JPH0469019B2 - - Google Patents
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- JPH0469019B2 JPH0469019B2 JP59235319A JP23531984A JPH0469019B2 JP H0469019 B2 JPH0469019 B2 JP H0469019B2 JP 59235319 A JP59235319 A JP 59235319A JP 23531984 A JP23531984 A JP 23531984A JP H0469019 B2 JPH0469019 B2 JP H0469019B2
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- coolant
- water
- lithium
- ingot
- casting
- Prior art date
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
- B22D11/1245—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling using specific cooling agents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（背景）
本発明は、高強度軽金属合金の連続鋳造および
アルミニウム−リチウム合金などのリチウム含有
合金の連続鋳造に関する。
アルミニウム−リチウム合金などのリチウム含有
合金の連続鋳造に関する。
高強度軽金属合金を連続鋳造して大型寸法の合
格インゴツトとするプロセスは冷却法により異な
る。大型インゴツトには、厚さが約152.4mm（約
６インチ）より大きい断面積を有するインゴツト
（例えば圧延機素材用矩形インゴツト）あるいは
直径が約152.4mm（約６インチ）より大きいイン
ゴツト（例えば鍛造または押出し用の円形インゴ
ツト）が含まれる。大断面インゴツトが次に圧延
されるときに、不所望な脆化あるいは低強度組
織、例えばコーナー亀裂もしくは表面亀裂などが
生成されるインゴツトの傾向は冷却法および速度
によつて影響される。
格インゴツトとするプロセスは冷却法により異な
る。大型インゴツトには、厚さが約152.4mm（約
６インチ）より大きい断面積を有するインゴツト
（例えば圧延機素材用矩形インゴツト）あるいは
直径が約152.4mm（約６インチ）より大きいイン
ゴツト（例えば鍛造または押出し用の円形インゴ
ツト）が含まれる。大断面インゴツトが次に圧延
されるときに、不所望な脆化あるいは低強度組
織、例えばコーナー亀裂もしくは表面亀裂などが
生成されるインゴツトの傾向は冷却法および速度
によつて影響される。
通常、高強度軽金属の大型インゴツトは連続も
しくは半連続の直接チル鋳造により水冷却剤を用
いて製造されている。水冷鋳型内で形成される、
凝固表面を有する連続インゴツト中心部はまだ溶
けている。鋳型を通過後に熱い凝固インゴツト表
面に直接水が放出されて直接チル冷却が行われ
る。次に、水は熱を抽出した後にインゴツトから
離れすなわち落下する。この水をプールあるいは
鋳造ピツト内の溜りに捕集するのが典型的であ
る。
しくは半連続の直接チル鋳造により水冷却剤を用
いて製造されている。水冷鋳型内で形成される、
凝固表面を有する連続インゴツト中心部はまだ溶
けている。鋳型を通過後に熱い凝固インゴツト表
面に直接水が放出されて直接チル冷却が行われ
る。次に、水は熱を抽出した後にインゴツトから
離れすなわち落下する。この水をプールあるいは
鋳造ピツト内の溜りに捕集するのが典型的であ
る。
しかしながら、ブレークアウト（ブリーシン
グ）がときどき起こつて、溶融金属がインゴツト
中心部からインゴツトの凝固壁もしくは殻を通つ
て流れ出し、そして液体金属が水と直接接触する
に至る。このようなブレークアウトはインゴツト
の寸法が大きくなるとさらに苛酷になる。鋳造ピ
ツト内の鋼もしくはコンクリートの表面に
Tarset（例えばコールタールエポキシ）もしくは
同等の保護被覆を塗布して、ピツト内に流入する
水および溶融金属にこれらの表面が露出されない
ようにしている。Tarsetによると爆発に対す保
護は効果的になる。
グ）がときどき起こつて、溶融金属がインゴツト
中心部からインゴツトの凝固壁もしくは殻を通つ
て流れ出し、そして液体金属が水と直接接触する
に至る。このようなブレークアウトはインゴツト
の寸法が大きくなるとさらに苛酷になる。鋳造ピ
ツト内の鋼もしくはコンクリートの表面に
Tarset（例えばコールタールエポキシ）もしくは
同等の保護被覆を塗布して、ピツト内に流入する
水および溶融金属にこれらの表面が露出されない
ようにしている。Tarsetによると爆発に対す保
護は効果的になる。
リチウム含有合金は航空機厚板、薄板、鍛造品
および押出品などの高度技術への適用にかなりの
成果が見込まれている。アルミニウム−リチウム
合金などのリチウム含有軽金属合金は、その密度
が低く、強度が高く、弾性率が高く、そして破壊
靭性が高いという理由によつて高度の評価を得て
いる。これらの材質特性を組合せると大型の商業
定期旅客機の重量を６トン以上も少なくすること
ができる。このようにして重量を節減すると典型
的な一年の運航中に220000ガロン以上の燃料消費
を節約することができる。
および押出品などの高度技術への適用にかなりの
成果が見込まれている。アルミニウム−リチウム
合金などのリチウム含有軽金属合金は、その密度
が低く、強度が高く、弾性率が高く、そして破壊
靭性が高いという理由によつて高度の評価を得て
いる。これらの材質特性を組合せると大型の商業
定期旅客機の重量を６トン以上も少なくすること
ができる。このようにして重量を節減すると典型
的な一年の運航中に220000ガロン以上の燃料消費
を節約することができる。
しかしながら、処理技術が、厚板および薄板な
どを用いてリチウム含有合金を大規模に応用する
ことを本格的に進展させるためのかなりの障害と
なつている。すなわち処理技術の問題のために、
大型の厚板あるいは薄板を、圧延などで、成形が
できる十分に大きなインゴツトを製造することが
できていない。
どを用いてリチウム含有合金を大規模に応用する
ことを本格的に進展させるためのかなりの障害と
なつている。すなわち処理技術の問題のために、
大型の厚板あるいは薄板を、圧延などで、成形が
できる十分に大きなインゴツトを製造することが
できていない。
（発明の序説）
アルミニウム−リチウム合金などのリチウム含
有合金の場合には連続鋳造中にブレークアウトが
起こり、この結果溶融金属が水と接触して激しい
爆発の危険性がかなり高いことがわかつている。
有合金の場合には連続鋳造中にブレークアウトが
起こり、この結果溶融金属が水と接触して激しい
爆発の危険性がかなり高いことがわかつている。
従来のアルミニウム連続鋳造において爆発を防
止するために鋳造ピツトに使用されている
Tarset被覆は、アルミニウム−リチウム合金の
爆発に対する保護が不十分であることがわかつ
た。アルミニウム合金を水から保護するために従
来使用されている保護被覆のいずれも大型寸法の
アルミニウム−リチウム合金インゴツトに対して
派生して起こる爆発を保護し得ないものである。
止するために鋳造ピツトに使用されている
Tarset被覆は、アルミニウム−リチウム合金の
爆発に対する保護が不十分であることがわかつ
た。アルミニウム合金を水から保護するために従
来使用されている保護被覆のいずれも大型寸法の
アルミニウム−リチウム合金インゴツトに対して
派生して起こる爆発を保護し得ないものである。
本発明の目的は高強度軽金属合金より比較的大
型寸法のインゴツトを形成することである。
型寸法のインゴツトを形成することである。
本発明の他の目的は高強度軽金属合金から連続
鋳造インゴツトを形成するとともに、そのインゴ
ツトのデンドライトアーム間隔を高強度、良好な
破壊靭性、高い弾性率を与えうるものとし、さら
に圧延厚板および薄板、鋳造物、あるいは押出品
などの大型軽量構造物に製作できるようなインゴ
ツトを提供することである。
鋳造インゴツトを形成するとともに、そのインゴ
ツトのデンドライトアーム間隔を高強度、良好な
破壊靭性、高い弾性率を与えうるものとし、さら
に圧延厚板および薄板、鋳造物、あるいは押出品
などの大型軽量構造物に製作できるようなインゴ
ツトを提供することである。
本発明の他の目的は従来の連続鋳造プロセスと
同様に安全な方法でリチウム含有合金から連続鋳
造インゴツトを形成することである。
同様に安全な方法でリチウム含有合金から連続鋳
造インゴツトを形成することである。
本発明のさらに別の目的は、高品質リチウム含
有合金インゴツトを大規模で形成するとともに、
高い核発生沸騰熱伝達とともに後続のより低い対
流熱伝達によつてインゴツトの割れ傾向を低下す
ることを含む急冷によつて爆発を避けることにあ
る。
有合金インゴツトを大規模で形成するとともに、
高い核発生沸騰熱伝達とともに後続のより低い対
流熱伝達によつてインゴツトの割れ傾向を低下す
ることを含む急冷によつて爆発を避けることにあ
る。
（発明の概要）
本発明は、固体殻を有する連続インゴツトを形
成するのに十分にリチウム含有合金を冷却し、そ
して、爆発反応を招かない量である25容量％未満
の水を含む有機冷却剤で直接チルすることによつ
て前記インゴツトを冷却することを含むリチウム
含有合金の連続鋳造方法を提供する。
成するのに十分にリチウム含有合金を冷却し、そ
して、爆発反応を招かない量である25容量％未満
の水を含む有機冷却剤で直接チルすることによつ
て前記インゴツトを冷却することを含むリチウム
含有合金の連続鋳造方法を提供する。
一態様においては前記有機冷却剤は、水分含有
量が予め定められた量よりも少ないエチレングリ
コールを含んでなる。
量が予め定められた量よりも少ないエチレングリ
コールを含んでなる。
好ましい冷却剤は10％未満の水を含むエチレン
グリコールである。本発明の方法は冷却剤を再循
環しそしてその水分含有量を制御することを含
む。
グリコールである。本発明の方法は冷却剤を再循
環しそしてその水分含有量を制御することを含
む。
（具体的な記述）
第１図を参照して、リチウムを含有するアルミ
ニウム合金を鋳造するために適用された模式的装
置により本発明を説明する。約715.6℃（約1320
〓）の溶融金属がライン２を通つて直接チル鋳造
装置４を介してインゴツト８の内部６に通過せし
められる。内部６は溶融プールを含むものであつ
てその固相線１０は初期には凝固殻１２として、
例えば約593.3℃（約1100〓）のオーダーの固相
温度にて形成されるものである。
ニウム合金を鋳造するために適用された模式的装
置により本発明を説明する。約715.6℃（約1320
〓）の溶融金属がライン２を通つて直接チル鋳造
装置４を介してインゴツト８の内部６に通過せし
められる。内部６は溶融プールを含むものであつ
てその固相線１０は初期には凝固殻１２として、
例えば約593.3℃（約1100〓）のオーダーの固相
温度にて形成されるものである。
ライン１４は、約593.3℃（1100〓）よりもか
なり低い温度の冷却剤を、鋳造装置４に流すライ
ンであり、鋳造装置４は冷却剤を熱的接触に至ら
せるのに適している。熱的接触には、溶融金属６
が殻１２として連続的に鋳造されるように鋳型表
面（図示せず）から熱伝達を行う方法が含まれる
がこれに限定されるものではない。
なり低い温度の冷却剤を、鋳造装置４に流すライ
ンであり、鋳造装置４は冷却剤を熱的接触に至ら
せるのに適している。熱的接触には、溶融金属６
が殻１２として連続的に鋳造されるように鋳型表
面（図示せず）から熱伝達を行う方法が含まれる
がこれに限定されるものではない。
ダミーブロツク１９は、インゴツト８の台２１
を形成すべく鋳造装置４の直下あるいは内側に初
期に置かれる。次に、ダミーブロツク１９は鋳造
装置（図示せず）の下方の位置に引抜かれ、連続
鋳造プロセスを可能とする。直接チルによつてイ
ンゴツト８が冷却されている間に殻１２はそれが
厚くなるように成長する。
を形成すべく鋳造装置４の直下あるいは内側に初
期に置かれる。次に、ダミーブロツク１９は鋳造
装置（図示せず）の下方の位置に引抜かれ、連続
鋳造プロセスを可能とする。直接チルによつてイ
ンゴツト８が冷却されている間に殻１２はそれが
厚くなるように成長する。
第１図は直接チル原理を用いる縦型の連続もし
くは半連続鋳造プロセスを図解している。本発明
のプロセスおよび冷却剤並びにこれによつて形成
された製造物は水平連続鋳造法もしくは他の方向
に金属を流す直接チル法にも適用可能である。本
発明のプロセスに含まれるべき種々の実施態様の
記載は、次の米国特許2301027号、3286309号、
3327768号、3329200号、3381741号、3441079号、
3455369号、3506059号及び4166495号に見出され
るので、これらを引用として本発明の開示とす
る。
くは半連続鋳造プロセスを図解している。本発明
のプロセスおよび冷却剤並びにこれによつて形成
された製造物は水平連続鋳造法もしくは他の方向
に金属を流す直接チル法にも適用可能である。本
発明のプロセスに含まれるべき種々の実施態様の
記載は、次の米国特許2301027号、3286309号、
3327768号、3329200号、3381741号、3441079号、
3455369号、3506059号及び4166495号に見出され
るので、これらを引用として本発明の開示とす
る。
第１図に図解されている実施態様では、例えば
約48.9℃（約120〓）の温度で冷却剤を、連続的
に形成されつつあるインゴツトの殻１２の表面に
適用している。より高い温度の冷却剤も通用可能
であるが、その温度限界は、熱伝達減小により制
限されまた、リチウム含有合金の場合には冷却剤
内の蒸気圧が高くなることに起因する火災の危険
が高くなることによつても制限される。例えば、
エチレングリコールを含む冷却剤組成物は約82.2
℃（約180〓）以上の温度で使用可能であるが、
約48.9℃（約120〓）のような約54.4℃（約130
〓）より低い温度が安全考慮の面から好ましい。
48.9℃（120〓）から82.2℃（180〓）になると蒸
気圧がかなり高まることに伴つて火災の危険が多
くなる。他の冷却剤組成物についても同様に冷却
剤の温度は実質的な火災危険温度未満に保つのが
よい。
約48.9℃（約120〓）の温度で冷却剤を、連続的
に形成されつつあるインゴツトの殻１２の表面に
適用している。より高い温度の冷却剤も通用可能
であるが、その温度限界は、熱伝達減小により制
限されまた、リチウム含有合金の場合には冷却剤
内の蒸気圧が高くなることに起因する火災の危険
が高くなることによつても制限される。例えば、
エチレングリコールを含む冷却剤組成物は約82.2
℃（約180〓）以上の温度で使用可能であるが、
約48.9℃（約120〓）のような約54.4℃（約130
〓）より低い温度が安全考慮の面から好ましい。
48.9℃（120〓）から82.2℃（180〓）になると蒸
気圧がかなり高まることに伴つて火災の危険が多
くなる。他の冷却剤組成物についても同様に冷却
剤の温度は実質的な火災危険温度未満に保つのが
よい。
矢印２０はインゴツトの凝固表面から流れ落ち
る冷却剤の流れを示すものであつて、冷却剤は直
接接触あるいは直接チルによつてインゴツト８を
冷却する。加温された冷却剤は鋳造ピツトに落下
してインゴツトから分離され、この鋳造ピツトで
冷却剤はプールもしくは溜り２２として捕集され
る。冷却剤は溜り２２からライン１５に再循環さ
れてライン１４に合体する。ライン１５に入る冷
却剤から鋳型潤滑剤などの油を分離するために油
分離器（図示せず）を附加することができる。
る冷却剤の流れを示すものであつて、冷却剤は直
接接触あるいは直接チルによつてインゴツト８を
冷却する。加温された冷却剤は鋳造ピツトに落下
してインゴツトから分離され、この鋳造ピツトで
冷却剤はプールもしくは溜り２２として捕集され
る。冷却剤は溜り２２からライン１５に再循環さ
れてライン１４に合体する。ライン１５に入る冷
却剤から鋳型潤滑剤などの油を分離するために油
分離器（図示せず）を附加することができる。
鋳造装置４が鋳型（図示せず）を合体している
ときには、ひまし油などの鋳型潤滑剤を鋳型の鋳
造表面に適用して、鋳型と第１図で１２で示され
ているような移動中の薄いインゴツト殻との間の
摩擦を下げる。さもなくば、連続的に形成されて
いるインゴツトは鋳型表面で裂開することがあ
る。このような裂開（tears）は、ブレークアウ
トであり、流出した溶融金属と冷却剤との直接接
触を招くので、避けるべきである。
ときには、ひまし油などの鋳型潤滑剤を鋳型の鋳
造表面に適用して、鋳型と第１図で１２で示され
ているような移動中の薄いインゴツト殻との間の
摩擦を下げる。さもなくば、連続的に形成されて
いるインゴツトは鋳型表面で裂開することがあ
る。このような裂開（tears）は、ブレークアウ
トであり、流出した溶融金属と冷却剤との直接接
触を招くので、避けるべきである。
第２図において、加温された冷却剤は鋳造ピツ
ト内でプールまたは溜り２２に集められている。
冷却剤溜り２２の好ましい深さは約1.5ｍ（約５
フイート）である。加温された冷却剤の冷却を二
次冷却剤を用いる熱交換によつて行うことができ
る。加温された一次冷却剤は溜り２２からライン
２３内を流れ、そしてポンプ２４によつてライン
２５を通して熱交換器２６に引き上げられる。熱
交換器において、加温された一次冷却剤は、２８
で熱交換器に入りライン３０に出る水などの二次
冷却剤によつて間接熱交換により冷却される。
ト内でプールまたは溜り２２に集められている。
冷却剤溜り２２の好ましい深さは約1.5ｍ（約５
フイート）である。加温された冷却剤の冷却を二
次冷却剤を用いる熱交換によつて行うことができ
る。加温された一次冷却剤は溜り２２からライン
２３内を流れ、そしてポンプ２４によつてライン
２５を通して熱交換器２６に引き上げられる。熱
交換器において、加温された一次冷却剤は、２８
で熱交換器に入りライン３０に出る水などの二次
冷却剤によつて間接熱交換により冷却される。
冷却された一次冷却剤はライン２７および３１
を通つて溜り２２に再循環されそして連続鋳造プ
ロセスに再度使用される。
を通つて溜り２２に再循環されそして連続鋳造プ
ロセスに再度使用される。
例えば、エチレングリコールなどの好ましい鋳
造冷却剤のある種のものは吸湿性であるので、常
圧条件下にさらされた場合などでも水分が冷却剤
中に蓄積されるであろう。冷却剤の水分含有量の
制御を行つて好ましい値の範囲、例えば、冷却剤
内の水含有量の予め設定された範囲を維持するよ
うにする必要がある。
造冷却剤のある種のものは吸湿性であるので、常
圧条件下にさらされた場合などでも水分が冷却剤
中に蓄積されるであろう。冷却剤の水分含有量の
制御を行つて好ましい値の範囲、例えば、冷却剤
内の水含有量の予め設定された範囲を維持するよ
うにする必要がある。
吸湿性鋳造冷却剤のある種のもの（例えば、エ
チレングリコールなど）は普通に使用されている
鋳造潤滑剤のある種のもの（例えば、ひまし油な
ど）と不混和性である。ひまし油あるいはその他
の不混和性潤滑剤のバリヤー層３４を例えば浮か
ばせるなどして溜り内の冷却剤上に設けて、この
バリヤー層３４はエチレングリコールが水分を吸
収することに対する実質的不透過性バリヤー、す
なわち、防湿層として作用する。
チレングリコールなど）は普通に使用されている
鋳造潤滑剤のある種のもの（例えば、ひまし油な
ど）と不混和性である。ひまし油あるいはその他
の不混和性潤滑剤のバリヤー層３４を例えば浮か
ばせるなどして溜り内の冷却剤上に設けて、この
バリヤー層３４はエチレングリコールが水分を吸
収することに対する実質的不透過性バリヤー、す
なわち、防湿層として作用する。
水分含有量の制御は、例えば、工業的に入手し
うる屈折計を用いて屈折率を決定するなどして水
分を監視することを含む。例えば、ライン２７内
にて再循環される冷却剤あるいはライン２９にて
初めて加えられるかあるいは補充される冷却剤を
ライン３１にて屈折計３２に通過させ、それから
ライン３３にて鋳造ピツト内の溜り２２に供給す
る。
うる屈折計を用いて屈折率を決定するなどして水
分を監視することを含む。例えば、ライン２７内
にて再循環される冷却剤あるいはライン２９にて
初めて加えられるかあるいは補充される冷却剤を
ライン３１にて屈折計３２に通過させ、それから
ライン３３にて鋳造ピツト内の溜り２２に供給す
る。
鋳造の最中や溜り内に冷却剤を保持していると
きに水分吸収を防止することは実際的ではないか
ら、多種の乾燥技術によつて冷却剤を乾燥するこ
とができる。適切な乾燥技術の一例には空気ある
いは不活性すなわち非反応性の乾燥ガスなどの乾
燥流体を用いて散布（sparging）することが含ま
れる。この散布に加熱を組合せることは好まし
く、加熱が冷却剤を転路バルブ３５からライン３
６へ流し、そこで電気加熱器などの加熱器３８を
通して該冷却剤の温度を高めることで行なわれ
る。冷却剤から除去すべき水の量が多い場合には
一気圧で少なくとも約93.3℃（約200〓）を越え
る温度好ましくは98.9℃（210〓）を越える温度
に冷却剤の温度を高める。圧力がさらに高くなる
と、より高温が必要になるであろう。例えばエチ
レングリコールを冷却剤として使用する場合は、
少なくとも93.3℃（200〓）と特定された温度を
越える温度〔好ましくは98.9℃（210〓〕を越え
る温度で散布を行うとグリコール内のかなり多量
の水分が除かれるであろう。
きに水分吸収を防止することは実際的ではないか
ら、多種の乾燥技術によつて冷却剤を乾燥するこ
とができる。適切な乾燥技術の一例には空気ある
いは不活性すなわち非反応性の乾燥ガスなどの乾
燥流体を用いて散布（sparging）することが含ま
れる。この散布に加熱を組合せることは好まし
く、加熱が冷却剤を転路バルブ３５からライン３
６へ流し、そこで電気加熱器などの加熱器３８を
通して該冷却剤の温度を高めることで行なわれ
る。冷却剤から除去すべき水の量が多い場合には
一気圧で少なくとも約93.3℃（約200〓）を越え
る温度好ましくは98.9℃（210〓）を越える温度
に冷却剤の温度を高める。圧力がさらに高くなる
と、より高温が必要になるであろう。例えばエチ
レングリコールを冷却剤として使用する場合は、
少なくとも93.3℃（200〓）と特定された温度を
越える温度〔好ましくは98.9℃（210〓〕を越え
る温度で散布を行うとグリコール内のかなり多量
の水分が除かれるであろう。
冷却剤が上述の好ましい温度に達したときに、
例えば好ましくは約−20℃未満の低い露点を有す
る乾燥空気を鋳造ピツトの底にあるライン４０
（第２図）から、乾燥空気などの流体を冷却剤中
に導入しうる散布機４２を通して導入する。乾燥
空気が水分を帯びた冷却剤を通過すると、分圧の
相違によつて水分は空気に拡散し、そして冷却剤
は乾燥される。
例えば好ましくは約−20℃未満の低い露点を有す
る乾燥空気を鋳造ピツトの底にあるライン４０
（第２図）から、乾燥空気などの流体を冷却剤中
に導入しうる散布機４２を通して導入する。乾燥
空気が水分を帯びた冷却剤を通過すると、分圧の
相違によつて水分は空気に拡散し、そして冷却剤
は乾燥される。
第２図に示された散布機は鋳造ピツト内に位置
している。この配置によると、鋳造ピツトとは別
個の散布溜り（図示せず）に配置するよりも冷却
剤への散布は多くなる。他方、鋳造ピツトとは別
個の散布溜りによると鋳造を行いながら連続的に
散布を行う段階が容易に実施される。このような
連続散布装置では加温された冷却剤をさらに加熱
し、散布しそして次に鋳造装置へ導入する前に冷
却することを、直接チル鋳造継続中に行うことが
できる。リチウムの含有量が約1.2重量％のオー
ダーのアルミニウム−リチウム合金（アルミニウ
ムアソシエーシヨン合金2020）は従来水ですなわ
ちほぼ100％の水で直接チル冷却され連続鋳造イ
ンゴツトに鋳造されていた。しかしながら約1.5
乃至２重量％以上のわずかにリチウムの量が高い
リチウム含有溶融アルミニウム合金は、連続直接
チル鋳造プロセス中にブレークアウトが起こつて
水と直接接触したときに、激しい反応すなわち爆
発を起こす。
している。この配置によると、鋳造ピツトとは別
個の散布溜り（図示せず）に配置するよりも冷却
剤への散布は多くなる。他方、鋳造ピツトとは別
個の散布溜りによると鋳造を行いながら連続的に
散布を行う段階が容易に実施される。このような
連続散布装置では加温された冷却剤をさらに加熱
し、散布しそして次に鋳造装置へ導入する前に冷
却することを、直接チル鋳造継続中に行うことが
できる。リチウムの含有量が約1.2重量％のオー
ダーのアルミニウム−リチウム合金（アルミニウ
ムアソシエーシヨン合金2020）は従来水ですなわ
ちほぼ100％の水で直接チル冷却され連続鋳造イ
ンゴツトに鋳造されていた。しかしながら約1.5
乃至２重量％以上のわずかにリチウムの量が高い
リチウム含有溶融アルミニウム合金は、連続直接
チル鋳造プロセス中にブレークアウトが起こつて
水と直接接触したときに、激しい反応すなわち爆
発を起こす。
本発明の方法はこのような激しい反応を避けそ
して直接チル段階において有機冷却剤でインゴツ
トを冷却する。殻形成冷却剤として使用可能な水
に関しては、殻に溶融金属を形成することとは別
個に且つ離れて水を保つならば且つまたリチウム
含有合金を直接チルにより冷却するために後で水
を使用しないならば、上記冷却剤としての水の使
用は可能である。例えば溶融リチウム含有合金と
は接触しない鋳型冷却剤として水を使用すること
ができる。
して直接チル段階において有機冷却剤でインゴツ
トを冷却する。殻形成冷却剤として使用可能な水
に関しては、殻に溶融金属を形成することとは別
個に且つ離れて水を保つならば且つまたリチウム
含有合金を直接チルにより冷却するために後で水
を使用しないならば、上記冷却剤としての水の使
用は可能である。例えば溶融リチウム含有合金と
は接触しない鋳型冷却剤として水を使用すること
ができる。
さらに、リチウム含有合金を直接チル鋳造する
場合には爆発反応を避けるため有機冷却剤内の水
分または水の含有量を予め設定された最高値未満
に保たなければならないことが分かつた。
場合には爆発反応を避けるため有機冷却剤内の水
分または水の含有量を予め設定された最高値未満
に保たなければならないことが分かつた。
約760.0℃（約1400〓）の溶融金属約23Kgを
Tarset被覆された鋼製鍋の中に入れられた約14
リツトルの冷却剤中に注入して爆発試験を行つ
た。試験された冷却剤には、水、Gulf
Superquench 70（TM）という鋼の冷却用炭化水
素系・急冷液体、耐火炎性が高いように選択され
たリン酸エステル、鉱物油、およびエチレングリ
コール等の種々の水分含有量のものが含まれた。
水の含有量が約25容量％を実質的に越えるエチレ
ングリコールが約２重量％以上のリチウムを含有
する溶融アルミニウム−リチウム合金と接触する
と爆発が起こることが分かつた。２乃至３重量％
のリチウムを含有するアルミニウム−リチウム合
金が約25容量％未満の水を含有するエチレングリ
コールと接触すると爆発は起こらなかつた。予め
定められた水分含有量は、水の爆発反応生成量、
例えば約25容量％未満、好ましくは、約10容量％
未満、さらに好ましくは、約５容量％未満であ
る。しかしながら爆発限界は、広範囲の水分含有
量にわたつてかなり可変であり、約10％を越え容
量で約25％に至る水の範囲が含まれるこの範囲
は、金属温度、冷却剤温度、合金内のリチウム百
分率、溶融金属の体積、およびその他の爆発関連
特性により変化する。このような理由によつて、
冷却剤内の水分または水の含有量を観察しそして
爆発反応発成量すなわち爆発の結果になる量より
も少なく保つことが重要である。
Tarset被覆された鋼製鍋の中に入れられた約14
リツトルの冷却剤中に注入して爆発試験を行つ
た。試験された冷却剤には、水、Gulf
Superquench 70（TM）という鋼の冷却用炭化水
素系・急冷液体、耐火炎性が高いように選択され
たリン酸エステル、鉱物油、およびエチレングリ
コール等の種々の水分含有量のものが含まれた。
水の含有量が約25容量％を実質的に越えるエチレ
ングリコールが約２重量％以上のリチウムを含有
する溶融アルミニウム−リチウム合金と接触する
と爆発が起こることが分かつた。２乃至３重量％
のリチウムを含有するアルミニウム−リチウム合
金が約25容量％未満の水を含有するエチレングリ
コールと接触すると爆発は起こらなかつた。予め
定められた水分含有量は、水の爆発反応生成量、
例えば約25容量％未満、好ましくは、約10容量％
未満、さらに好ましくは、約５容量％未満であ
る。しかしながら爆発限界は、広範囲の水分含有
量にわたつてかなり可変であり、約10％を越え容
量で約25％に至る水の範囲が含まれるこの範囲
は、金属温度、冷却剤温度、合金内のリチウム百
分率、溶融金属の体積、およびその他の爆発関連
特性により変化する。このような理由によつて、
冷却剤内の水分または水の含有量を観察しそして
爆発反応発成量すなわち爆発の結果になる量より
も少なく保つことが重要である。
アルミニウム−リチウム合金は引火性冷却剤の
発火源となることが分かつた。爆発試験では、溶
融アルミニウム−リチウム合金が冷却剤に滴下さ
れたときに試験されたすべての冷却剤が、激しい
爆発を作り出す水を除いて燃焼した。しかしなが
らエチレングリコールは悪臭のある特性を持たず
また熱源が除かれたときに自己消化性を持つこと
が分かつた。このような特性は直接チル鋳造操作
で金属が流出した場合に安全面から重要な特性と
なる。Gulf Superquench 70冷却剤は発火しそし
て濃い黒煙を伴いながら自己保持性を示して燃焼
した。一方、エチレングリコールは溶融アルミニ
ウム−リチウム合金と混合されたときに引火した
が燃焼を保持せず、すなち熱源が取り去られたと
きに火炎が消えた。リン酸エステルは爆発試験で
有毒臭を示した。
発火源となることが分かつた。爆発試験では、溶
融アルミニウム−リチウム合金が冷却剤に滴下さ
れたときに試験されたすべての冷却剤が、激しい
爆発を作り出す水を除いて燃焼した。しかしなが
らエチレングリコールは悪臭のある特性を持たず
また熱源が除かれたときに自己消化性を持つこと
が分かつた。このような特性は直接チル鋳造操作
で金属が流出した場合に安全面から重要な特性と
なる。Gulf Superquench 70冷却剤は発火しそし
て濃い黒煙を伴いながら自己保持性を示して燃焼
した。一方、エチレングリコールは溶融アルミニ
ウム−リチウム合金と混合されたときに引火した
が燃焼を保持せず、すなち熱源が取り去られたと
きに火炎が消えた。リン酸エステルは爆発試験で
有毒臭を示した。
例えば核発生沸騰による高い熱伝達機構などで
初期に急冷を行ないブレークアウトを避けるに十
分な厚さの殻形成をし、次に応力除去のための以
降の熱伝達をより低くすることを含む直接チルを
有機冷却剤は与えうるべきである。このような制
御冷却によるとインゴツトの亀裂が減少しまた製
造されるインゴツトの品質上の利点が提供され
る。エチレングリコールはこのような制御冷却を
提供して、アルミニウムあるいはマグネシウムお
よびその他の高強度軽金属合金を含む高強度合金
のインゴツトの品質を高める。本発明のこの利点
を享受しうる高強度軽金属合金の例は、7075、
7050あるいは2024系アルミニウム合金、アルミニ
ウム−リチウム合金およびマグネシウム−リチウ
ム合金である。
初期に急冷を行ないブレークアウトを避けるに十
分な厚さの殻形成をし、次に応力除去のための以
降の熱伝達をより低くすることを含む直接チルを
有機冷却剤は与えうるべきである。このような制
御冷却によるとインゴツトの亀裂が減少しまた製
造されるインゴツトの品質上の利点が提供され
る。エチレングリコールはこのような制御冷却を
提供して、アルミニウムあるいはマグネシウムお
よびその他の高強度軽金属合金を含む高強度合金
のインゴツトの品質を高める。本発明のこの利点
を享受しうる高強度軽金属合金の例は、7075、
7050あるいは2024系アルミニウム合金、アルミニ
ウム−リチウム合金およびマグネシウム−リチウ
ム合金である。
本発明の方法では有機冷却剤として多数の改質
炭化水素を選択することができる。このような改
質炭化水素には、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ビプロピレングリコール、トリエ
チレングリコール、ヘキシレングリコール、等の
グリコールが含まれあるいはリン酸エステル、鉱
物油、等の他の改質炭化水素も含まれる。グリコ
ールの中でビプロピレングリコールは吸湿性が低
く、沸点が高く且つ粘度が高い。トリエチレング
リコールは高い沸点と高粘度を有する。
炭化水素を選択することができる。このような改
質炭化水素には、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ビプロピレングリコール、トリエ
チレングリコール、ヘキシレングリコール、等の
グリコールが含まれあるいはリン酸エステル、鉱
物油、等の他の改質炭化水素も含まれる。グリコ
ールの中でビプロピレングリコールは吸湿性が低
く、沸点が高く且つ粘度が高い。トリエチレング
リコールは高い沸点と高粘度を有する。
特にアルミニウム−リチウム合金の連続鋳造イ
ンゴツトの殻形成温度範囲において、急冷速度を
高める利点がエチレングリコールにより達成され
ることが分かつた。さらにエチレングリコールに
よると、対流熱伝達ゾーンで急冷速度が制御さ
れ、凝固インゴツト内に発生する残留応力が少な
くなるので割れ敏感性を有するアルミニウム−リ
チウム合金での何らかの亀裂発生が最小化され
る。さらに、この制御冷却によるとアルミニウム
−リチウム合金に加えて他の割れ敏感性を有する
アルミニウム−リチウム合金、例えば7075、
7050、および2024などの連続鋳造プロセスにおけ
る利点も提供される。
ンゴツトの殻形成温度範囲において、急冷速度を
高める利点がエチレングリコールにより達成され
ることが分かつた。さらにエチレングリコールに
よると、対流熱伝達ゾーンで急冷速度が制御さ
れ、凝固インゴツト内に発生する残留応力が少な
くなるので割れ敏感性を有するアルミニウム−リ
チウム合金での何らかの亀裂発生が最小化され
る。さらに、この制御冷却によるとアルミニウム
−リチウム合金に加えて他の割れ敏感性を有する
アルミニウム−リチウム合金、例えば7075、
7050、および2024などの連続鋳造プロセスにおけ
る利点も提供される。
アルミニウム1100合金組成物より成るミサイル
形状の試験片であつて、テンパー度が−Ｆで寸法
が5.08cm×1.26cmのものを用い、これに直径が
0.159cmのインコネル合金鞘内に入れた鉄コンス
タンタン熱電対を取付けた。アルミニウム合金ミ
サイル形状試験片を593.3℃（1100〓）に加熱し
次に900mlの冷却剤中に落下させた。試験片温度
をコンピユーター内に磁気テープで記録した。試
験片温度および急冷（熱束）曲線をCalcomp
565（TM）プロツターを用いてプロツトした。
Gulf Superauench 70（TM）、鋼冷却用炭化水素
急冷剤、火炎に対する抵抗性を高く選択したリン
酸エステル、エチレングリコール、プロピレング
リコール、鉱物油、および水を含む種々の冷却剤
を試験した。
形状の試験片であつて、テンパー度が−Ｆで寸法
が5.08cm×1.26cmのものを用い、これに直径が
0.159cmのインコネル合金鞘内に入れた鉄コンス
タンタン熱電対を取付けた。アルミニウム合金ミ
サイル形状試験片を593.3℃（1100〓）に加熱し
次に900mlの冷却剤中に落下させた。試験片温度
をコンピユーター内に磁気テープで記録した。試
験片温度および急冷（熱束）曲線をCalcomp
565（TM）プロツターを用いてプロツトした。
Gulf Superauench 70（TM）、鋼冷却用炭化水素
急冷剤、火炎に対する抵抗性を高く選択したリン
酸エステル、エチレングリコール、プロピレング
リコール、鉱物油、および水を含む種々の冷却剤
を試験した。
第３図は、ミサイル形状試験片を種々の流体冷
却剤の各々で急冷した際の時間の関数としての試
験片温度を表わすグラフである。エチレングリコ
ール以外の試験された有機冷却剤よりも短い時間
で試験片温度がより低くなつていることから分か
るようにエチレングリコールによるとより速い急
速冷却が可能となる。
却剤の各々で急冷した際の時間の関数としての試
験片温度を表わすグラフである。エチレングリコ
ール以外の試験された有機冷却剤よりも短い時間
で試験片温度がより低くなつていることから分か
るようにエチレングリコールによるとより速い急
速冷却が可能となる。
第４図はそれぞれの冷却剤について温度に対す
る熱伝達率を示す急冷曲線を図解するグラフであ
る。エチレングリコールは、アルミニウム−リチ
ウム合金などのリチウム含有軽金属合金を連続鋳
造する際に厚い殻形成を行うために臨界的な温度
範囲である約482.2〜260.0℃（約900〜500〓）の
範囲で特に高い急冷速度を提供することが分かつ
た。この範囲ではエチレングリコールの急冷能力
はプロピレングリコールの10乃至12倍であること
が分かつた。このようにすぐれたエチレングリコ
ールの急冷は、約482.2〜260.0℃（約900〜500
〓）の特定された温度範囲において核発生沸騰熱
伝達機構に起因すべきものと思われる。Gulf
Superquench 70（TM）は膜沸騰熱伝達温度範囲
が広いために熱伝達が不安定で且つ少なくなる。
リン酸エステルは狭い沸騰熱伝達温度範囲を有し
た。
る熱伝達率を示す急冷曲線を図解するグラフであ
る。エチレングリコールは、アルミニウム−リチ
ウム合金などのリチウム含有軽金属合金を連続鋳
造する際に厚い殻形成を行うために臨界的な温度
範囲である約482.2〜260.0℃（約900〜500〓）の
範囲で特に高い急冷速度を提供することが分かつ
た。この範囲ではエチレングリコールの急冷能力
はプロピレングリコールの10乃至12倍であること
が分かつた。このようにすぐれたエチレングリコ
ールの急冷は、約482.2〜260.0℃（約900〜500
〓）の特定された温度範囲において核発生沸騰熱
伝達機構に起因すべきものと思われる。Gulf
Superquench 70（TM）は膜沸騰熱伝達温度範囲
が広いために熱伝達が不安定で且つ少なくなる。
リン酸エステルは狭い沸騰熱伝達温度範囲を有し
た。
エチレングリコールは約593.3〜260.0℃（約
1100〓から500〓）までの範囲で急冷能力が平均
しているので、可能性ある他の冷却剤よりも好ま
しいものである。この範囲には、アルミニウム−
リチウム合金インゴツトを連続鋳造プロセスで形
成する際に強い殻形成を行なう臨界温度範囲が含
まれる。
1100〓から500〓）までの範囲で急冷能力が平均
しているので、可能性ある他の冷却剤よりも好ま
しいものである。この範囲には、アルミニウム−
リチウム合金インゴツトを連続鋳造プロセスで形
成する際に強い殻形成を行なう臨界温度範囲が含
まれる。
アルミニウム−リチウム合金を直接チル鋳造す
る際に殻形成温度範囲においてプロピレングリコ
ール冷却剤が発生する熱伝達は第４図に示されて
いるようにエチレングリコールのものより遅く不
所望のものである。このようにプロピレングリコ
ールの速度が遅い理由は膜沸騰熱伝達に起因する
ものであり、そしてそのように冷却速度が低いた
めにデンドライトアーム間隔が大きくなる。他方
第４図に示されているようにエチレングリコール
の熱伝達率は水で鋳造されたインゴツトに発生す
るデンドライトに類似してより小さいものとな
る。さらに、プロピレングリコールの熱伝達速度
が遅いために、例えばマクロ偏析のような熱的加
工の間になくすことはできない粗い組織が作り出
され、そしてこの偏析では凝固進行中にアルミニ
ウムが冷えてデンドライトの中心で凝固し一方合
金元素がデンドライトの表面に排斥されかつ押出
される。ミクロ偏析のときに実施される熱的処理
あるいはホモジナイジングはこのようなマイクロ
偏析問題を治ゆすることはできない。冷却剤の流
速をより高めると膜沸騰熱伝達機構が破壊され
て、第３図及び第４図に示す如きプロピレングリ
コールの低い熱伝達率は改善される。
る際に殻形成温度範囲においてプロピレングリコ
ール冷却剤が発生する熱伝達は第４図に示されて
いるようにエチレングリコールのものより遅く不
所望のものである。このようにプロピレングリコ
ールの速度が遅い理由は膜沸騰熱伝達に起因する
ものであり、そしてそのように冷却速度が低いた
めにデンドライトアーム間隔が大きくなる。他方
第４図に示されているようにエチレングリコール
の熱伝達率は水で鋳造されたインゴツトに発生す
るデンドライトに類似してより小さいものとな
る。さらに、プロピレングリコールの熱伝達速度
が遅いために、例えばマクロ偏析のような熱的加
工の間になくすことはできない粗い組織が作り出
され、そしてこの偏析では凝固進行中にアルミニ
ウムが冷えてデンドライトの中心で凝固し一方合
金元素がデンドライトの表面に排斥されかつ押出
される。ミクロ偏析のときに実施される熱的処理
あるいはホモジナイジングはこのようなマイクロ
偏析問題を治ゆすることはできない。冷却剤の流
速をより高めると膜沸騰熱伝達機構が破壊され
て、第３図及び第４図に示す如きプロピレングリ
コールの低い熱伝達率は改善される。
本発明の好ましい一態様によると冷却剤は予め
定められた最小値の水含有量を有する。例えばエ
チレングリコールなどのアルミニウム−リチウム
合金冷却剤を監視しそして少なくとも約１％から
約５％の容積で水を含むように制御する。一般に
水の含有量が最少量あると熱伝達率が増大する。
さらにこのように水を加えると多くの場合はエチ
レングリコールのように粘度が低下しまた熱伝達
率が高くなると殻形成温度以下で冷却がより速く
なる。なお、これは割れ敏感性を有する合金を鋳
造するときは避けるべきである。
定められた最小値の水含有量を有する。例えばエ
チレングリコールなどのアルミニウム−リチウム
合金冷却剤を監視しそして少なくとも約１％から
約５％の容積で水を含むように制御する。一般に
水の含有量が最少量あると熱伝達率が増大する。
さらにこのように水を加えると多くの場合はエチ
レングリコールのように粘度が低下しまた熱伝達
率が高くなると殻形成温度以下で冷却がより速く
なる。なお、これは割れ敏感性を有する合金を鋳
造するときは避けるべきである。
リチウム含有合金の連続鋳造用冷却剤としてグ
リコールが適すことはやや驚くべきことである。
リチウムはヒドロキシ基を含有する化学物質と反
応することが知られているが、アルミニウム−リ
チウム合金の連続直接チル鋳造にエチレングリコ
ールを直接チル冷却剤として使用したところが、
洗浄又は皮削りにより容易に除去できる薄い黒色
表面ができただけであつた。エチレングリコール
はほぼ影響されずまたこのプロセスに循環されて
再使用可能である。エチレングリコール蒸気は他
の可能な冷却剤よりも毒性が低い。
リコールが適すことはやや驚くべきことである。
リチウムはヒドロキシ基を含有する化学物質と反
応することが知られているが、アルミニウム−リ
チウム合金の連続直接チル鋳造にエチレングリコ
ールを直接チル冷却剤として使用したところが、
洗浄又は皮削りにより容易に除去できる薄い黒色
表面ができただけであつた。エチレングリコール
はほぼ影響されずまたこのプロセスに循環されて
再使用可能である。エチレングリコール蒸気は他
の可能な冷却剤よりも毒性が低い。
エチレングリコールは急冷能力がより高いため
に大断面インゴツトの鋳造に好都合である。通常
の方法では、大型寸法のリチウム含有合金インゴ
ツトを安全に、しかも内部組織を合格可能なもの
としさらに生産能率を受入れられるものとして製
造することはできない。さらにインゴツトの寸法
が大きくなるとブレークアウトがより苛酷になる
ために爆発も一層起こり易くなる。水を用いると
爆発の危険がありまた間接冷却を用いる鋳造法で
は生成する内部組織が不合格となるために、後工
程で圧延し、押出し、あるいは鍛造して例えば航
空機厚板もしくは薄板などの大型の高強度構造物
としうるアルミニウム−リチウム合金インゴツト
は、特に重量対強度特性により需要が多くまた切
望されていたにもかかわらず、上記理由により実
現されていなかつた。しかし、約24インチで74イ
ンチまでの寸法のインゴツトを本発明により製造
することができる。
に大断面インゴツトの鋳造に好都合である。通常
の方法では、大型寸法のリチウム含有合金インゴ
ツトを安全に、しかも内部組織を合格可能なもの
としさらに生産能率を受入れられるものとして製
造することはできない。さらにインゴツトの寸法
が大きくなるとブレークアウトがより苛酷になる
ために爆発も一層起こり易くなる。水を用いると
爆発の危険がありまた間接冷却を用いる鋳造法で
は生成する内部組織が不合格となるために、後工
程で圧延し、押出し、あるいは鍛造して例えば航
空機厚板もしくは薄板などの大型の高強度構造物
としうるアルミニウム−リチウム合金インゴツト
は、特に重量対強度特性により需要が多くまた切
望されていたにもかかわらず、上記理由により実
現されていなかつた。しかし、約24インチで74イ
ンチまでの寸法のインゴツトを本発明により製造
することができる。
第１図は、直接チル法によつて溶融金属を連続
鋳造するための部分断面概念図、第２図は方法全
体を示す概念的装置図、第３図および第４図は冷
却剤急冷曲線を示すグラフである。 ８……インゴツト、１２……凝固殻、１９……
ダミーブロツク、２２……溜り。
鋳造するための部分断面概念図、第２図は方法全
体を示す概念的装置図、第３図および第４図は冷
却剤急冷曲線を示すグラフである。 ８……インゴツト、１２……凝固殻、１９……
ダミーブロツク、２２……溜り。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ほぼ固体となつている殻を有する連続インゴ
ツトを形成するのに十分にリチウム含有軽金属合
金を冷却し、そして、爆発反応を招かない量であ
る25容量％未満の水を含む有機冷却剤によつて直
接チルすることによつて前記インゴツトを冷却す
ることを含むリチウム含有軽金属合金の連続鋳造
方法。 ２ 前記有機冷却剤が改質炭化水素冷却剤からな
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記有機冷却剤がエチレングリコールからな
る特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ ほぼ固体となつている殻を有する連続インゴ
ツトを形成するのに十分にリチウム含有軽金属合
金を冷却し、そして、ブレークアウトをほぼ回避
するのに十分な厚さを有する殻を形成するための
急冷を含む直接チルを与えかつ応力除去のための
後続の低熱伝達を与えることのできるように爆発
反応を招かない量である25容量％未満の水を含む
有機冷却剤で直接チルすることによつて、前記イ
ンゴツトを冷却することを含むリチウム含有軽金
属合金の連続鋳造方法。 ５ 前記急冷が核発生沸騰熱伝達を含みまた前記
後続の熱伝達が対流熱伝達を含む特許請求の範囲
第４項記載の方法。 ６ 前記有機冷却剤がエチレングリコールからな
る特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ 前記有機冷却剤が約10容量％未満の水を含む
特許請求の範囲第４項記載の方法。 ８ 前記軽金属合金がアルミニウム−リチウム合
金である特許請求の範囲第４項記載の方法。 ９ 前記有機冷却剤が約５容量％未満の水を含む
特許請求の範囲第７項記載の方法。 １０ 前記冷却剤が約１容量％から約５容量％の
水を含む特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 冷却ゾーンで温められた前記有機冷却剤を
冷却しそして前記冷却ゾーンへ再循環することを
含む特許請求の範囲第４項記載の方法。 １２ 溶融軽金属合金を殻形成領域で冷却し、そ
してさらに前記軽金属合金を冷却剤で直接チルし
て連続インゴツトを形成することを含むリチウム
含有軽金属合金の連続鋳造法において、 リチウム含有軽金属合金を鋳造し、 爆発反応を招かない量である25容量％未満の水
を含有する改質炭化水素の有機冷却剤で前記直接
チルを行ない、そして、 前記水分含有量を制御しながら冷却領域へ前記
冷却剤を再循環することを含むことを特徴とする
リチウム含有軽金属合金の連続鋳造法。 １３ 前記水分含有量の制御が、前記水分含有量
を監視し、そして前記冷却剤から水分を除いて前
記設定された量未満に前記水分含有量を維持する
ことを含む特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４ 前記水分除去が、乾燥流体の散布および前
記改質炭化水素冷却剤の加熱で行われることを含
む特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５ 前記水分含有量制御が、前記改質炭化水素
冷却剤の上に防湿層を形成することを含む特許請
求の範囲第１２項記載の方法。 １６ 約1.5重量％を超えるリチウムを含有する
アルミニウム合金を、少なくともひとつの最小寸
法が約６インチより大きな凝固インゴツトに連続
鋳造するに際し、 連続鋳造装置において溶融合金のインゴツトへ
の凝固を開始させ、 爆発反応を招かない量である25容量％の水を含
有しているエチレングリコールからなる有機冷却
剤で前記インゴツトを直接チル冷却するように、
該冷却剤を前記インゴツトの表面に適用しそして
そこから該冷却剤は離れ、 前記インゴツトから分離された前記冷却剤を捕
集プールに集め、 前記集められた冷却剤の表面上に防湿層を維持
して、前記プール内の該冷却剤へ外部からの水分
接近を減少させ、 さらに、前記捕集プールから前記冷却剤を直接
冷却チルを行なうために再循環させ、 前記再循環冷却剤を冷却し、そして 前記冷却剤内の水分含有量を予め設定された値
にするために、該冷却剤からの水分除去処理を含
む制御を行なうことを含むリチウム含有アルミニ
ウム合金の連続鋳造方法。 １７ 前記水分除去処理が、鋳造ピツト溜りに集
められている冷却剤を乾燥することを含む特許請
求の範囲第１６項記載の方法。 １８ 前記水分除去処理が、前記直接チル段階を
同時に行ないながら乾燥することを含む特許請求
の範囲第１６項記載の方法。 １９ 前記乾燥が、鋳造ピツト溜りとは別の溜り
に乾燥流体を散布することを含む特許請求の範囲
第１８項記載の方法。 ２０ 前記再循環が、前記防湿層の水分遮断作用
を無効にすることなく前記捕集プールから冷却剤
を抜き出すことを含む特許請求の範囲第１６項記
載の方法。 ２１ 前記水分除去処理をほぼ連続的に行なう特
許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２２ 前記水分除去処理を周期的に行なう特許請
求の範囲第１６項記載の方法。 ２３ 鋳造中断中に前記水分除去処理を行なう特
許請求の範囲第２２項記載の方法。 ２４ 約1.5重量％を超えるリチウムを含有する
アルミニウム合金を、最小横断寸法が約６インチ
より大なるように特定されたインゴツトに連続鋳
造するに際し、 連続鋳造鋳型内で溶融合金のインゴツトへの凝
固を開始させ、 鋳型の表面に潤滑剤を適用し、 前記鋳造の操作中に爆発反応を招かない量であ
る25容量％未満の水を含有している冷却剤で前記
インゴツトを直接チル冷却するように、該冷却剤
を前記インゴツトの表面に適用しそしてそこから
該冷却剤は離れ、 前記インゴツトから離れた前記冷却剤を捕集プ
ールに集め、 前記集められた冷却剤の表面上に前記潤滑剤を
防湿層として維持して、前記プール内の該冷却剤
へ外部からの水分接近を減少させ、該潤滑剤は該
冷却剤にほぼ混合されずかつ前記冷却剤プールの
上面に浮かぶのに十分な低い密度を有するもので
あり、 さらに、前記捕集プールから前記冷却剤を直接
冷却チルを行なうために再循環させ、 前記再循環冷却剤を冷却し、そして 前記冷却剤内の水分含有量を予め設定された値
未満にするために、前記冷却剤を加熱して冷却剤
内に含有される水分の蒸気圧を高めそして乾燥流
体を前記冷却剤中で散布して該冷却剤から水分を
除く処理を含む制御を行なうことを含むリチウム
含有アルミニウム合金の連続鋳造方法。 ２５ 前記有機冷却剤がエチレングリコールから
なる特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２６ 前記有機冷却剤がエチレングリコールと約
10容量％未満の水とからなる特許請求の範囲第２
５項記載の方法。 ２７ 前記水分除去処理を周期的に行う特許請求
の範囲第２４項記載の方法。 ２８ 前記水分除去処理をほぼ連続的に行なう特
許請求の範囲第２４項記載の方法。
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