JPH08257693A - チクソトロピー性金属材料の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳型内凝固殻の形成を抑制するとともに、鋳
塊の表面をなめらかとして表面に形成されたクラックが
内部にまで到達することを軽減することによって、材料
欠陥の少ないチクソトロピー性の金属材料を歩留まりよ
く製造する。 【構成】 供給された溶湯Ｌを逐次凝固させチクソトロ
ピー性金属材料を製造する方法において、供給された溶
湯Ｌの内部で凝固界面Ｐの付近に溶湯Ｌの流れを形成さ
せるとともに、前記凝固界面Ｐの付近の溶湯Ｌに電磁気
力を作用させてその溶湯Ｌに内側向きの力を作用させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、チクソトロピー性金
属材料の製造方法および製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】チクソトロピー性の金属材料を製造する
方法として、従来から溶湯に電磁コイルによる電磁気力
を作用させてチクソトロピー性を金属材料に付与するも
のがある（例えば、特公平３−３８０１９号公報参
照）。

【０００３】このように溶湯に電磁コイルによる電磁気
力を作用させて溶湯にチクソトロピー性を付与する従来
の技術においては、溶湯の供給口の直後にその溶湯の凝
固による鋳塊の断面形状を調整するために、鋳型が用い
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
においては、電磁コイルによりチクソトロピー性を付与
される溶湯の表面が鋳型と接触することにより急冷され
て鋳塊の外表面部に鋳型内凝固殻が形成されることとな
る。

【０００５】かかる鋳型内凝固殻には樹枝状結晶が発生
しており、このような樹枝状結晶は材料欠陥の原因とな
るので、従来鋳塊の外表面部を切削加工等により除去す
るか，外表面部が製品内に入らないような処置を施して
おり、歩留まり低下の原因となっている。

【０００６】また、鋳型によって鋳塊の断面形状を調整
する場合には、鋳塊の表面が粗面となり表面に形成され
たクラックが内部にまで到達することもあり、かかるク
ラックの存在も材料欠陥の原因となるので、このことか
らも鋳塊の外表面部が厚く除去され、歩留まりを低下さ
せている。

【０００７】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、鋳型内凝固殻の形成を抑制するととも
に、鋳塊の表面をなめらかとして表面に形成されたクラ
ックが内部にまで到達することを軽減することによっ
て、材料欠陥の少ないチクソトロピー性の金属材料を歩
留まりよく製造することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、供給された溶湯を逐次凝固
させチクソトロピー性金属材料を製造する方法におい
て、供給された溶湯の内部で凝固界面の付近に溶湯の流
れを形成させるとともに、前記凝固界面の付近の溶湯に
電磁気力を作用させてその溶湯に内側向きの力を作用さ
せることを特徴とするチクソトロピー性金属材料の製造
方法である。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、溶湯を供給
する溶湯供給口を備え、その溶湯供給口から供給された
溶湯を逐次凝固させてチクソトロピー性金属材料の鋳塊
を製造する装置において、前記溶湯供給口の直後であっ
て供給された溶湯の凝固界面付近である位置に、その溶
湯供給口から供給された溶湯の外側に電磁コイル装置を
間隙をおいて臨ませて設置し、その電磁コイル装置は、
それが生じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近
の溶湯を内部で流動させるとともに、前記凝固界面付近
の溶湯に内側向きの力を作用させるものであることを特
徴とするチクソトロピー性金属材料の製造装置である。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、供給された溶湯
の内部で凝固界面の付近に溶湯の流れを形成させるの
で、その流れにより溶湯中に含まれる樹枝状結晶の破砕
等がされ、微細な球状粒子を含んだチクソトロピー性金
属材料が得られる。

【００１１】そして、その凝固界面の付近の溶湯に電磁
気力を作用させてその溶湯に内側向きの力を作用させる
ので、その電磁気力による力でその溶湯による鋳塊の断
面形状を調整することができ、固体からなる鋳型の使用
を省略することができる。

【００１２】そのため、溶湯は鋳塊の断面形状を調整す
るための鋳型との接触を回避することができ、溶湯温度
が急激に低下することが少なく，樹枝状結晶を含む鋳型
内凝固殻の形成を防止することができる。

【００１３】また、溶湯は鋳型と接触せずにその断面形
状が調整されるので、鋳塊の表面が鋳型により粗面とさ
れることがなく、鋳塊の表面がなめらかでクラックが内
部にまで到達することもない。

【００１４】したがって、このようにして得られた鋳塊
においては、鋳型内凝固殻および内部にまで達するクラ
ックが軽減されているから、鋳塊の外表面部を厚く除去
せずに済み、材料欠陥が少なく，肌の滑らかなチクソト
ロピー性の金属材料を歩留まり良く製造することができ
る。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、この種の製
造装置において、溶湯供給口の直後であって供給された
溶湯の凝固界面付近である位置に、その溶湯供給口から
供給された溶湯の外側に電磁コイル装置を間隙をおいて
臨ませて設置したものであり、その電磁コイル装置は、
それが生じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近
の溶湯を内部で流動させるとともに、前記凝固界面付近
の溶湯に内側向きの力を作用させるものである。

【００１６】すなわち、前記電磁コイル装置は、それが
生じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近の溶湯
を内部で流動させるものであるので、その流れにより溶
湯中に含まれる樹枝状結晶の破砕等がされ、微細な球状
粒子を含んだチクソトロピー性金属材料が得られる。

【００１７】さらに、前記電磁コイル装置は、それが生
じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近の溶湯に
内側向きの力を作用させるので、その電磁気力による力
でその溶湯による鋳塊の断面形状を調整することがで
き、固体からなる鋳型の使用を省略することができる。

【００１８】したがって、溶湯が鋳型と接触することが
回避できるので、鋳型内凝固殻の形成および鋳塊の表面
からのクラックが内部にまで到達することを防止するこ
とができ、材料欠陥が少なく，肌の滑らかなチクソトロ
ピー性の金属材料を歩留まり良く製造することができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、図面に示す実施例によりこの発明を説
明する。

【００２０】まず、図１により第１実施例を説明する
が、以下においては、説明の便宜上、図に示すチクソト
ロピー性金属材料の製造装置を説明しつつ、これによっ
て行なわれる製造方法をあわせて説明することとする。

【００２１】図１において、１は大気中に設置されたチ
クソトロピー性金属材料の製造装置（以下、単に製造装
置という）を示し、溶湯供給装置２とボトムブロック３
と電磁コイル装置４と水ジャケット５とを備えた連続鋳
造装置からなるものであって、鋳造された鋳塊Ｓは図中
の矢印方向に連続的に押し出されるものである。

【００２２】溶湯供給装置２は、断熱耐火材料で形成さ
れた溶湯受け容器６とその底部から下方に延在する供給
管７とを有する。

【００２３】溶湯受け容器６は不図示の溶解炉で溶解さ
れた金属材料（例えば、アルミニウム合金）の溶湯Ｌを
一時的に貯留するものであって、その溶湯Ｌは前記供給
管７の直下に配置されたボトムブロック３上に前記供給
管７の溶湯供給口８からフロート９を介して供給するよ
うになっている。

【００２４】なお、前記溶湯受け容器６の底部で供給管
７との連通部分には、針弁状に形成された開閉弁１１が
設置され、溶湯受け容器６からの溶湯Ｌの供給管７への
供給量および断続が調整可能となっている。

【００２５】このような溶湯供給装置２の下方には、前
記溶湯供給口８の直後の位置においてフロート９を経て
下方の前記ボトムブロック３上に向けて供給された溶湯
Ｌの外側に環状に電磁コイル装置４が大気による空気層
を介して設置されている。

【００２６】なお、このように電磁コイル装置４と溶湯
Ｌとの間に介在させる気体層を形成するものとしては、
前記した空気に限らず、窒素やアルゴン等の不活性ガス
を用いてもよい。

【００２７】この実施例における電磁コイル装置４は、
溶湯供給口８寄りの上部に設置された第１の電磁コイル
１２とこの第１の電磁コイル１２の下方に設置された第
２の電磁コイル１３とを有し、この第２の電磁コイル１
３はそれが生じさせた電磁気力で溶湯Ｌに作用するもの
を適宜に制御するための遮蔽用電磁コイル１４を有す
る。

【００２８】これらの第１の電磁コイル１２，第２の電
磁コイル１３および遮蔽用電磁コイル１４についてはす
ぐ後で説明する。

【００２９】そして、これらの電磁コイルにより構成さ
れた電磁コイル装置４の直下には、溶湯Ｌの周囲を環状
に囲むように水ジャケット５が設置されており、その水
ジャケット５からのスプレー水Ｗは溶湯Ｌの表面に吹き
付けられ、溶湯Ｌは冷却されて鋳塊Ｓとなる。

【００３０】このように、前記ボトムブロック３上に向
けて供給された溶湯Ｌは、その上部から前記水ジャケッ
ト５に達するまでの間その全体が大気による空気層で覆
われており、溶湯Ｌからの放熱が空気層で抑制されてお
り、その溶湯Ｌにおける樹枝状結晶の発生が軽減されて
いる。

【００３１】そして、このような溶湯Ｌの凝固界面Ｐの
付近の部分の周囲には環状の第２の電磁コイル１３が大
気による空気層を介して間隙をおいて同心状に配置され
ている。

【００３２】この実施例において、第２の電磁コイル１
３は、前記溶湯Ｌの周方向に多数回（例えば１０ター
ン）巻き付けられたコイルからなるもので、第２の電磁
コイル１３の縦断面の中心が、溶湯Ｌの外周面での前記
凝固界面Ｐに概ね一致したレベルとなるように配置され
ており、この第２の電磁コイル１３は例えば20KW,3KHz
の高周波電源に接続されている。

【００３３】このような第２の電磁コイル１３に対応す
る，凝固界面Ｐの近傍位置での前記溶湯Ｌの状態は、半
凝固状態であって固相分の多い，凝固直前の状態であ
る。

【００３４】このような溶湯Ｌに前記第２の電磁コイル
１３からの電磁気力を作用させて溶湯Ｌに内側向きの力
を作用させ、溶湯Ｌの静水圧とその電磁気力とをバラン
スさせることによって、その半凝固状態の溶湯Ｌの断面
形状が整えられ、鋳型としての機能を発揮する。

【００３５】そして、この実施例においては、とくに前
記第２の電磁コイル１３による電磁気力の溶湯Ｌへの作
用を、整えるべき溶湯Ｌの断面形状に応じて適宜に調
整，制限するために、溶湯Ｌを囲むように環状の遮蔽用
電磁コイル１４が設置されている。

【００３６】この実施例の遮蔽用電磁コイル１４には積
極的な通電が行なわれず、遮蔽用電磁コイル１４を前記
第２の電磁コイル１３の磁場内に設置して誘導電流を生
じさせることにより第２の電磁コイル１３により生じた
磁場を遮蔽用電磁コイル１４の近傍で遮蔽するものであ
る。

【００３７】なお、磁場の制御条件等に応じて、場合に
よっては、遮蔽用電磁コイル１４に第２の電磁コイル１
３による誘導電流とは逆位相の電流を積極的に流すこと
としてもよい。

【００３８】このようにして、この実施例においては、
従来のように鋳型を用いずとも、凝固後の鋳塊Ｓを所要
の断面形状に調整することができる。

【００３９】一方、前記第１の電磁コイル１２は、環状
のコイルからなり、溶湯Ｌの上部あるいは供給管７のま
わりとなるように、溶湯Ｌの外周部上方に大気による空
気層を介して間隙をおいて配置されている。

【００４０】そして、この第１の電磁コイル１２には、
例えば60HZ程度の低周波交流電源が接続されている。

【００４１】この第１の電磁コイル１２が臨む位置での
前記溶湯Ｌの状態は、液相中に固相の結晶粒が混在した
半凝固状態ではあるが、前記第２の電磁コイル１３に対
応する位置での状態より固相分が少ない状態である。

【００４２】このような状態の溶湯Ｌに前記第１の電磁
コイル１２からの電磁気力（とくに磁力）が作用して前
記溶湯Ｌを溶湯Ｌの内部で流動させるものであり、溶湯
Ｌの内部で凝固界面Ｐの付近の部位を含めて溶湯Ｌの流
れを形成し、溶湯Ｌのその循環対流により溶湯Ｌ中の樹
枝状結晶を縮退させるものである。

【００４３】なお、この明細書において「縮退」とは、
樹枝状結晶が結果的に小さくなることを意味するもので
あり、樹枝状結晶が小さくなる現象が、樹枝状結晶の衝
突による分断であるか，樹枝状結晶の融解によるもので
あるか等のメカニズムの如何を問わない。

【００４４】このように溶湯Ｌに前記第１の電磁コイル
１２からの電磁気力（とくに磁力）が作用するに際し
て、溶湯Ｌが空気層で覆われているので、溶湯Ｌの凝固
の進行が遅く樹枝状結晶の発生が抑制されているととも
に、溶湯Ｌの流動性が高い状態であるので第１の電磁コ
イル１２の電磁気力による溶湯Ｌの循環対流が高めら
れ、溶湯Ｌのこの流れによって樹枝状結晶の縮退が促進
する。

【００４５】さらに、第１の電磁コイル１２により生じ
た電磁気力が、従来のように固体からなる鋳型を介さず
に、空気層を介して直接作用するので、電磁気力を減衰
させずに前記溶湯Ｌを効率的に流動させることができ、
樹枝状結晶の縮退が促進される。

【００４６】そのうえ、この実施例においては第１の電
磁コイル１２を前記したように溶湯Ｌの上部の外周部上
方に配置してあるので、第１の電磁コイル１２による磁
力は、その力が上下方向成分の多い状態で溶湯Ｌに作用
し、溶湯Ｌ内で溶湯Ｌの循環対流が大きく行なわれ、溶
湯Ｌに含まれる樹枝状結晶の縮退が効率的に行なわれ
る。

【００４７】また、この実施例において、前記第１の電
磁コイル１２に60HZの低周波電源を供給することとして
あるのは、溶湯Ｌを磁力でその慣性力に打ち勝って循環
対流させるうえで効果的だからである。なお、このよう
な第１の電磁コイル１２の機能からその電源周波数が低
周波であることが好ましいが、前記第２の電磁コイル１
３よりも低周波であればよい。

【００４８】このようにして縮退された樹枝状結晶を含
有する溶湯Ｌは、その直後に前記した第２の電磁コイル
１３の近傍位置に達するが、その際、その溶湯Ｌに作用
する第２の電磁コイル１３からの磁力は、前記したよう
に溶湯Ｌの断面形状を整えるのみならず、溶湯Ｌ中に含
有される樹枝状結晶にも作用して若干の循環動作を行な
わせるので、これによって再度樹枝状結晶をよりよく破
砕等して縮退をより良好なものとすることができる。

【００４９】さらに、この実施例において前記のように
フロート９を介して溶湯Ｌが供給されるが、このように
フロート９を用いているのは、溶湯供給口８からの溶湯
Ｌの流れが、ボトムブロック３上に供給されている溶湯
Ｌの表面に形成された酸化物を溶湯Ｌの内部へ巻き込む
ことを軽減するためであり、また、溶湯Ｌの流れが前記
第１の電磁コイル１２による循環対流の妨げとなること
を防止するためである。

【００５０】このようにして得られた鋳塊Ｓにおいて
は、従来のように鋳型を使用していないので、鋳型の使
用に伴う鋳型内凝固殻による樹枝状結晶の発生が無いう
え鋳塊の外表面が滑らかとなり、鋳型の使用により鋳塊
の外表面部が粗面となることに伴って外表面部に形成さ
れるクラックが内部にまで達することも無いので、鋳塊
Ｓの外表面部を厚く除去せずとも、材料欠陥の少ないチ
クソトロピー性の金属材料を歩留まり良く製造すること
ができる。

【００５１】このようにこの実施例で得られた鋳塊は、
従来に較べて材料欠陥が少なくなるので、その鋳塊が用
途に応じた樹枝状結晶についての許容基準を満たす場合
には、切削加工等による外表面部の除去工程を省略する
ことができ、工数の低減が可能となることはいうまでも
ない。

【００５２】次に、図２により第２実施例について説明
する。

【００５３】この第２実施例の製造装置２１は、水平連
続鋳造装置からなるものであって、先に説明した第１実
施例とは鋳塊Ｓの押し出し方向が矢印で示すように水平
とされている点が主に相違する。

【００５４】以下の説明において前記の第１実施例と共
通するものについては図中に同一の参照番号を付与して
説明を省略することとし、前記第１実施例と相違する点
について主に説明を行なう。

【００５５】この第２実施例においては、前記のように
鋳塊Ｓの押し出し方向が水平であることから、溶湯受け
容器２２の溶湯供給口２３が側方に向けて形成されてい
る。

【００５６】この溶湯供給口２３の直後で，水平姿勢で
側方に押し出された溶湯Ｌの周囲を囲むように、環状の
電磁コイル装置４が縦向きに設置されており、この電磁
コイル装置４について前記溶湯供給口２３とは逆側に水
ジャケット５が溶湯Ｌを囲むように配置されている。

【００５７】したがって、この第２実施例においても、
溶湯供給口２３から水ジャケット５までの間の溶湯Ｌは
大気に覆われており、前記第２の電磁コイル１３は溶湯
Ｌの凝固界面Ｐの近傍部分の周囲に大気による空気層を
介して間隔をおいて環状に設置されている。

【００５８】そして、この第２の電磁コイル１３は高周
波電源に接続され、溶湯Ｌに前記第２の電磁コイル１３
からの電磁気力を作用させることによって溶湯Ｌの静水
圧とその電磁気力とをバランスさせ、その半凝固状態の
溶湯Ｌの断面形状を整えることは前記実施例と同様であ
る。

【００５９】なお、この第２実施例の場合には、溶湯Ｌ
に作用する重力の方向が直交方向となるので、遮蔽用電
磁コイル１４を用いる等によりこの重力の影響を考慮し
て溶湯Ｌに適切な電磁気力を作用させることが好まし
い。

【００６０】このようにして第２実施例においても前記
実施例と同様に、従来のように固体からなる鋳型を用い
ずとも、凝固後の鋳塊Ｓを所要の断面形状に調整するこ
とができる。

【００６１】また、この第２実施例で第１の電磁コイル
１２は、前記第２の電磁コイル１３より溶湯供給口２３
側の溶湯Ｌの周囲に大気による空気層を介して間隙をお
いて環状に囲むように設置されており、これに低周波交
流電源が接続されている。

【００６２】そして、この溶湯Ｌに前記第１の電磁コイ
ル１２からの磁力が作用すると、溶湯Ｌの押し出し方向
に沿って溶湯Ｌを流動させることとなり、溶湯Ｌ内で凝
固界面Ｐの近傍を含むように溶湯Ｌが循環対流すること
となって溶湯Ｌ中の樹枝状結晶が縮退されることも前記
実施例と同様である。

【００６３】さらに、このようにして縮退された樹枝状
結晶を含有する溶湯Ｌが、その直後に前記第２の電磁コ
イル１３の位置に達して、第２の電磁コイル１３からの
磁力によって再度縮退されるので、樹枝状結晶の縮退が
より良好なものとなることも前記第１実施例と同様であ
る。

【００６４】したがって、この第２実施例によって得ら
れた鋳塊Ｓにおいても、前記第１実施例と同様に従来の
ように鋳型を使用していないので、鋳型内凝固殻による
樹枝状結晶および鋳塊の外表面部に形成されるクラック
が内部にまで達することが無く、鋳塊Ｓの外表面部を厚
く除去せずとも、材料欠陥の少ないチクソトロピー性の
金属材料を歩留まり良く製造することができる。

【００６５】以上説明した第１および第２実施例の製造
装置あるいは製造方法においては、第２の電磁コイル１
３からの電磁気力により凝固直前の溶湯Ｌの断面形状を
整えて鋳塊Ｓの断面形状を適宜に制御することができ、
従来そのために必要であった固体からなる鋳型の使用を
回避することができる。

【００６６】したがって、溶湯Ｌと固体からなる鋳型と
の接触による鋳型内凝固殻の形成が防止され、外表面部
での樹枝状結晶が防止された良質で均質な鋳塊Ｓを得る
ことができる。

【００６７】また、溶湯Ｌが鋳型と接触しないので、鋳
塊Ｓの表面が滑らかでありクラックが内部に達すること
もないので、従来のように鋳塊Ｓの外表面部を厚く除去
せずとも十分に良質かつ均質であり、歩留まりが良好と
なる。

【００６８】さらに、これらの実施例は、溶湯供給口８
から供給された溶湯Ｌが水ジャケット５に至るまでの全
体が空気層で覆われて溶湯Ｌからの放熱が抑制されてお
り、溶湯Ｌの急激な温度低下が防止されているので、溶
湯Ｌでの樹枝状結晶の発生が抑制されるとともに、その
溶湯温度が高く維持されるので溶湯Ｌの流動性が高く第
１の電磁コイル１２からの電磁気力による溶湯Ｌの循環
対流が強まり、樹枝状結晶の縮退が促進する。

【００６９】また、従来のように固体からなる鋳型を介
さずに、空気層を介して第１の電磁コイル１２からの電
磁気力が直接作用するので、電磁気力を減衰させずに前
記溶湯Ｌを効率的に運動させることができ、樹枝状結晶
の縮退が促進される。

【００７０】そのうえ、第１の電磁コイル１２の直後に
前記第２の電磁コイル１３の磁力が作用して樹枝状結晶
をさらに縮退させるので、樹枝状結晶を確実にうまく縮
退させることができる。

【００７１】以上説明した各実施例は、いずれも連続鋳
造装置によるものであるが、本願はこれに限らず，いわ
ゆる半連続鋳造装置であっても概ね同様に実施すること
ができる。

【００７２】また、これらの実施例はいずれも遮蔽用電
磁コイルを用いたものであるが、遮蔽用電磁コイルに代
えて金属リングスクリーン等の公知の遮蔽部材を用いて
もよく、第１および第２の電磁コイルの供給電圧や周波
数等を適切に制御することとする場合等には遮蔽用電磁
コイルや遮蔽部材の設置を省略してもよい。

【００７３】さらに、前記各実施例においては、第１の
電磁コイルと第２の電磁コイルとをそれぞれ別々の電磁
コイルにより構成したが、本願はこれに限らず，単一の
電磁コイルに適宜の周波数フィルタ等を用いることによ
って、その電磁コイルの一部における電源周波数を他部
での電源周波数と異ならせ、これらの各部に前記各電磁
コイルの機能を果たさせるようにしてもよい。その場
合、両部のうち、周波数の低い部分を溶湯供給口側と
し、周波数の高い部分を水ジャケット側となるように配
置すればよい。

【００７４】また、前記第１の電磁コイル１２を環状の
コイルで形成せず、溶湯Ｌの外側を囲むように配置した
複数のコイルを共動させることにより前記第１の電磁コ
イル１２と同等の磁界を形成させるようにしてもよく、
あるいは電磁コイルを用いず，公知の撹拌装置を設置し
てその撹拌装置により前記第１の電磁コイル１２の機能
を行なわせることとしてもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、供給された溶湯の内部で凝固界面の付近に
溶湯の流れを形成させるので、その流れにより溶湯中に
含まれる樹枝状結晶が破砕等され、微細な球状粒子を含
んだチクソトロピー性金属材料が得られる。

【００７６】そして、その凝固界面の付近の溶湯に電磁
気力を作用させてその溶湯に内側向きの力を作用させる
ので、その電磁気力による力でその溶湯による鋳塊の断
面形状を調整することができ、固体からなる鋳型の使用
を省略することができる。

【００７７】そのため、溶湯は鋳塊の断面形状を調整す
るための鋳型との接触を回避することができ、溶湯温度
が急激に低下することが少なく，樹枝状結晶を含む鋳型
内凝固殻の形成を防止することができる。

【００７８】また、溶湯は鋳型と接触せずにその断面形
状が調整されるので、鋳塊の表面が鋳型により粗面とさ
れることがなく、鋳塊の表面がなめらかでクラックが内
部にまで到達することもない。

【００７９】したがって、このようにして得られた鋳塊
においては、鋳型内凝固殻および内部にまで達するクラ
ックが軽減されているから、鋳塊の外表面部を厚く除去
せずに済み、材料欠陥が少なく，肌の滑らかなチクソト
ロピー性の金属材料を歩留まり良く製造することができ
る。

【００８０】また、請求項２記載の発明は、この種の製
造装置において、溶湯供給口の直後であって供給された
溶湯の凝固界面付近である位置に、その溶湯供給口から
供給された溶湯の外側に電磁コイル装置を間隙をおいて
臨ませて設置したものであり、その電磁コイル装置は、
それが生じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近
の溶湯を内部で流動させるとともに、前記凝固界面付近
の溶湯に内側向きの力を作用させるものである。

【００８１】すなわち、前記電磁コイル装置は、それが
生じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近の溶湯
を内部で流動させるものであるので、その流れにより溶
湯中に含まれる樹枝状結晶が破砕等され、微細な球状粒
子を含んだチクソトロピー性金属材料が得られる。

【００８２】さらに、前記電磁コイル装置は、それが生
じさせる電磁気力によって、前記凝固界面付近の溶湯に
内側向きの力を作用させるので、その電磁気力による力
でその溶湯による鋳塊の断面形状を調整することがで
き、固体からなる鋳型の使用を省略することができる。

【００８３】したがって、溶湯が鋳型と接触することが
回避できるので、鋳型内凝固殻の形成および鋳塊の表面
からのクラックが内部にまで到達することを防止するこ
とができ、材料欠陥が少なく，肌の滑らかなチクソトロ
ピー性の金属材料を歩留まり良く製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の製造装置の全体概略図である。

【図２】第２実施例の製造装置の全体概略図である。

【符号の説明】

Ｌ 溶湯 Ｐ 凝固界面 Ｓ 鋳塊 １，２１ 製造装置 ３ ボトムブロック ４ 電磁コイル装置 ８，２３ 溶湯供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 17/30 Ｂ２２Ｄ 17/30 Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給された溶湯を逐次凝固させチクソト
   ロピー性金属材料を製造する方法において、 供給された溶湯の内部で凝固界面の付近に溶湯の流れを
   形成させるとともに、前記凝固界面の付近の溶湯に電磁
   気力を作用させてその溶湯に内側向きの力を作用させる
   ことを特徴とするチクソトロピー性金属材料の製造方
   法。
2. 【請求項２】 溶湯を供給する溶湯供給口を備え、その
   溶湯供給口から供給された溶湯を逐次凝固させてチクソ
   トロピー性金属材料の鋳塊を製造する装置において、 前記溶湯供給口の直後であって供給された溶湯の凝固界
   面付近である位置に、その溶湯供給口から供給された溶
   湯の外側に電磁コイル装置を間隙をおいて臨ませて設置
   し、 その電磁コイル装置は、それが生じさせる電磁気力によ
   って、前記凝固界面付近の溶湯を内部で流動させるとと
   もに、前記凝固界面付近の溶湯に内側向きの力を作用さ
   せるものであることを特徴とするチクソトロピー性金属
   材料の製造装置。