔をおいて設置
されており、この支持部材が適宜の駆動手段により、上
昇移動及び下降移動することによって、コイル１８及び
ノズル１９は下端位置Ａと上端位置Ｂとの間を往復移動
する。
また、この下端位置Ａと上端位置Ｂとの間の線材１２．
１４の周囲を、コイル１８も含めてアクリル板製筒部材
（図示せず）で囲み、この筒部材内をアルゴンガスで充
填することにより、線材１２．１４及び溶融ゾーン１３
の酸化を防止する。
１４の周囲を、コイル１８も含めてアクリル板製筒部材
（図示せず）で囲み、この筒部材内をアルゴンガスで充
填することにより、線材１２．１４及び溶融ゾーン１３
の酸化を防止する。
本実施例方法においては、先ず、線材１１を案内コロ１
５を介して整直機１６に供給し、この線材１１を整直機
１６により直線状に整形する。次いで、この直線線材１
２をピンチロール１７゜２０により下方に送給し、一方
向凝固処理されていない通常結晶部（等輪具部等）が下
端位置Ａよりも上方になる位置にて停止させる。そして
、コイル１８及びノズル１９を下端値ｉＡから、例えば
、２０ｍｍ／分の移行速度で徐々に上昇させる。
５を介して整直機１６に供給し、この線材１１を整直機
１６により直線状に整形する。次いで、この直線線材１
２をピンチロール１７゜２０により下方に送給し、一方
向凝固処理されていない通常結晶部（等輪具部等）が下
端位置Ａよりも上方になる位置にて停止させる。そして
、コイル１８及びノズル１９を下端値ｉＡから、例えば
、２０ｍｍ／分の移行速度で徐々に上昇させる。
コイル１８には周波数４００ＫＨ２の高周波電力が給電
されており、これにより、線材１２のコイル１８に囲ま
れたゾーン１３は高周波誘導加熱されて溶融する。なお
、この溶融ゾーン１３の幅は、例えば、約１０ｍｍであ
る。そして、線材１２の加熱溶融ゾーン１３が通過した
直後の領域、即ち、線材１４には、ノズル１９から冷却
水が噴射されており、コイル１８により一旦溶融した領
域はコイル１８が通過した後に線材１４からの軸方向へ
の伝熱により冷却されて凝固すると共に、ノズル１つか
ら噴射される冷却水により強制的に冷却される。このよ
うにして、線材１２はコイル１８により一旦溶融した後
、線材１４の軸方向への伝熱により凝固するから、コイ
ル１８及び溶融ゾーン１３が通過した後に、線材軸方向
に延びる一方向凝固組織を有する線材１４が得られる。
されており、これにより、線材１２のコイル１８に囲ま
れたゾーン１３は高周波誘導加熱されて溶融する。なお
、この溶融ゾーン１３の幅は、例えば、約１０ｍｍであ
る。そして、線材１２の加熱溶融ゾーン１３が通過した
直後の領域、即ち、線材１４には、ノズル１９から冷却
水が噴射されており、コイル１８により一旦溶融した領
域はコイル１８が通過した後に線材１４からの軸方向へ
の伝熱により冷却されて凝固すると共に、ノズル１つか
ら噴射される冷却水により強制的に冷却される。このよ
うにして、線材１２はコイル１８により一旦溶融した後
、線材１４の軸方向への伝熱により凝固するから、コイ
ル１８及び溶融ゾーン１３が通過した後に、線材軸方向
に延びる一方向凝固組織を有する線材１４が得られる。
この場合に、線材１４をノズル１９からの冷却水の噴射
により冷却しているから、溶融ゾーン１３の凝固が早く
、コイル１８を比較的早い速度で移動させることが可能
である。
により冷却しているから、溶融ゾーン１３の凝固が早く
、コイル１８を比較的早い速度で移動させることが可能
である。
コイル１８が上端位置Ｂまで到達すると、コイル１８へ
の給電を停止させた後、このコイル１８を下端位置Ａま
で移送し、同時にピンチロール１７．２０を駆動して線
材１２．１４を下降させ、線材１２と線材１４との間の
一方向凝固部と通常結晶部との境界を下端位置Ａに位置
させる。この状態で線材１２．１４を停止させた後、コ
イル１８への給電を再開すると共に、コイル１８及びノ
ズル１９を再度上方へ移行させて溶融ゾーン１３の形成
及び凝固を繰り返す。このようにして、コイル１８の上
昇と、線材１２．１４の下降とを交互に繰り返すことに
より、線材１２は順次一方向凝固組織になり、連続的な
一方向凝固組織を有する線材１４が得られる。この線材
１４は適宜の巻取装置（図示せず）により巻取られる。
の給電を停止させた後、このコイル１８を下端位置Ａま
で移送し、同時にピンチロール１７．２０を駆動して線
材１２．１４を下降させ、線材１２と線材１４との間の
一方向凝固部と通常結晶部との境界を下端位置Ａに位置
させる。この状態で線材１２．１４を停止させた後、コ
イル１８への給電を再開すると共に、コイル１８及びノ
ズル１９を再度上方へ移行させて溶融ゾーン１３の形成
及び凝固を繰り返す。このようにして、コイル１８の上
昇と、線材１２．１４の下降とを交互に繰り返すことに
より、線材１２は順次一方向凝固組織になり、連続的な
一方向凝固組織を有する線材１４が得られる。この線材
１４は適宜の巻取装置（図示せず）により巻取られる。
なお、上記実施例はノズル１つから冷却水を噴射させる
ことにより線材１４を冷却したが、これに限らず、例え
ば、冷却ガスを線材１４に吹き付けて冷却してもよい。
ことにより線材１４を冷却したが、これに限らず、例え
ば、冷却ガスを線材１４に吹き付けて冷却してもよい。
また、上述の如く下端位置Ａと上端位置Ｂとの間の線材
１２．１４の雰囲気を不活性ガス雰囲気下に保持するこ
とにより、線材１２．１４及び溶融ゾーン１３の酸化が
防止されるが、更に、この不活性ガスを低温のものにす
ることにより、シールガスと冷却ガスとを兼ねさせるこ
ともできる。
１２．１４の雰囲気を不活性ガス雰囲気下に保持するこ
とにより、線材１２．１４及び溶融ゾーン１３の酸化が
防止されるが、更に、この不活性ガスを低温のものにす
ることにより、シールガスと冷却ガスとを兼ねさせるこ
ともできる。
上述の如く、本実施例方法によれば、線材を高周波誘導
加熱して溶融ゾーンを形成するから、狭い溶融ゾーン１
３を形成することができ、溶融ゾーン１３の上方及び下
方の部分は固体であるなめ、不必要な静水圧が溶融ゾー
ン１３に印加されることはない、従って、溶湯が噴出す
ることはなく、安全確実に一方向凝固線材を製造するこ
とができる。
加熱して溶融ゾーンを形成するから、狭い溶融ゾーン１
３を形成することができ、溶融ゾーン１３の上方及び下
方の部分は固体であるなめ、不必要な静水圧が溶融ゾー
ン１３に印加されることはない、従って、溶湯が噴出す
ることはなく、安全確実に一方向凝固線材を製造するこ
とができる。
また、溶融ゾーン１３を形成しているときには、線材１
２．１４は停止しているので、溶融ゾーン１３を安定し
て維持することができる。
２．１４は停止しているので、溶融ゾーン１３を安定し
て維持することができる。
更に、溶融ゾーン１３の下方の凝固側部分をノズル１９
からの冷却水により強制冷却するので、コイル１８の移
動速度を比較的早くすることができる。
からの冷却水により強制冷却するので、コイル１８の移
動速度を比較的早くすることができる。
更にまた、コイル１８の移動と線材１２．１４の移動と
を交互に繰り返すことにより、連続した長尺の線材を一
方向凝固組織にすることができる。
を交互に繰り返すことにより、連続した長尺の線材を一
方向凝固組織にすることができる。
更にまた、溶融ゾーン１３を不活性ガス雰囲気下におく
ことにより、酸化しやすい金属又は合金にも本発明方法
を適用することができる。
ことにより、酸化しやすい金属又は合金にも本発明方法
を適用することができる。
［発明の効果コ
本発明によれば、溶湯の噴出事故等が発生することなく
、安定して一方向凝固組織を有する線材を製造すること
ができる。しかも、溶湯は静止状態で凝固するから、安
定して均一に高品質の一方向凝固組織を得ることができ
る。また、凝固冷却側の部分を強制冷却するから、溶融
ゾーンを比較的早く移動させることもでき、製造速度も
十分早い。
、安定して一方向凝固組織を有する線材を製造すること
ができる。しかも、溶湯は静止状態で凝固するから、安
定して均一に高品質の一方向凝固組織を得ることができ
る。また、凝固冷却側の部分を強制冷却するから、溶融
ゾーンを比較的早く移動させることもでき、製造速度も
十分早い。
第１図は本発明の実施例を示す模式図、第２図は従来方
法を示す模式図である。
法を示す模式図である。
Claims (3)
- （１）線材を実質的に垂直に保持し、前記線材の軸方向
の所定の領域を高周波誘導加熱してこの領域を溶融させ
る加熱手段を前記線材の軸方向に沿って移動させ、この
加熱手段が通過した線材の溶融凝固領域を強制的に冷却
することを特徴とする一方向凝固線材の製造方法。 - （２）前記加熱手段を所定長だけ一方向に移動させた後
、この加熱手段を元の位置に戻すと共に、前記線材を前
記所定長と実質的に同一の長さだけ移動させ、この動作
を繰り返すことにより前記線材を連続的な一方向凝固組
織とすることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。 - （３）前記加熱手段により加熱されて溶融している領域
を不活性ガス雰囲気にすることを特徴とする請求項１又
は２に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034359A JPH01208428A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 一方向凝固線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034359A JPH01208428A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 一方向凝固線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208428A true JPH01208428A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12411968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63034359A Pending JPH01208428A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 一方向凝固線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208428A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5238048A (en) * | 1992-01-02 | 1993-08-24 | Ribbon Technology Corporation | Round wire from strip |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63034359A patent/JPH01208428A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5238048A (en) * | 1992-01-02 | 1993-08-24 | Ribbon Technology Corporation | Round wire from strip |
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