JPS63286253A - 金属複合板の製造方法及び装置 - Google Patents

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、走行ベルト上で溶融金属を冷却・凝固するこ
とにより、銅帯等の金属薄帯を連続的に製造するベルト
キャスト法を利用して、金属複合板を製造する方法及び
装置に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造法によってクラツド鋼等の金属複合板を製造す
る方法として、表層材としてのストリ・ノブを連続鋳造
鋳型内に供給し、このス）　’用ｙプを鋳型の一部とし
て溶融金属を凝固させると共に、表層材ス）　ＩＪツブ
と母材とを結合し金属複合板を製造する方法が知られて
いる。

また、溶融金属の急冷・凝固によって金属複合板を製造
するベルトキャスト法にあっても、同様にベルトの表面
に沿って表層材となるストリップを送り込むことが、特
開昭６１−１３５４６１号公報で提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このように溶融金属と接する状態で表層
材を送り込むとき、表層材と母材層との組合せに制約が
加わる。たとえば、表層材の融点が母材の融゛点より低
く、しかも表層材の熱伝導度が低い場合、表層材の一部
又は全部が溶解することになり、健全な金属□複合板を
製造することができない。特に過熱状態にある溶融金属
が表層材の各部に不均一な流速で衝突するとき、この欠
点が顕著に現れる。これを避けるためには、表層材と母
材層との厚み比、すなわちクラツド比を特定する必要が
ある。また、溶融金属−表層材ストリップ−鋳型系によ
る抜熱は、溶融金属の保有熱が表層材を介して鋳型とな
るベルトに伝達されることになるので、溶融金属がベル
トに直接接触する場合に比較して抜熱効果が劣ったもの
となる。したがって、鋳造速度が劣化し、生産性が低下
する。

本発明者は、このような欠点が表層材の供給形態に起因
するものであることに着目し、連続鋳造装置の構成につ
いて検討を加えた。

他方、本発明者等は、第２図に示したような構造をもつ
連続鋳造装置を開発し、これを特願昭６０−１５５２４
７号として出願した。この装置において、熱伝導性の良
好な銅等の金属製ベルト１が一対のブー’１２ａ、　２
ｂに掛は渡されており、無限軌道を走行するようになっ
ている。そして、一方のプーリ２ａを高く保持すること
により、ベルト１の無限軌道は、ブーＩＪ２ａに向かっ
て上昇するものどなる。

このベルトＩの周囲には、チェーン等によって連結され
た複数の耐熱ブロン、り３が配置され、これら耐熱ブロ
ック３はベルト１の走行に同期して移動する。

耐熱ブロック３は、ベルト１が直線状に走行する上部で
湯溜り部４の側部を仕切るサイド堰５となる。他方、湯
溜り部４の後方には、固定堰６が設けられている。これ
によって、湯溜り部４は、ベルト１の進行方向が開放さ
れたものとなる。この湯溜り部４に、注湯装置７から溶
融金讐８が注入される。

注入された溶融金属８は、ベルト１の裏面に配置されて
いる冷却装置９により抜熱され、冷却・凝固して凝固シ
ェル１０となる。この凝固シェル１０は、ベルト１の走
行に随伴されて、第２図において右方向に搬送される。

この搬送の過程で抜熱が継続しているので、凝固シェル
１０は所定の厚みをもつ薄帯１１に成長し、湯溜り部４
から送り出される。この薄帯１１は、次いで加圧ロール
１２によって目標板厚に圧延され、巻取り装置１３によ
って薄板コイル１４として巻き取られる。

そこで、本発明は、この先願で提案された連続鋳造装置
を更に発展させて、前述した金属複合板、　　製造時に
おける制約を受けることなく、表層材や母材の種類及び
厚み比を自由に選択することを可能にし、しかも高い生
産性で金属複合板を製造することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の製造方法は、その目的を達成するため、傾斜し
て走行するベルト上に湯溜り部を形成し、該湯溜り部に
注入した溶融金属を急冷・凝固して凝固シェルを形成し
、該凝固シェルを前記ベルトの走行に伴って前記湯溜り
部から搬出し、次いで前記湯溜り部から搬出された直後
の高温の凝固シェルの表面に帯状の表層材を供給し、該
表層材を前記凝固シェルと共に圧延することにより前記
凝固シェルに接合することを特徴とする。

また、この方法で使用する製造装置は、上面に湯溜り部
を形成し上方に傾斜して走行するベルトと、前記湯溜り
部の上方に配置された注湯装置と、前記湯溜り部から搬
出される凝固シェルに対して帯状の表層材を連続的に供
給する表層材供給機構と、前記表層材を前記凝固シェル
と共に圧延する加圧ロールとを備えていることを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本発明実施例で使用した連続鋳造装置を示す
。なお、第１図において、第２図に示した部材等に対応
するものについては、同一の符番で指示し、その説明を
省略した。

湯溜り部４から搬出された薄帯１１は、その表面が未だ
高温で柔軟な状態にある。そこで、この薄帯１１に対し
て表層材ａを送り込み、薄帯１１と一体化させる。この
薄帯１１に向けて供給される表層材ａは、鋳造開始前の
状態のとき、アンコイラ−ｂから加圧ロールＣを経て、
その先端がダミーパー（図示せず）に接続されている。

アンコイラ−ｂから巻き戻された表層材ａは、第１図に
おいて加圧ロールＣの左側に供給されている。他方、表
層材ａが圧接される薄帯１１は、凝固シェル１０が湯溜
り部４を出た直後でレベラーｄによって平滑化されてい
る。そして、表層材ａが薄帯１１の上表面に接触すると
同時に、加圧ロールＣにより圧延される。なお、第１図
においては、加圧ロールＣ及びレベラーｄをそれぞれ一
つだけ示しているが、これらロールとしては、一対のロ
ールをベルト１の上下に配置したものも採用できる。

このとき、薄帯１１に対する表層材ａの接触を良好に行
うために、表層材ａに対してアンコイラ−ｂと加圧ロー
ルＣとの間で張力を付与することが好ましい。また、凝
固シェル１０又は薄帯１１の上反りを防止するため、加
圧ロールＣによる圧下率に応じて鋳造速度と加圧ロール
Ｃの周速度との比を調節することが好ましい。

また、薄帯１１と表層材ａとの間の接合強度を確保する
ため、薄帯１１に接触する前の表層材ａを加熱器ｅによ
って予熱することが採用できる。この予熱によって、表
層材ａの界面が接合反応に必要な温度まで高められ、良
好な接合面が得られる。

このような手段によっても薄帯１１又は表層材ａの表面
温度が低すぎる場合、湯溜り部４から搬出された直後の
薄帯１１に対して表層材ａを接触させることができる。

この場合、表層材ａを、第１図においてレベラーｄの左
側に送り込むと良い。

加圧ロールＣによって圧接された後の複合板ｆに対して
も、加熱器ｇにより加熱することができる。この後加熱
により表層材ａと薄帯１１との間の拡散反応が促進され
、接合強度が向上する。或いは逆に、界面の温度が高す
ぎる場合には、加熱器ｇに代えて冷却器を使用すること
もできる。これによって、界面に脆化層を形成すること
なく薄帯１１と表層材ａとが一体化した複合板ｆを製造
することが可能となった。

薄帯１１と表層材ａとの組合せによっては、両者の界面
に脆い金属間化合物が生じる場合もある。

このようなときには、薄帯１１と表層材ａとの間に中間
層となるインサート材りを介在させることができる。こ
のインサート材りに対しても、加熱器ｅと同様な加熱手
段による予熱を行っても良い。

この種のインサート材りとしては、薄帯１１及び表層材
ａに応じて適宜の材料が使用される。たとえば、普通鋼
の薄帯１１に対してステンレスの表層材ａを張り合わせ
るとき、両者より融点の低いニッケル合金のインサート
材りが使用される。

このように、上面が開放されている湯溜り部４で生成・
成長した凝固シェル１（ｌから得られた薄帯１１に対し
て表層材ａを接触させているので、母材となる薄帯１１
を固相線温度以上から常温近くまでの広範囲にわたって
維持することができる。そのため、薄帯１１に張り合わ
せられる表層材ａの種類を選択するときの自由度が増大
する。

また、凝固シェル１０の生成・成長及び薄帯１１の冷却
は、主としてベルト１を介したものであるので、薄帯１
１に表層材ａを接触させることによって冷却条件が悪影
響を受けることがない。したがって、生産性を劣化させ
ることなく、複合板ｆを製造することができる。更には
、加熱器ｅ及び加熱器ｇ又は冷却装置９の操作条件を調
節することによって、界面に脆化層を生じるこよなく、
種々の材料を組み合わせて複合板ｆを製造することが可
能となる。

次いで、具体的な操業条件と得られた複合板の性状を示
す。普通鋼組成をもち温度１５８０℃の溶融金属８を湯
溜り部４に注入し、厚み７　ｍｍの薄帯１１を鋳造した
。湯溜り部４から搬出された薄帯１１の温度が１４９０
℃に低下した個所で、ステンレス製の厚みＩＩＩＩＩｌ
ｌの表層材ａを薄帯１１に接触させた。そして、この薄
帯ＩＩ及び表層材ａを圧下率１５％で加圧ロールＣによ
り圧延し、厚み６．８ｍｍの複合板ｆを製造した。

得られた複合板ｆの界面を顕微鏡により観察したところ
、なんら脆化層となる化合物が存在しておらず、表層と
母材層とは剥離強度３０ｋｇ／ｍｍ２　の良好な接合強
度で接合されていた。また、母材層及び表層の何れにも
部分的な溶融が生じておらず、複合板ｆは良好な表面性
状をもっていた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、湯溜り部か
ら搬出された薄帯の自由表面側に表層材を接触させた後
、両者を加圧・一体化して複合板を製造している。この
ため、薄帯の鋳造速度を低下させることなく、しかも良
好な接合強度をもった複合板を製造することができる。

また、接合される母材及び表層材の材質選択に対する自
由度が増大する。更には、そのために必要な設備も、従
来のベルトキャスト法に従った連続鋳造装置の上方に表
層材供給機構や加圧ロール等を配置するだけで良いので
、設備負担も僅かなものとなる。このように、本発明に
よるとき、高い生産性で品質の優れた複合板が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の連続鋳造装置を示す。 また、第２図は本発明者等が先に出願した特願昭６０−
１５５２４７号で提案した連続鋳造装置を示す。 特許出顆人　　新日本製鐵　株式會社 代　理　人　　小　堀　　益　（ばか２名）士　士−士 へ コさ １０財嬰　− ムトｂフ！贋測

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、傾斜して走行するベルト上に湯溜り部を形成し、該
   湯溜り部に注入した溶融金属を急冷・凝固して凝固シェ
   ルを形成し、該凝固シェルを前記ベルトの走行に伴って
   前記湯溜り部から搬出し、次いで前記湯溜り部から搬出
   された直後の高温の凝固シェルの表面に帯状の表層材を
   供給し、該表層材を前記凝固シェルと共に圧延すること
   により前記凝固シェルに接合することを特徴とする金属
   複合板の製造方法。 ２、上面に湯溜り部を形成し上方に傾斜して走行するベ
   ルトと、前記湯溜り部の上方に配置された注湯装置と、
   前記湯溜り部から搬出される凝固シェルに対して帯状の
   表層材を連続的に供給する表層材供給機構と、前記表層
   材を前記凝固シェルと共に圧延する加圧ロールとを備え
   ていることを特徴とする金属複合板の製造装置。